单阳极磁控注入电子枪的设计 被引量：8

1

作者 王华军 李宏福 周晓岚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期331-334,共4页

该单阳极磁控注入电子枪是为 8mm永磁包装回旋振荡管设计的。首先利用绝热理论和角动量守恒理论进行了初始的电极参数设计 ,其次讨论和选取数值计算方法 ,然后利用自编的程序进行数值计算和优化 ,同时讨论了空间电荷的影响和速度零散的... 该单阳极磁控注入电子枪是为 8mm永磁包装回旋振荡管设计的。首先利用绝热理论和角动量守恒理论进行了初始的电极参数设计 ,其次讨论和选取数值计算方法 ,然后利用自编的程序进行数值计算和优化 ,同时讨论了空间电荷的影响和速度零散的改善 ,最终得到最佳的电极和电子注参数。该电子枪已经应用于制管实验中。 展开更多

关键词 回旋管 电极形状 电子注 单阳极 磁控注入电子枪

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8mm二次谐波回旋速调管放大器双阳极磁控注入电子枪的设计 被引量：4

2

作者 徐寿喜 张世昌 +1 位作者 粟亦农 刘濮鲲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期104-108,共5页

计算了8mm二次谐波回旋速调管双阳极电子枪的设计参数,根据这些参数,采用EGUN软件 进行模拟和优化,设计出了一只双阳极磁控注入电子枪,该枪的电子束纵横速度比为1.45,速度零散为5.4%, 并讨论了电极形状、磁场分布、电流、控制... 计算了8mm二次谐波回旋速调管双阳极电子枪的设计参数,根据这些参数,采用EGUN软件 进行模拟和优化,设计出了一只双阳极磁控注入电子枪,该枪的电子束纵横速度比为1.45,速度零散为5.4%, 并讨论了电极形状、磁场分布、电流、控制极电压和第二阳极电压对电子注性能的影响,结果发现电子注对这些 影响因子非常敏感,设计中应对它们进行充分优化。 展开更多

关键词 回旋速调管放大器 磁控注入电子枪 纵横速度比 速度零散

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回旋管磁控注入电子枪的设计 被引量：3

3

作者 史少辉 刘濮鲲 +5 位作者 徐寿喜 耿志辉 杜朝海 韩万强 刘继宏 可丹丹 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1071-1075,共5页

以磁控注入电子枪的绝热压缩理论和角动量守恒关系为基础,编写了磁控注入电子枪的计算程序MGUN,利用该程序完成了一个输出功率为56 kW的W波段二次谐波回旋振荡管磁控注入电子枪的初步设计,利用EGUN对该磁控枪进行了研究,分析了空间电荷... 以磁控注入电子枪的绝热压缩理论和角动量守恒关系为基础,编写了磁控注入电子枪的计算程序MGUN,利用该程序完成了一个输出功率为56 kW的W波段二次谐波回旋振荡管磁控注入电子枪的初步设计,利用EGUN对该磁控枪进行了研究,分析了空间电荷效应、双阳极间距、调制极电压、阴极的倾角及阴极磁场强度等因素对电子注性能的影响并对磁控枪进行了优化,结果显示:当电子注的加速电压为36 kV、工作电流为4 A时,电子注的横纵速度比α=1.5,横向速度离散Δv⊥/v⊥=2.4%。另外,文章还利用粒子模拟软件对EGUN的结果进行了验证,两种方法所得结果基本一致。 展开更多

关键词 回旋管 磁控注入电子枪 粒子模拟 速度离散

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回旋速调管双阳极磁控注入电子枪的设计与优化 被引量：6

4

作者 蒲友雷 罗勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期951-955,共5页

根据8 mm回旋速调管放大器对双阳极磁控注入电子枪的要求,分析了电极形状、阳极电压、磁场、注电流对电子注横纵速度比和速度零散的影响,并进行了粒子模拟。分析表明:这些因素可归根为电场和磁场的作用,阴极附近高的电场有助于提高横纵... 根据8 mm回旋速调管放大器对双阳极磁控注入电子枪的要求,分析了电极形状、阳极电压、磁场、注电流对电子注横纵速度比和速度零散的影响,并进行了粒子模拟。分析表明:这些因素可归根为电场和磁场的作用,阴极附近高的电场有助于提高横纵速度比和降低速度零散;而高的磁场及低的磁压缩比将降低横纵速度比,但对速度零散影响无明显规律。在此基础上通过优化电极形状、磁场分布、电流、第一阳极电压和第二阳极电压,模拟并试制出工作电压65 kV、电流12 A、磁场1.4 T的双阳极电子枪,得到的横纵速度比值为1.4,横向速度零散为4.5%,为8 mm回旋速调管提供了稳定高质量的电子注。 展开更多

