搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

带状注速调管注波互作用及其计算程序的研究

阮存军 罗积润 阮望 赵鼎 张小锋

带状注速调管注波互作用及其计算程序的研究

阮存军, 罗积润, 阮望, 赵鼎, 张小锋
PDF
导出引用
导出核心图
  • 针对带状注速调管中采用非轴对称性大宽高比带状电子注的特点,建立了2.5维窄带宏粒子模型,编写了注波互作用模拟分析程序.以一支百兆瓦级带状注速调管模拟设计为例,对程序的计算能力和效果进行了检验,结果与三维PIC软件有较好的可比性,且计算效率有很大幅度提升,适用于带状注速调管注波互作用系统的初步设计和参数优化过程.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10775139,60971073,60501019)资助的课题.
    [1]

    Chen H T, Kersting R, Cho G C 2003 Appl. Phys. Lett. 83 3009

    [2]

    Federic J F, Gary D, Schulkin B, Huang F, Altan H, Barat R, Zimdars D 2003 Appl. Phys. Lett. 83 2477

    [3]

    Nguyen K T, Pasour J A, Wright E L, Petillo J, Levush B 2008 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference Monterey, USA, April 22—24, 2008 p179

    [4]

    Pasour J A, Wright E L, Nguyen K T, Balkcum A, Wood F, Atkinson J, Cusick M, Levush B 2010 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Monterey, USA, May 18—20, 2010 p43

    [5]

    Wright E L, Pershing D E, Levush B 2009 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Rome, Italy, April 28—30, 2009 p298

    [6]

    Russell S J, Wang Z F, Haynes W B, Wheat R M Jr, Carlsten B E, Earley L M 2005 Phys. Rev. Spec. Top.-Accelerat. Beams 8 080401

    [7]

    Startsev E A, Davidson R C 2003 Phys. Rev. Spec. Top. Accelerat. Beams 6 044401

    [8]

    Colby E R, Caryotakis G, Fowkes W R, Smithe D N 1999 Proceedings of American Institute of Physics Conference, Pajaro Dunes, USA, October 5—8, 1998 p74

    [9]

    Shin Y M, Barnett L R, Luhmann N C 2009 IEEE Trans. ED 56 3196

    [10]

    Jensen A J, Caryotakis G, Scheitrum G, Sprehn D, Steele B 2006 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Monterey, USA, April 25—27, 2006 p489

    [11]

    Cusick M, Atkinson J, Balkcum A, Caryotakis G, Gajaria D, Grant T, Meyer C, Lind K, Perrin M 2009 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Rome, Italy, April 28—30, 2009 p296

    [12]

    Nguyen K T, Pasour J A, Antonsen T M, Jr, Larsen P B, Petillo J J, Levush B 2009 IEEE Trans. ED 56 744

    [13]

    Carlsten B E, Early L M, Krawczyk F L, Russell S J, Potter J M, Ferguson P, Humphries S Jr 2005 Phys. Rev. Spec. Top. Accelerat. Beams 8 062001

    [14]

    Basten M A, Booske J H 1999 J. Appl. Phys. 85 6313

    [15]

    Wang Z L , Gong Y B, Wei Y Y, Duan Z Y, Gong H R, Lu Z G, Yue L N, Yin H R, Xu J, Li Y B, Liu P K, Park G S 2010 IEEE Trans. Plasma 38 32

    [16]

    Booske J H, Kumbasar A H, Basten M A 1993 Phys. Rev. Lett. 71 3979

    [17]

    Zhao D 2010 Acta Phys. Sin. 59 1712 (in Chinese) [赵 鼎 2010 物理学报 59 1712]

    [18]

    Du G X, Qian B L 2010 Acta Phys. Sin. 59 4626 (in Chinese) [杜广星、 钱宝良2010 物理学报 59 4626]

    [19]

    Yu D, Wilson P 1993 Proceedings of IEEE Particle Accelerator Conference, Washington D C, USA, May 12—20, 1993 p2681

    [20]

    Zhao D, Ding Y G, Wang Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 3324 (in Chinese)[赵 鼎、 丁耀根、 王 勇 2007 物理学报 56 3324]

    [21]

    Yu S S, Wilson P, Drobot A 1985 IEEE Trans. Nucl. Sci. 32 2918

    [22]

    Gewartowski J W, Watson H A 1965 Principles of Electron Tubes (Princeton: D. Van Nostrand Company, Inc.) p184—188

    [23]

    Zhao D, Ding Y G, Sun P, Wang J H 2006 Acta Phys. Sin. 55 2390 (in Chinese) [赵 鼎、 丁耀根、 孙 鹏、 王进华 2006 物理学报 55 2390]

    [24]

    Kosmahl H G, Albers L U 1973 IEEE Trans. ED 20 883

    [25]

    Xie J L 1957 Acta Phys. Sin. 13 16 (in Chinese)[谢家麐 1957 物理学报 13 16]

  • [1]

    Chen H T, Kersting R, Cho G C 2003 Appl. Phys. Lett. 83 3009

    [2]

