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相对论速调管中间腔与调制电子束间的非线性互作用

陈永东 吴洋 谢鸿全 李正红 周自刚

相对论速调管中间腔与调制电子束间的非线性互作用

陈永东, 吴洋, 谢鸿全, 李正红, 周自刚
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-20
  • 修回日期:  2012-12-11
  • 刊出日期:  2013-05-20

相对论速调管中间腔与调制电子束间的非线性互作用

  • 1. 四川理工学院理学院, 自贡 643000;
  • 2. 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 绵阳 621900;
  • 3. 西南科技大学理学院, 绵阳 621010
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61271109)资助的课题.

摘要: 在强流相对论电子束驱动的相对论速调管放大器中, 由于强流和高场强的影响, 尤其是中间腔具有高Q值, 微波腔与电子束之间的非线性作用很明显, 严重影响器件性能. 根据麦克斯韦方程组以及电子在微波场作用下运动方程给出了中间腔的束-波互作用自洽方程. 从这些方程出发, 研究了调制深度和调制频率对间隙电压幅度和相位的影响. 对比常规速调管的等效电路模型, 自洽公式给出的间隙电压幅值同粒子模拟结果更接近, 尤其是较高调制深度的情况. 同时器件带宽随调制深度的增加而变宽, 这也同粒子模拟结果一致. 由此设计了一个S波段高增益相对论放大器, 在LTD (长脉冲螺旋线)加速器上开展了相应的实验工作, 实验上获得了1.1 GW的输出功率, 器件增益49 dB.

English Abstract

参考文献 (8)

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