关键词 高功率微波 回旋速调管放大器 磁控注入电子枪 横纵速度比 速度零散

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W波段回旋行波管双阳极磁控注入电子枪的设计 被引量：3

5

作者 蒋伟 罗勇 鄢然 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期61-64,68,共5页

回旋行波管是大功率、高频率的微波毫米波器件。根据W波段回旋行波管的要求,设计了双阳级磁控注入电子枪。由电子光学理论,计算得到电子枪的初始参量,然后利用粒子模拟软件MAGIC构造电子枪模型,分析电子枪各个参数对电子注性能的影响,... 回旋行波管是大功率、高频率的微波毫米波器件。根据W波段回旋行波管的要求,设计了双阳级磁控注入电子枪。由电子光学理论,计算得到电子枪的初始参量,然后利用粒子模拟软件MAGIC构造电子枪模型,分析电子枪各个参数对电子注性能的影响,为电子枪设计优化提供了一定的依据。最后优化得到符合设计要求的低速度零散电子枪结构。电子枪阳极电压为70kV,电流10A,电子注速比1.07,电子注横向速度零散0.8%。 展开更多

关键词 回旋管 磁控注入电子枪 双阳级 94GHz 速度零散

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双注磁控注入电子枪 被引量：1

6

作者 刘冲 赵青 +5 位作者 胡以怀 马春光 林叶春 王海燕 李精明 武起立 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期175-178,共4页

为了增加回旋管的功率,采用双注磁控注入电子枪产生相对论电子注。与双阳极磁控注入电子枪相比,双注磁控注入电子枪产生双束电子注,在不影响电子注质量的基础上,增加电子枪的电流;电子枪产生相同电流时,双注磁控注入电子枪电子注电流小... 为了增加回旋管的功率,采用双注磁控注入电子枪产生相对论电子注。与双阳极磁控注入电子枪相比,双注磁控注入电子枪产生双束电子注,在不影响电子注质量的基础上,增加电子枪的电流;电子枪产生相同电流时,双注磁控注入电子枪电子注电流小,电子注电子之间的空间电荷效应小,能够降低电子注的速度零散,提高电子注的质量。采用MAGIC软件数值模拟双注磁控注入电子枪,设计出一支大束流、低速度零散的双注磁控注入电子枪。 展开更多

关键词 回旋管 双注磁控注入电子枪 电子注 速度零散度

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磁控注入电子枪低频振荡分析 被引量：1

7

作者 邓学 罗勇 +1 位作者 鄢然 蒋伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期70-73,77,共5页

电子枪低频振荡对电子注速度零散有很大的影响。本文对磁控注入电子枪中低频振荡现象进行了分析。通过理论分析简述了电子枪中低频振荡的形成过程以及束缚电子对电子枪区空间电势的影响。利用PIC(粒子模拟)编程分析了电子注电流对低频... 电子枪低频振荡对电子注速度零散有很大的影响。本文对磁控注入电子枪中低频振荡现象进行了分析。通过理论分析简述了电子枪中低频振荡的形成过程以及束缚电子对电子枪区空间电势的影响。利用PIC(粒子模拟)编程分析了电子注电流对低频振荡的影响。提出了通过改变绝热压缩区的磁场分布,达到抑制低频振荡的目的。 展开更多