    Federic J F, Gary D, Schulkin B, Huang F, Altan H, Barat R, Zimdars D 2003 Appl. Phys. Lett. 83 2477

    [3]

    Nguyen K T, Pasour J A, Wright E L, Petillo J, Levush B 2008 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference Monterey, USA, April 22—24, 2008 p179

    [4]

    Pasour J A, Wright E L, Nguyen K T, Balkcum A, Wood F, Atkinson J, Cusick M, Levush B 2010 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Monterey, USA, May 18—20, 2010 p43

    [5]

    Wright E L, Pershing D E, Levush B 2009 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Rome, Italy, April 28—30, 2009 p298

    [6]

    Russell S J, Wang Z F, Haynes W B, Wheat R M Jr, Carlsten B E, Earley L M 2005 Phys. Rev. Spec. Top.-Accelerat. Beams 8 080401

    [7]

    Startsev E A, Davidson R C 2003 Phys. Rev. Spec. Top. Accelerat. Beams 6 044401

    [8]

    Colby E R, Caryotakis G, Fowkes W R, Smithe D N 1999 Proceedings of American Institute of Physics Conference, Pajaro Dunes, USA, October 5—8, 1998 p74

    [9]

    Shin Y M, Barnett L R, Luhmann N C 2009 IEEE Trans. ED 56 3196

    [10]

    Jensen A J, Caryotakis G, Scheitrum G, Sprehn D, Steele B 2006 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Monterey, USA, April 25—27, 2006 p489

    [11]

    Cusick M, Atkinson J, Balkcum A, Caryotakis G, Gajaria D, Grant T, Meyer C, Lind K, Perrin M 2009 Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Rome, Italy, April 28—30, 2009 p296

    [12]

    Nguyen K T, Pasour J A, Antonsen T M, Jr, Larsen P B, Petillo J J, Levush B 2009 IEEE Trans. ED 56 744

    [13]

    Carlsten B E, Early L M, Krawczyk F L, Russell S J, Potter J M, Ferguson P, Humphries S Jr 2005 Phys. Rev. Spec. Top. Accelerat. Beams 8 062001

    [14]

    Basten M A, Booske J H 1999 J. Appl. Phys. 85 6313

    [15]

    Wang Z L , Gong Y B, Wei Y Y, Duan Z Y, Gong H R, Lu Z G, Yue L N, Yin H R, Xu J, Li Y B, Liu P K, Park G S 2010 IEEE Trans. Plasma 38 32

    [16]

    Booske J H, Kumbasar A H, Basten M A 1993 Phys. Rev. Lett. 71 3979

    [17]

    Zhao D 2010 Acta Phys. Sin. 59 1712 (in Chinese) [赵 鼎 2010 物理学报 59 1712]

    [18]

    Du G X, Qian B L 2010 Acta Phys. Sin. 59 4626 (in Chinese) [杜广星、 钱宝良2010 物理学报 59 4626]

    [19]

    Yu D, Wilson P 1993 Proceedings of IEEE Particle Accelerator Conference, Washington D C, USA, May 12—20, 1993 p2681

    [20]

    Zhao D, Ding Y G, Wang Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 3324 (in Chinese)[赵 鼎、 丁耀根、 王 勇 2007 物理学报 56 3324]

    [21]

    Yu S S, Wilson P, Drobot A 1985 IEEE Trans. Nucl. Sci. 32 2918

    [22]

    Gewartowski J W, Watson H A 1965 Principles of Electron Tubes (Princeton: D. Van Nostrand Company, Inc.) p184—188

    [23]

    Zhao D, Ding Y G, Sun P, Wang J H 2006 Acta Phys. Sin. 55 2390 (in Chinese) [赵 鼎、 丁耀根、 孙 鹏、 王进华 2006 物理学报 55 2390]

    [24]

    Kosmahl H G, Albers L U 1973 IEEE Trans. ED 20 883

    [25]

    Xie J L 1957 Acta Phys. Sin. 13 16 (in Chinese)[谢家麐 1957 物理学报 13 16]

