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新型径向三腔同轴虚阴极振荡器的模拟研究

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罗雄, 廖成, 孟凡宝, 张运俭, 王晓东. 2007: 新型径向三腔同轴虚阴极振荡器的模拟研究, 强激光与粒子束, 19(1): 91-94.
引用本文: 罗雄, 廖成, 孟凡宝, 张运俭, 王晓东. 2007: 新型径向三腔同轴虚阴极振荡器的模拟研究, 强激光与粒子束, 19(1): 91-94.
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LUO Xiong, LIAO Chen, MENG Fan-bao, ZHANG Yun-jian, WANG Xiao-dong. 2007: Radial three-cavity coaxial virtual cathode oscillator, High Power Lase and Particle Beams, 19(1): 91-94.
Citation: LUO Xiong, LIAO Chen, MENG Fan-bao, ZHANG Yun-jian, WANG Xiao-dong. 2007: Radial three-cavity coaxial virtual cathode oscillator, High Power Lase and Particle Beams, 19(1): 91-94.
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新型径向三腔同轴虚阴极振荡器的模拟研究

  • 西南交通大学,电磁场与微波技术研究所,成都,610031;中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900

  • 西南交通大学,电磁场与微波技术研究所,成都,610031

  • 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900

Radial three-cavity coaxial virtual cathode oscillator

  • 摘要: 提出了一种新型的径向三腔同轴虚阴极振荡器,并对其进行了理论分析和数值模拟.这种虚阴极振荡器采用径向三腔结构,通过改变束-波互作用区的电场分布来提高电子束与TM01模式的耦合效率,并通过采用准谐振腔的结构来进一步抑制模式竞争以获得较高的输出微波增益.同时采用能量同轴提取的方式进一步提高器件的功率和效率.粒子模拟结果表明,在二极管电压400 kV,束流50 kA的条件下,径向三腔同轴虚阴极振荡器在4.14 GHz处获得了平均功率约2.45 GW的微波输出,功率转换效率达到12%.输出微波模式纯度较高,频谱非常窄.
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出版历程
  • 刊出日期:  2007-01-30

新型径向三腔同轴虚阴极振荡器的模拟研究

  • 西南交通大学,电磁场与微波技术研究所,成都,610031;中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
  • 西南交通大学,电磁场与微波技术研究所,成都,610031
  • 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900

摘要: 提出了一种新型的径向三腔同轴虚阴极振荡器,并对其进行了理论分析和数值模拟.这种虚阴极振荡器采用径向三腔结构,通过改变束-波互作用区的电场分布来提高电子束与TM01模式的耦合效率,并通过采用准谐振腔的结构来进一步抑制模式竞争以获得较高的输出微波增益.同时采用能量同轴提取的方式进一步提高器件的功率和效率.粒子模拟结果表明,在二极管电压400 kV,束流50 kA的条件下,径向三腔同轴虚阴极振荡器在4.14 GHz处获得了平均功率约2.45 GW的微波输出,功率转换效率达到12%.输出微波模式纯度较高,频谱非常窄.

English Abstract

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