关键词 回旋管 磁控注入电子枪 低频振荡 速度零散 振荡频率

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高功率低速度零散单阳极磁控注入电子枪的研究 被引量：1

8

作者 刘本田 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1975-1978,共4页

该文利用基于绝热压缩原理和角动量守恒理论的解析方程组,在对电子枪相关参量分析的基础上,研究一种阴极采用鼻状辅助聚焦极的单阳极磁控注入电子枪。通过电子光学软件EGUN-226对电子枪结构进行优化设计,比较分析了不同横纵速度比α对... 该文利用基于绝热压缩原理和角动量守恒理论的解析方程组,在对电子枪相关参量分析的基础上,研究一种阴极采用鼻状辅助聚焦极的单阳极磁控注入电子枪。通过电子光学软件EGUN-226对电子枪结构进行优化设计,比较分析了不同横纵速度比α对电子注轴向速度零散的影响。结果表明这种结构的电子枪可以适应比较大的电流应用。 展开更多

关键词 单阳极 磁控注入电子枪 回旋管

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双阳极回旋管磁控注入电子枪设计 被引量：2

9

作者 杨轶 牛新建 刘迎辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1383-1386,共4页

对真实磁场进行拟合,根据电子光学原理以及绝热压缩理论,运用EGUN软件,设计了工作模式为TE34,19的170GHz回旋管双阳极磁控注入电子枪。最终得到的电子注速度比约为1.3,速度零散小于3%。分析了调节磁场位置、阴阳极间距、阳极间距等因素... 对真实磁场进行拟合,根据电子光学原理以及绝热压缩理论,运用EGUN软件,设计了工作模式为TE34,19的170GHz回旋管双阳极磁控注入电子枪。最终得到的电子注速度比约为1.3,速度零散小于3%。分析了调节磁场位置、阴阳极间距、阳极间距等因素对电子注性能的影响。结果表明:电子注的速度比和速度零散对于这些影响因子的变化比较敏感,随着阴阳极间距以及阳极间距的增加,速度比逐渐减小,速度零散先减小后增大。设计的双阳极电子枪已应用于整管实验中。 展开更多

关键词 回旋管 磁控注入电子枪 速度零散 速度比

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毫米波回旋速调管磁控注入电子枪模拟计算 被引量：4

10

作者 赵青 李宏福 +1 位作者 任同 罗勇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期49-52,共4页

介绍了毫米波回旋速调管磁控注入电子枪的结构与特点。电子枪提供的电子束流性能直接影响到回旋速调管的总体参数,为保证整管的效率和输出功率,利用电子枪模拟程序对电子轨迹进行模拟计算,研究了电极形状、磁场分布以及电子轨迹与电子... 介绍了毫米波回旋速调管磁控注入电子枪的结构与特点。电子枪提供的电子束流性能直接影响到回旋速调管的总体参数,为保证整管的效率和输出功率,利用电子枪模拟程序对电子轨迹进行模拟计算,研究了电极形状、磁场分布以及电子轨迹与电子注参量的影响,并为磁控注入电子枪的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 毫米波 回旋速调管 磁控注入电子枪 模拟计算 电极形状 磁场分布 电子运动方程 电子注轨迹

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W波段回旋行波管新型曲线阴极磁控注入电子枪优化设计

11

作者 董坤 罗勇 +3 位作者 蒋伟 唐勇 鄢然 王沙飞 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期483-487,495,共6页

设计了采用新型曲线阴极结构的W波段双阳极磁控注入电子枪,手动优化得到的电子注参数在速度比1.1时,纵向速度零散为1.84%.为了克服手动优化方法的繁琐和低效,引入了数值计算方法的优化策略,编制了基于MATLAB语言的遗传算法和模拟退火算... 设计了采用新型曲线阴极结构的W波段双阳极磁控注入电子枪,手动优化得到的电子注参数在速度比1.1时,纵向速度零散为1.84%.为了克服手动优化方法的繁琐和低效,引入了数值计算方法的优化策略,编制了基于MATLAB语言的遗传算法和模拟退火算法的优化程序,并结合二维电子光学软件EGUN对该W波段曲线阴极结构电子枪进行优化,优化得到的电子枪在保证电子注速度比1.1的情况下,纵向速度零散分别达到了0.81%和1.05%.与手动优化方法相比,数值优化方法不需要设计者干预优化过程,具有自动高效的特点,且优化结果更好. 展开更多

关键词 回旋行波管 W波段 磁控注入电子枪 曲线阴极 遗传算法 模拟退火算法

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辐射型加热磁控注入电子枪温度均匀性和热形变分析

12

作者 杨明哲 王小霞 +4 位作者 樊宇 孟鸣凤 杨晨 高察 罗积润 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期208-214,共7页

