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相对论强流电子束驱动的X波段同轴回旋管腔体设计
1
作者
安晨翔
周宁
+6 位作者
陈坤
王登攀
李冲
桂猷猷
杨以航
崔新红
史彦超
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第7期28-33,共6页
在爆炸发射阴极驱动下,相对论回旋管常因超高束流电流(>300A)易发生虚阴极现象,电子束也极易轰击导体内表面,并伴随回旋共振(Cyclotron Resonance)和回旋返波振荡(Gyro-Backward-Wave Oscillation,BWO)模式的非预期激励。采用通过理...
在爆炸发射阴极驱动下,相对论回旋管常因超高束流电流(>300A)易发生虚阴极现象,电子束也极易轰击导体内表面,并伴随回旋共振(Cyclotron Resonance)和回旋返波振荡(Gyro-Backward-Wave Oscillation,BWO)模式的非预期激励。采用通过理论分析与三维粒子模拟相结合的方法,系统探究了X波段同轴回旋管腔体在强流相对论电子束(Intense Relativistic Electron Beam,IREB)驱动下的电磁特性。结果表明,通过腔体几何优化与电子束参数匹配可实现强流相对论电子束的稳定传输与TE01单模工作。腔体品质因数(Q_(cav))的合理取值对于抑制寄生模式竞争至关重要。当Q_(cav)<65时,会激励TE_(21)-BWO模式;当Q_(cav)>90时,会激励TE_(31)回旋共振模式;而Q_(cav)=65~90区间内可稳定维持TE_(01)单模振荡,输出功率达35 MW(电压300 kV、电流500 A、横纵速度比1.2),对应效率34.4%。进一步研究表明,该腔体对电子束速度零散(Δβ<25%)具备显著鲁棒性,为高功率微波源设计提供了重要参考。
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关键词
相对论回旋管
强流
相对论
电子束
模式竞争
三维粒子模拟
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职称材料
CARM放大器回旋动力学理论及其与实验的比较
2
作者
胡莉
张世昌
+3 位作者
邱春蓉
张辉波
金践波
梁晓萍
《科学技术与工程》
2004年第2期111-114,共4页
对圆柱腔回旋自动谐振脉塞(CARM)回旋动力学理论与美国麻省理工学院的实验进行了比较研究,理论结果与实验符合。研究了磁场及电子横向速度与纵向速度比对输出功率和增益的影响,发现通过优化参数,原实验的输出功率有可能从10MW提高到14MW。
关键词
CARM
放大器
回旋
动力学
回旋
自动谐振脉塞
色散方程
磁场
相对论
电子
回旋
模
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职称材料
题名
相对论强流电子束驱动的X波段同轴回旋管腔体设计
1
作者
安晨翔
周宁
陈坤
王登攀
李冲
桂猷猷
杨以航
崔新红
史彦超
机构
先进高功率微波技术重点实验室
出处
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第7期28-33,共6页
基金
国家自然科学基金项目(12175182)。
文摘
在爆炸发射阴极驱动下,相对论回旋管常因超高束流电流(>300A)易发生虚阴极现象,电子束也极易轰击导体内表面,并伴随回旋共振(Cyclotron Resonance)和回旋返波振荡(Gyro-Backward-Wave Oscillation,BWO)模式的非预期激励。采用通过理论分析与三维粒子模拟相结合的方法,系统探究了X波段同轴回旋管腔体在强流相对论电子束(Intense Relativistic Electron Beam,IREB)驱动下的电磁特性。结果表明,通过腔体几何优化与电子束参数匹配可实现强流相对论电子束的稳定传输与TE01单模工作。腔体品质因数(Q_(cav))的合理取值对于抑制寄生模式竞争至关重要。当Q_(cav)<65时,会激励TE_(21)-BWO模式;当Q_(cav)>90时,会激励TE_(31)回旋共振模式;而Q_(cav)=65~90区间内可稳定维持TE_(01)单模振荡,输出功率达35 MW(电压300 kV、电流500 A、横纵速度比1.2),对应效率34.4%。进一步研究表明,该腔体对电子束速度零散(Δβ<25%)具备显著鲁棒性,为高功率微波源设计提供了重要参考。
关键词
相对论回旋管
强流
相对论
电子束
模式竞争
三维粒子模拟
Keywords
relativistic gyrotron
intense relativistic electron beam
mode competition
3D-particle-in-cell simulation
分类号
TN12 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
CARM放大器回旋动力学理论及其与实验的比较
2
作者
胡莉
张世昌
邱春蓉
张辉波
金践波
梁晓萍
机构
西南交通大学
出处
《科学技术与工程》
2004年第2期111-114,共4页
基金
国家自然科学基金(600710011)
文摘
对圆柱腔回旋自动谐振脉塞(CARM)回旋动力学理论与美国麻省理工学院的实验进行了比较研究,理论结果与实验符合。研究了磁场及电子横向速度与纵向速度比对输出功率和增益的影响,发现通过优化参数,原实验的输出功率有可能从10MW提高到14MW。
关键词
CARM
放大器
回旋
动力学
回旋
自动谐振脉塞
色散方程
磁场
相对论
电子
回旋
模
Keywords
cyclotron autoresonance maser (CARM) gyrokinetics dispersion equation
分类号
TN722.5 [电子电信—电路与系统]
TN128 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
相对论强流电子束驱动的X波段同轴回旋管腔体设计
安晨翔
周宁
陈坤
王登攀
李冲
桂猷猷
杨以航
崔新红
史彦超
《强激光与粒子束》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
CARM放大器回旋动力学理论及其与实验的比较
胡莉
张世昌
邱春蓉
张辉波
金践波
梁晓萍
《科学技术与工程》
2004
0
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职称材料
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