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紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器的粒子模拟

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牛洪昌, 钱宝良. 2006: 紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器的粒子模拟, 强激光与粒子束, 18(11): 1879-1882.
引用本文: 牛洪昌, 钱宝良. 2006: 紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器的粒子模拟, 强激光与粒子束, 18(11): 1879-1882.
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NIU Hong-chang, QIAN Bao-liang. 2006: Particle simulation of compact L-band coaxial relativistic backward wave oscillator, High Power Lase and Particle Beams, 18(11): 1879-1882.
Citation: NIU Hong-chang, QIAN Bao-liang. 2006: Particle simulation of compact L-band coaxial relativistic backward wave oscillator, High Power Lase and Particle Beams, 18(11): 1879-1882.
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紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器的粒子模拟

  • 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073

Particle simulation of compact L-band coaxial relativistic backward wave oscillator

  • 摘要: 设计了紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器,通过粒子模拟研究了L波段同轴相对论返波振荡器相互作用的物理过程,并对器件的电磁结构进行了优化和改进.分析表明,采用同轴慢波结构可以在较低的外加磁场下实现L波段返波振荡器的微波输出,同时可以大大减小微波器件的径向尺寸.这是因为同轴慢波结构的TM01模式有类似于TEM模的性质,没有截止频率,但纵向电场不为零,电子束能够与它发生强相互作用过程.粒子模拟优化结果表明,在器件半径仅为4.0 cm,电子束能量240 keV,电子束流1.8 kA,导引磁场仅为0.75 T时,返波振荡器可以在频率1.60 GHz处获得较大功率的微波输出, 平均峰值功率达140 MW,平均峰值功率效率约为32%.
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出版历程
  • 刊出日期:  2006-11-30

紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器的粒子模拟

  • 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073

摘要: 设计了紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器,通过粒子模拟研究了L波段同轴相对论返波振荡器相互作用的物理过程,并对器件的电磁结构进行了优化和改进.分析表明,采用同轴慢波结构可以在较低的外加磁场下实现L波段返波振荡器的微波输出,同时可以大大减小微波器件的径向尺寸.这是因为同轴慢波结构的TM01模式有类似于TEM模的性质,没有截止频率,但纵向电场不为零,电子束能够与它发生强相互作用过程.粒子模拟优化结果表明,在器件半径仅为4.0 cm,电子束能量240 keV,电子束流1.8 kA,导引磁场仅为0.75 T时,返波振荡器可以在频率1.60 GHz处获得较大功率的微波输出, 平均峰值功率达140 MW,平均峰值功率效率约为32%.

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