基于140 GHz兆瓦级回旋振荡器电子枪设计和研制,利用ANSYS热分析软件,建立相应的磁控注入电子枪模型,分析电子枪工作时阴极温度均匀性及热形变,尝试通过相关几何和电参数的调整,在改善阴极温度均匀性的基础上,尽可能消除热形变对电子轨... 基于140 GHz兆瓦级回旋振荡器电子枪设计和研制,利用ANSYS热分析软件,建立相应的磁控注入电子枪模型,分析电子枪工作时阴极温度均匀性及热形变,尝试通过相关几何和电参数的调整,在改善阴极温度均匀性的基础上,尽可能消除热形变对电子轨迹质量的影响。通过对比相同加热功率下阴极发射带的实测温度及仿真温度,评价了仿真模型及结果的合理性,为阴极组件的实际设计提供了参考数据。 展开更多

关键词 磁控注入电子枪 电子枪阴极 热分析 ANSYS 热形变

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94 GHz单阳极磁控注入式电子枪初始参数设计 被引量：4

13

作者 夏蒙重 刘大刚 +3 位作者 鄢扬 杨超 刘腊群 彭凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1936-1940,共5页

根据94 GHz回旋振荡管对电子束的需求,在理论分析电子枪工作原理的基础上通过大量编程对94 GHz单阳极磁控注入式电子枪的一系列参数进行了初始设计,基于粒子模拟软件CHIPIC开发了专门针对磁控注入式电子枪的计算模块并对其进行了数值模... 根据94 GHz回旋振荡管对电子束的需求,在理论分析电子枪工作原理的基础上通过大量编程对94 GHz单阳极磁控注入式电子枪的一系列参数进行了初始设计,基于粒子模拟软件CHIPIC开发了专门针对磁控注入式电子枪的计算模块并对其进行了数值模拟。模拟结果显示:该枪的电子束横纵速度比为1.42、速度零散为4.6%,符合回旋振荡管对电子注的要求。 展开更多

关键词 回旋振荡管 磁控注入式电子枪 横纵速度比 速度零散

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平面结构磁控注入回旋电子枪的模拟设计 被引量：2

14

作者 向逸东 赵鼎 +1 位作者 薛谦忠 李晓菲 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期226-232,共7页

根据绝热压缩理论和动量守恒关系设计了W波段平面结构双阳极磁控注入回旋电子枪。利用软件EGUN对该电子枪进行了仿真模拟,分析了双阳极间距、调制阳极电压和阴极倾角等因素对电子注性能的影响,利用Opera电磁仿真软件设计了一个工作电压... 根据绝热压缩理论和动量守恒关系设计了W波段平面结构双阳极磁控注入回旋电子枪。利用软件EGUN对该电子枪进行了仿真模拟,分析了双阳极间距、调制阳极电压和阴极倾角等因素对电子注性能的影响,利用Opera电磁仿真软件设计了一个工作电压为34 kV,工作电流1.7 A,电子注的横纵速度比1.16,横向速度零散3.5%的平面结构双阳极磁控注入带状注回旋电子枪。该枪的电子束流具有垂直和平行于磁场的能量,最终为适应平面格栅金属放大器并产生具有一定横向速度的电子束流。 展开更多

关键词 平面结构 带状回旋电子注 磁控注入电子枪 横纵速度比

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全三维35 GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟研究

15

作者 夏蒙重 鄢扬 +2 位作者 刘大刚 刘腊群 王辉辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期152-156,共5页

基于trade-off平衡方程组得到35GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数,通过编程对其主要参数进行优化设计,并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究,最终获得了具有横纵速度比为1.5,最大... 基于trade-off平衡方程组得到35GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数,通过编程对其主要参数进行优化设计,并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究,最终获得了具有横纵速度比为1.5,最大速度零散约为5.4%的高性能电子枪,能够很好地满足35GHz-100kW回旋振荡管对电子束的要求。 展开更多

关键词 trade-off平衡方程组 双阳极磁控注入式电子枪 全三维的数值模拟 横纵速度比 速度零散

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全三维55GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟

