回旋管绝热电子枪的数值计算方法

本文论述回旋管绝热电子枪数值计算方法,其中与一般强流电子光学计算类似之处从略。针对回旋管的特点,提出了温度限制发射下阴极前电位和电场的计算公式,讨论了计算螺旋形轨迹时所作的特殊处理,并采用非线性曲线拟合法求空间磁场分布。计算达到了较高精度,其结果与实验良好相符。     

回旋管的效率计算及参量优化

本文从相对论粒子动力学方程出发,推导了回旋管圆柱形互作用空间中的非线性轨道方程,介绍了能量转换效率的计算方法,编制了通用计算机程序。对K_(24)波段、基波工作的回旋单腔管进行了数值计算,并对工作参量进行了优化。     

缓变截面开放腔中的电子回旋脉塞相互作用

本文在文献的基础上,针对缓变截面开放式谐振腔中高频电磁场的特点,研究回旋电子与此高频场的回旋作用。文中,首先给出开放腔中高频场的一般形式的表达式,并考虑了场沿腔轴的纵向波数是变量;从等离子体动力学中相对论性符拉索夫方程出发,导出了单能回旋电子束与上述高频场之间相互作用功率的解析表达式。这结果可用来确定任意开放腔几何结构下电子回旋脉塞作用,给出起振条件、互作用功率等参量,对于特殊的腔场纵向分布,例如正弦型场分布,与前人的结果一致。     

94GHz二次谐波渐变复合腔回旋管研究

对94 GHz二次谐波渐变复合腔回旋管进行了系统的理论与实验研究,所研制的回旋管采用渐变结构复合开放式互作用腔、双阳极磁控注入电子枪及内置TE03-TE02-TE01模式转换器,并兼作回旋管收集极作用.设计、研制与测试了94 GHz二次谐波渐变复合腔回旋管,在注电压51 kV和注电流11.8 A下得到156 kW的脉冲输出功率,工作频率94 GHz,工作模式对TE02-TE03,平均输出功率3.05 kW,效率26%.     

TE_(021)模二次回旋谐波工作的单腔回旋管效率的研究

本文从电磁场作用下单粒子轨道理论出发,计算了工作在TE_(021)的二次回旋谐波的单腔回旋管的电子效率。重点讨论高频场纵向分布F(Z)的影响。详细地分析了电子相位群聚过程和F(Z)的关系。给出了最佳高频场分布F(Z)的模型,其最佳电子效率可达50％。     

回旋单腔管中互作用区高频场分布的最优控制

本文研究回旋单腔管效率优化中对高频场纵向分布的要求。从相对论粒子动力学方程出发,利用现代最优控制理论,详细导出了回旋管中互作用过程最优化所需要的状态方程、目标函数、共轭方程及目标函数的梯度,编制了计算程序,对回旋单腔管中的高频场纵向分布进行了优化。     

AQCORAA回旋管的非线性数值分析

通过数字计算，对任意倾角斜旋转轴对称准光腔回旋管（ＡｘｉｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌＱｕａｓｉＯｐｔｉｃａｌＧｙｒｏｔｒｏｎｏｆＯｂｌｉｑｕｅＲｏｔａｔｉｏｎａｔＡｒｂｉｔｒａｒｙＡｎｇｌｅ）［１～４］的二次谐波和三次谐波与相对论电子注的互作用效率进行了非线性计算和分析．主要结论如下：倾角较小的ＡＱＯＧＯＲＡ互作用机制属于ＣＡＲＭ机制，倾角较大的ＡＱＯＧＯＲＡ互作用机制属于ＥＣＲＭ机制；在不考虑动量离散的情况下，二次谐波的效率高于三次谐波，适当选取倾角，互作用效率的理论值可分别达到３１％和１８％     

太赫兹回旋管的计算机模拟

通过对缓变圆柱型腔体回旋管中电子与电磁波互作用分析,设计出频率达到1太赫兹的回旋振荡管,该管采用大回旋半径电子注,波导模式为TE32,18。并结合自身编写的粒子模拟程序,模拟出电子的群聚轨迹图,速度分布图,以及场分布等。并且通过一系列的计算机模拟数值计算,使得各项参数都得到了一定的优化,进一步加强了计算机模拟计算在实际工作中的作用。     

太赫兹回旋管的计算机模拟

通过对缓变圆柱型腔体回旋管中电子与电磁波互作用分析,设计出频率达到1太赫兹的回旋振荡管,该管采用大回旋半径电子注,波导模式为TE32,18.并结合自身编写的粒子模拟程序,模拟出电子的群聚轨迹图,速度分布图,以及场分布等.并且通过一系列的计算机模拟数值计算,使得各项参数都得到了一定的优化,进一步加强了计算机模拟计算在实际工作中的作用.     

