国家自然科学基金(11075211)
- 作品数：5 被引量：4H指数：1
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- 导引磁场控制相对论速调管放大器电子束收集的方法被引量：1
- 2011年
- 通过改变磁场位形,利用粒子模拟方法,研究了相对论速调管放大器(RKA)中电子束收集位置对器件效率和工作稳定性的影响。合适的电子束收集位置对增加输出腔区束波作用强度、减小输出腔区强流电子束的空间电荷势能以及减少RKA中反射电子数量非常有利。对一个工作频率2.85GHz的RKA的电子束收集方式进行了改进,在电子束参数为510keV和8.1kA,注入微波功率500kW和导引磁场1.5T时,模拟得到了1.4GW的微波输出,效率33.7%,增益33.8dB,改进电子束收集方式之前的模拟结果为输出功率1.1GW,效率为26.3%。利用Surperfish设计了改进收集方式后所需的磁场位形,并导入粒子模拟程序进行了模拟,实现了对电子束收集位置的有效控制,输出效率为32%。
- 张泽海舒挺张军
- 关键词：相对论速调管放大器
- Ka波段过模慢波结构色散曲线的数值求解
- 2015年
- 运用场匹配法,结合Ka波段过模慢波结构的实际情况,进行轴对称周期慢波结构色散关系的理论推导,得到了一种快速、准确计算适应Ka波段过模慢波结构的色散特性计算方法。根据推导结果,采用MATLAB程序编程计算了Ka波段过模盘荷波导的色散曲线。将计算得到的色散曲线与成熟的商业软件计算得到的结果进行了对比,两者误差在2%以内,验证了数值算法的可靠性。计算得到的色散曲线可以辅助选取Ka波段微波源的结构参数,对器件设计有一定参考价值。
- 武大鹏舒挺张华
- 关键词：色散曲线
- 双耦合口相对论速调管放大器输入腔特性的等效电路法研究
- 2011年
- 针对一种具有两个注入耦合口的相对论速调管放大器输入腔系统,利用等效电路方法,分析得到了系统的散射矩阵。在对散射矩阵元S21的相位对角频率求导的基础上,推导出了系统有载品质因数表达式。利用高频场分析软件给出的系统的群时延曲线,可得到计算有载品质因数所需的谐振频率和群时延时间,进而得到系统的有载品质因数。与衰减法得到的有载品质因数进行比较,结果符合较好,但计算速度更快,且可进行参数扫描,以优化结构。
- 张泽海舒挺张军仲晓军朱俊
- 关键词：相对论速调管放大器输入腔群时延
- 相对论速调管放大器杂模振荡的抑制被引量：3
- 2011年
- 研究了相对论速调管放大器(RKA)输入腔和中间腔之间的高阶杂模振荡问题。通过模式分析得知杂模在谐振腔内为TM11模式,而在漂移管中表现为TE11模式,针对该模式能在漂移管中传输的特性,利用漂移管内壁涂覆吸波材料吸收杂模功率的方法进行抑制。通过3维粒子模拟程序,分析了吸波材料的电导率及涂覆长度对抑制杂模增长率的影响。利用模拟分析得到的结果,对漂移管中涂覆吸波材料的RKA输入腔及中间腔结构进行了3维模拟研究,结果显示:合适的吸波材料的引入能够很好地抑制RKA输入腔和中间腔之间的杂模振荡。
- 张泽海舒挺张军刘静朱俊
- 关键词：相对论速调管放大器吸波材料电导率
- 低磁场过模慢波结构型高功率毫米波发生器的改进
- 2011年
- 利用粒子模拟的方法设计了一个高功率毫米波发生器,并对其进行了实验研究及改进。采用过模慢波结构以增大束波作用空间,从而提高功率容量;为实现过模慢波器件的单模、单频工作,选择TM01模的π模作为工作模式。采用过模慢波结构,结合合理的器件结构设计,可降低器件工作所需的导引磁场。实验在TORCH-01加速器平台进行,产生的微波频率由色散线法测量,其功率由远场积分法得到。最初的器件采用矩形波纹慢波结构,得到频率为33.56GHz、功率约110MW的微波输出,但功率难以进一步提高,脉宽仅为7～8ns,且在慢波结构边沿发现击穿痕迹。对矩形慢波结构进行倒圆角处理后,借助数值模拟,发现其TM01模的π模频率变化不大。改进后的器件在0.8T导引磁场下,当电压和电流分别为590kV与5.2kA时,实验得到频率33.56GHz、功率320MW的毫米波输出,微波模式为准TM01模,效率约10%,脉宽延长至约13ns,器件内表面无明显击穿痕迹。
- 朱俊舒挺张军张泽海樊玉伟高景明李国林周生岳许流荣
- 关键词：高功率微波过模慢波结构击穿