16

作者 李雷雷 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期142-146,共5页

根据绝热压缩和角动量守恒理论对55GHz双阳极磁控式注入枪进行了初始参数的设计,并利用自主研发的三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟,通过改变阴极半径、电子注电流、阴极磁场等参数来分析其对磁控注入式电子枪输出结果的影响。... 根据绝热压缩和角动量守恒理论对55GHz双阳极磁控式注入枪进行了初始参数的设计,并利用自主研发的三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟,通过改变阴极半径、电子注电流、阴极磁场等参数来分析其对磁控注入式电子枪输出结果的影响。最终通过优化参数和综合因素的考虑,得到了横纵速度比为1.44、最大速度零散为5.8%的高性能电子束,能够很好满足55GHz回旋振荡管对电子束的要求。 展开更多

关键词 双阳极磁控注入式电子枪 全三维的数值模拟 横纵速度比 速度零散

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回旋行波管高质量阴极及电子枪研究

17

作者 胥麟 王丽 +2 位作者 罗勇 屈哓斌 牛婧扬 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期72-76,共5页

回旋行波管对回旋电子注参数(纵横速度比、速度零散等)非常敏感,实验中需进行电子参数调节,高质量电子枪研制是整管设计核心之一。基于理论分析、结构分析及热分析等对回旋行波管电子枪进行改进设计,对阴极、热子进行优化设计,研发的电... 回旋行波管对回旋电子注参数(纵横速度比、速度零散等)非常敏感,实验中需进行电子参数调节,高质量电子枪研制是整管设计核心之一。基于理论分析、结构分析及热分析等对回旋行波管电子枪进行改进设计,对阴极、热子进行优化设计,研发的电子枪速度零散<2%,优于国际报道的3%。项目在热分析和形变分析基础上,改进了阴极结构及制备工艺,显著提高了热子加热效率,将阴极加热功率从100W降低至50W左右,提升了阴极发射的均匀性和稳定性,10%工作比下长时间工作稳定、可靠,有效保障了阴极寿命,新研电子枪在Ka频段回旋行波管装管实验,脉冲功率100kW,平均功率10kW,连续工作稳定、可靠。 展开更多

关键词 回旋行波管 磁控注入电子枪 阴极 热分析

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Ku波段回旋行波管设计与分析 被引量：4

18

作者 蒲友雷 罗勇 +2 位作者 鄢然 刘国 蒋伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期29-32,共4页

设计了用于Ku波段的介质加载回旋行波管。阐述了磁控注入电子枪的设计,采用均匀介质加载的结构来抑制回旋行波管的自激振荡,降低了回旋行波管的起振电流,同时提高了寄生模式的起振长度。设计了线极化输入耦合器。设计的回旋行波管工作... 设计了用于Ku波段的介质加载回旋行波管。阐述了磁控注入电子枪的设计,采用均匀介质加载的结构来抑制回旋行波管的自激振荡,降低了回旋行波管的起振电流,同时提高了寄生模式的起振长度。设计了线极化输入耦合器。设计的回旋行波管工作电压为70kV,工作电流为10A,最大峰值功率210kW,最大功率处增益为35dB,3dB带宽为1.8GHz。 展开更多

关键词 回旋行波管 KU波段 磁控注入电子枪 介质加载

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W波段四腔回旋速调管放大器(英文) 被引量：1

19

作者 徐寿喜 刘濮鲲 +6 位作者 张世昌 薛谦忠 杜朝海 耿志辉 粟亦农 刘高峰 史少辉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期205-209,共5页

介绍了W波段四腔回旋速调管放大器的设计.放大器工作在基膜TE01圆电模式,电子束工作电压70kV,工作电流6A,设计的双阳极磁控式注入电子枪,电子束纵横速度比1.5,速度零散小于4%.采用粒子模拟方法分析了各种参数对器件性能的影响.模拟结果... 介绍了W波段四腔回旋速调管放大器的设计.放大器工作在基膜TE01圆电模式,电子束工作电压70kV,工作电流6A,设计的双阳极磁控式注入电子枪,电子束纵横速度比1.5,速度零散小于4%.采用粒子模拟方法分析了各种参数对器件性能的影响.模拟结果显示,设计的放大器在电子束速度零散4%的情况下,增益35dB,带宽800MHz,输出功率100kW,效率为23.8%. 展开更多

关键词 回旋速调管放大器 磁控式注入电子枪 粒子模拟

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