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。     

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。     

电子回旋脉塞的试验研究

本文介绍了电子回旋脉塞的研究结果,并详细地讨论了试验模型的设计考虑。利用计算机对单腔回旋管中电子注与场波的非线性互作用进行了数值计算,并根据计算结果对原型设计进行了修正。最后对试验结果进行了分析。     

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.     

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。     

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%.     

270GHz光子晶体回旋管的注-波互作用

研究了高阶光子带隙的TE模式分布,计算结果显示虽然本征频率在200~300GHz的光子晶体谐振腔具有模式选择性,但仍存在少数竞争模式.将光子带隙结构与回旋管注-波互作用非线性理论相结合,研究了270GHz 3次谐波类TE15模的光子晶体回旋管,通过调整电子注参数,使工作模式达到单模运行,并得到了43kW的输出功率和14.3%的注-波互作用效率.     

电子回旋脉塞中相位俘获的数值分析

通过对柱型腔回旋管中电子与电磁波互作用自洽非线性方程组的数值计算,模拟出电子的相轨迹图,分析了与相位俘获有关的饱和现象,指出这种现象主要与波场幅值和互作用长度有关,可通过调整这些参数提高互作用效率。     

COREX熔化气化炉风口回旋区内表面积研究

风口回旋区的传热传质过程与其内表面积密切相关.以COREX熔化气化炉物理模拟为基础,运用欧氏理论和分形理论确定了不同条件下回旋区的内表面积.结果表明:运用分形理论计算的回旋区内表面积较欧氏理论计算的回旋区内表面积大;随着气量增大,回旋区内表面积增大;随床层高度增大,回旋区内表面积减小;随排料速度增大,回旋区内表面积增大.     

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。     

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％。     

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.     

8mm三次谐波回旋管双阳极电子枪计算机模拟

根据8mm三次谐波回旋管对电子枪的要求，采用综合法和分析法设计了该双阳极磁控注入电子枪。编制了一套大型的计算程序，利用计算机模拟，设计出了电极形状、电子轨迹与电子注参量。计算表明，这种电子枪具有速度零散小、层流性较好、体积小等特点。该枪已经用于制管实验中。     

H_(02)~0模扇形变换器的计算

H_(10)~(?)-H_(0n)~0模式变换器在毫米波通信中有着重要的应用,是众所周知的.近年来,由于回旋管的出现,作为它的输出转换装置,这类模式变换器又找到了新的用途.因为,根据回旋管惯性聚焦原理,利用H_(0n)~0模的角向电场和群聚电子相互作用最为有利.所以回旋管的相互作用区一般都是一段接近截止频率的园波导.     

W波段圆电模回旋振荡管准光模式变换器的理论与设计

基于几何光学导出圆电模回旋振荡管准光模式变换器的理论,确定了开口辐射器、椭圆面反射镜和抛物面反射镜的具体形状,研究并设计了一个由Vlasov阶梯型开口辐射器、椭圆面反射镜和抛物面反射镜组成的W波段圆电模回旋振荡管准光模式变换器。利用矢量绕射理论分析了此模式变换器的工作机理;编写仿真程序设计和模拟了W波段TE02模回旋振荡管准光模式变换器的变换过程。结果表明,在输出窗处工作模式被转换为场型较好的高斯波束,转换效率为73.9%。     

含减压管的混流式水轮机转轮密封数值模拟

为了分析混流式水轮机中的减压管对水力发电机组稳定性的影响,通过对含减压管和转轮上冠密封间隙的水轮机进行三维全流道数值计算,分析了减压管和转轮上冠密封的建模过程,并且依据计算模型和相应的边界及工况条件,分析了减压管的存在对转轮上冠密封间隙、顶盖和转轮上冠之间压力腔的流场的影响作用.模拟计算结果表明,顶盖和转轮上冠之间的压力腔中压力自外缘至旋转中心呈抛物线趋势变化;在机组设计和运行时要考虑减压管的设置以预防弓状回旋振动的发生;减压管中水流流入尾水管后不对尾水管流场产生影响.     

三角量子阱中束缚磁极化子的性质（英文）

采用LLP变分法研究了三角量子阱中束缚磁极化子的性质.在不同库伦束缚势下,得到了基态能、基态结合能与磁场回旋频率及电子面密度之间的关系.数值计算结果表明:基态能量随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而增加,基态结合能随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而减少.     

小型回旋加速器虚拟样机技术

小型回旋加速器虚拟样机技术是把小型回旋加速器的理论计算、分析、信息技术与机械设计、加工、装配、调试、运行、维修等专家知识进行有机结合，在系统仿真和虚拟现实基础上发展起来的一种新概念技术。基于虚拟样机，可以实现创新设计，有效降低探索风险。文章探讨了回旋加速器虚拟样机系统框架，讨论了虚拟样机系统的体系结构和回旋加速器产品的全生命周期仿真，提出了基于全生命周期集成和多学科协同设计的回旋加速器虚拟样机的开发思路。     

高炉直吹管和回旋区煤粉燃烧数学模型

根据高炉喷吹煤粉燃烧特点,对直吹管和风口回旋区分段模拟,以直吹管模拟结果作为回旋区输入.回旋区数学模型在直吹管数学模型的基础上进行修正,为简化计算模型,用附加力修正焦炭回旋运动对气流产生的影响,回旋区焦炭燃烧量和回旋区大小根据经验公式确定.对直吹管和回旋区采用分段模拟,更加接近高炉实际情况,有利于提高数值模拟的准确性.