椭圆波导中线天线的互阻抗

采用并矢格林函数和反应原理,讨论了椭圆波导中平行于短轴的线天线的互耦合,波导是半无限长的,端面反射系数为Г。给出了互阻抗表示并绘制了曲线。     

两级回旋行波放大管非线性分析

对两级开槽回旋行波放大管注波互作用进行了自洽非线性数值计算,详细分析了分隔段的长度、位置以及第一级、第二级高频波导的长度对注波互作用的影响规律,同时还模拟了直流磁场、电子注速度离散对注波互作用的影响情况。电子注的运动为绕轴大回旋运动。     

光子带隙谐振腔回旋管研究的评述

对光子带隙谐振腔回旋管这一新型管型的研究进行了全面的综述与评论.文中集中展示了光子晶体结构的主要物理特性,指出理解和掌握这些物理特性对于开拓新型微波器件应用所具有的重要意义.在此基础上,对光子晶体谐振腔回旋管的主要工作特性和国际、国内的相关研究工作进行了介绍,并结合目前的研究现状对以后的发展方向和所需要解决的一些关键性问题进行了分析.文章最后对光子带隙谐振腔回旋管的研究给出了一些新的思路和建议,以促进其相关的研究和发展.     

边耦合腔主腔的物理计算

一、引言由于π/2仪式、边耦合的驻波加速结构具有紧凑,效率高(高的分路阻抗),较松的公差要水,以及相位和振幅的稳定性等许多优点,使得这种结构在许多应用性的低能电子直线加速器中,得到越来越普遍的采用。为了选择适合于不同要求的这种结构,我们进行了一些计算和实验研究。本题目是用TQ—16,计算机计算原拟定用于跑道式电子回旋加速器的加速腔体。程序可用于这种类型的其他结构,也可改变其中的各个参数进行计算,从而选择最佳     

回旋管氧化铍输出窗的热及形变分析

输出窗是回旋管非常重要的部件之一,它的好坏对回旋管的功率容量、可靠性以及使用寿命等性能有直接的影响.在输出窗输出TE01模式的情况下,以氧化铍为输出窗窗片的材料,先进行理论分析,然后在ANSYS软件里建立了输出窗的有限元模型,进行了稳态热及形变分析.仿真结果表明,氧化铍的导热性能非常好,适合作大功率微波器件的输出窗片.     

纵向填充不同介质的椭圆波导传播特性

在椭圆柱坐标系中,利用单介质椭圆波导电磁场解析解,对纵向填充两种不同介质的理想导体壁椭圆波导连接后的传播特性进行了研究,得到其模式场特征方程．结果表明,纵向填充两种不同介质的圆波导的电磁场模式特征方程是其特例．用数值计算方法研究了填充椭圆波导的介质折射率、波导的偏心率等对奇对称基模传播特性的影响,对波导中电磁波的传播特性及截止条件的讨论以及数值计算表明如此结构的波导有滤波作用．     

快速算法用于带孔缝金属腔屏蔽系数计算的比较研究

本文比较了TLM、ILCM和M-MOM三种快速算法在斜入射波和多面开孔情况下计算金属腔屏蔽系数(SE)的适用性,发现M-MOM在各种情况下的计算结果最为准确,ILCM无法计算多面开缝情况,而TLM不适用于电大尺寸情况.本文还研究了电磁波的入射角和极化角、孔缝长边、腔体内观测点位置及相对面孔缝位置等参数对SE的影响.结果表明单面开缝时SE随方位角、极化角增大而增大,随仰角增大而减小,而相邻面开缝的SE则由方位角和腔体尺寸决定.当孔缝长度接近或大于半波长时,SE不再随长度的增大而减小.腔体内观测点位置不同,SE有不同的变化特性,因此仅用腔体中心点位置上的SE表示腔体的屏蔽效能是不够的.当屏蔽腔不可避免需要开缝时,应尽量选择开等效面积较小的孔缝.     

一种新型的短波长毫米波器件——准光学腔高次谐波回旋潘尼管的理论分析

基于准光学腔回旋管(Gyrotron)的电子注结构及微波电路和潘尼管(Peniotron)的工作机理,本文提出一种新型的短波长毫米波器件——准光学腔回旋潘尼管。文中从电子相对论运动方程出发,导出了计算公式,采用计算机模拟,计算了注波相互作用效率,在80KV,100GHz,三次回旋谐波下工作,得到了效率为43％,而外加磁场仅为13.3KG的结果,显示了这种器件作为在短毫米波长下能以常规磁场工作的高效率、高功率源的实际可能性。     

跨膜离子回旋谐振运动的计算及分析

从离子在电磁场作用下的基本运动方程出发，对在不同频率和幅值的外场作用下跨膜离子的运动特性进行了数值分析，揭示了离子发生谐振的外场参数条件。指出离子谐振时动能随时间迅速增长，并且在离散的谐振点上。离子动能的增长速度随交变磁场幅值的增大而增大，离上谐振运动能够获得很大的功能，通过能量转换，可能导致磁生物效应的发生。     

跨膜离子回旋谐振运动的计算及分析

从离子在电磁场作用下的基本运动方程出发,对在不同频率和幅值的外场作用下跨膜离子的运动特性进行了数值分析,揭示了离子发生谐振的外场参数条件．指出离子谐振时动能随时间迅速增长,并且在离散的谐振点上,离子动能的增长速度随交变磁场幅值的增大而增大,离子由谐振运动能够获得很大的动能,通过能量转换,可能导致磁生物效应的发生．