  • [1] 丁耀根, 王 勇, 赵 鼎. 速调管2.5维非线性注波互作用程序的研究. 物理学报, 2007, 56(6): 3324-3331. doi: 10.7498/aps.56.3324
    [2] 白春江, 李建清, 胡玉禄, 杨中海, 李斌. 利用等效电路模型计算耦合腔行波管注-波互作用. 物理学报, 2012, 61(17): 178401. doi: 10.7498/aps.61.178401
    [3] 颜卫忠, 胡玉禄, 李建清, 杨中海, 田云先, 李斌. 基于三端口网络模型的折叠波导行波管注波互作用理论研究. 物理学报, 2014, 63(23): 238403. doi: 10.7498/aps.63.238403
    [4] 曾造金, 马乔生, 胡林林, 蒋艺, 胡鹏, 雷文强, 马国武, 陈洪斌. W波段带状注扩展互作用速调管放大器的理论研究与数值模拟. 物理学报, 2019, 68(24): 248401. doi: 10.7498/aps.68.20190907
    [5] 彭维峰, 胡玉禄, 杨中海, 李建清, 陆麒如, 李斌. 螺旋线行波管注波互作用时域理论. 物理学报, 2010, 59(12): 8478-8483. doi: 10.7498/aps.59.8478
    [6] 罗积润, 唐彦娜, 樊宇, 彭澍源, 薛谦忠. 分布损耗加载回旋行波管多模稳态注波互作用理论与比较证实. 物理学报, 2018, 67(1): 018402. doi: 10.7498/aps.67.20171831
    [7] 巩华荣, 宫玉彬, 魏彦玉, 薛东海, 王文祥, 唐昌建. 考虑到束-波相互作用的速调管离子噪声二维模拟. 物理学报, 2006, 55(10): 5368-5374. doi: 10.7498/aps.55.5368
    [8] 曾造金, 马乔生, 胡林林, 蒋艺, 胡鹏, 陈洪斌. G波段扩展互作用速调管的理论分析与设计. 物理学报, 2019, 68(15): 154102. doi: 10.7498/aps.68.20190264
    [9] 黄传禄, 丁耀根, 王勇, 谢兴娟, 高冬平. 基于伽辽金级数的空间电荷场计算模型. 物理学报, 2012, 61(14): 148401. doi: 10.7498/aps.61.148401
    [10] 丁耀根, 赵 鼎, 孙 鹏, 王进华. 动态追踪算法在速调管输出段计算中的应用. 物理学报, 2006, 55(5): 2389-2396. doi: 10.7498/aps.55.2389
    [11] 郭建华, 喻胜, 李宏福, 张天钟, 雷朝军, 李想, 张颜颜. 回旋速调管注波互作用瞬态非线性理论与模型研究. 物理学报, 2011, 60(9): 090301. doi: 10.7498/aps.60.090301
    [12] 陈姝媛, 阮存军, 王勇. 带状注速调管多间隙扩展互作用输出腔等效电路的研究. 物理学报, 2014, 63(2): 028402. doi: 10.7498/aps.63.028402
    [13] 刘振帮, 赵欲聪, 黄华, 金晓, 雷禄容. Ka波段带状注相对论扩展互作用速调管放大器的分析与设计. 物理学报, 2015, 64(10): 108404. doi: 10.7498/aps.64.108404
    [14] 胡玉禄, 杨中海, 李建清, 李斌, 高鹏, 金晓林. 螺旋线行波管三维多频非线性理论分析和数值模拟. 物理学报, 2009, 58(9): 6665-6670. doi: 10.7498/aps.58.6665
    [15] 刘国, 王建勋, 罗勇. W波段带状注速调管准光输出结构改进设计. 物理学报, 2013, 62(7): 078404. doi: 10.7498/aps.62.078404
    [16] 陈晔, 赵鼎, 王勇. 介质加载的矩形截面Cerenkov脉塞中带状电子注与慢波结构互作用的研究. 物理学报, 2012, 61(9): 094102. doi: 10.7498/aps.61.094102
    [17] 罗积润, 孙海燕, 焦重庆. 回旋行波放大器输出端反射对注-波互作用的影响. 物理学报, 2009, 58(2): 925-929. doi: 10.7498/aps.58.925
    [18] 肖刘, 刘濮鲲, 郝保良, 李国超, 姜勇, 易红霞, 周伟. 螺旋线行波管三维频域非线性注波互作用的计算. 物理学报, 2009, 58(5): 3118-3124. doi: 10.7498/aps.58.3118
    [19] 何俊, 魏彦玉, 宫玉彬, 段兆云, 路志刚, 王文祥. 脊加载曲折波导行波管注波互作用的线性理论研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6659-6665. doi: 10.7498/aps.59.6659
    [20] 薛智浩, 刘濮鲲, 杜朝海, 李铮迪. W波段螺旋波纹波导回旋行波管注波互作用的非线性分析. 物理学报, 2012, 61(17): 170201. doi: 10.7498/aps.61.170201
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3339
  • PDF下载量:  574
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-23
  • 修回日期:  2010-10-30
  • 刊出日期:  2011-06-15

带状注速调管注波互作用及其计算程序的研究

  • 1. (1)中国科学院电子学研究所,中国科学院高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190; (2)中国科学院电子学研究所,中国科学院高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190;中国科学院研究生院, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10775139,60971073,60501019)资助的课题.

摘要: 针对带状注速调管中采用非轴对称性大宽高比带状电子注的特点,建立了2.5维窄带宏粒子模型,编写了注波互作用模拟分析程序.以一支百兆瓦级带状注速调管模拟设计为例,对程序的计算能力和效果进行了检验,结果与三维PIC软件有较好的可比性,且计算效率有很大幅度提升,适用于带状注速调管注波互作用系统的初步设计和参数优化过程.

English Abstract

参考文献 (25)

目录

    /

    返回文章
    返回