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磁绝缘线振荡器阴极烧蚀与电压波形的关系研究

陈代兵 张运俭 张北镇 王冬 秦奋 文杰 金晓 吴勇 于爱民

磁绝缘线振荡器阴极烧蚀与电压波形的关系研究

陈代兵, 张运俭, 张北镇, 王冬, 秦奋, 文杰, 金晓, 吴勇, 于爱民
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  • 通过粒子模拟和实验研究相结合的方法, 研究了磁绝缘线振荡器的阴极烧蚀与输入电压波形的关系, 找到了造成阴极烧蚀的根本原因, 给出了电子束回轰阴极的清晰图像, 并通过对低阻抗加速器平台输出电压波形的调整, 抑制了反向电压, 解决了器件的阴极烧蚀问题. 研究结果表明: 在正向电压作用下已经发射出来的电子束在超过一定幅度的反向电压作用下发生反向运动并回轰阴极, 产生反向电流并造成器件阴极的烧蚀, 因此注入电压下降沿之后的反向电压是引起磁绝缘线振荡器的阴极烧蚀的最根本因素.
    [1]

    Lemke R W, Clark M C 1987 IEEE Trans. Plasma Sci. 62 3436

    [2]

    Clark M C, Marder B M, Bacon L D 1988 Appl. Phys. Lett. 52 78

    [3]

    Chen D B, Fan Z K, Dong Z W, Xu Z, Zhou H J, Guo Y H, He H, Gong H T, An H S 2007 High Power Laser and Particle Beams 19 820 (in Chinese) [陈代兵, 范植开, 董志伟, 许州, 周海京, 郭焱华, 何琥, 龚海涛, 安海狮 2007 强激光与粒子束 19 820]

    [4]

    Chen D B, Fan Z K, Zhou H J, Gao F Q, He H, Guo Y H, Wang D, Wang X D, Gong H T, An H S 2007 High Power Laser and Particle Beams 19 1352 (in Chinese) [陈代兵,范植开,周海京, 高凤琴, 何琥, 郭焱华, 王冬, 王晓东, 龚海涛, 安海狮 2007 强激光与粒子束 19 1352]

    [5]

    Chen D B, Wang D, Meng F B, Fan Z K 2009 IEEE Trans. Plasma Sci. 37 23

    [6]

    Chen D B, Wang D, Meng F B, Fan Z K, Qin F, Wen J 2009 IEEE Trans. Plasma Sci. 37 1916

    [7]

    Chen D B, Wang D, Fan Z K, Meng F B, An H S, Gong H T, Qin F 2009 Acta Phys. Sin. 58 4548 (in Chinese) [陈代兵, 王冬, 范植开, 孟凡宝, 安海狮, 龚海涛, 秦奋 2009 物理学报 58 4548]

    [8]

    Chen D B, Wang D, Qin F, Wen J, Jin X, An H S, Zhang X K 2012 Acta Phys. Sin. 61 012901 (in Chinese) [陈代兵, 王冬, 秦奋, 文杰, 金晓, 安海狮, 张新凯 2012 物理学报 61 012901]

    [9]

    Wang D, Chen D B, Fan Z K, Deng J K 2008 Acta Phys. Sin. 57 4875 (in Chinese) [王冬, 陈代兵, 范植开, 邓景康 2008 物理学报 57 4875]

    [10]

    Fan Y W, Zhou H, Zhong H H, Su T, Ji T, Yang H W, Luo L 2010 High Power Laser and Particle Beams 22 587 (in Chinese) [樊玉伟, 周恒, 钟辉煌, 舒挺, 季涛, 杨汉武, 罗玲 2010 强激光与粒子束 22 587]

    [11]

    Gong Y B, Zhang Z, Wei Y Y, Meng F B, Fan Z K, Wang W X 2004 Acta Phys. Sin. 53 3990 (in Chinese) [宫玉彬, 张章, 魏彦玉, 孟凡宝, 范植开, 王文祥 2004 物理学报 53 3990]

    [12]

    Benford J, Swegle J A, Schamiloglu E 2007 High Power Microwave (2nd Ed.) Taylor & Francis Group

    [13]

    Zhou C M, Liu G Z, Liu Y G 2007 High Power Microwave Source (Beijing: Atomic Energy Press) (in Chinese) [周传明, 刘国治, 刘永贵 2007 高功率微波源 (北京: 原子能出版社)]

  • [1]

    Lemke R W, Clark M C 1987 IEEE Trans. Plasma Sci. 62 3436

    [2]

    Clark M C, Marder B M, Bacon L D 1988 Appl. Phys. Lett. 52 78

    [3]

    Chen D B, Fan Z K, Dong Z W, Xu Z, Zhou H J, Guo Y H, He H, Gong H T, An H S 2007 High Power Laser and Particle Beams 19 820 (in Chinese) [陈代兵, 范植开, 董志伟, 许州, 周海京, 郭焱华, 何琥, 龚海涛, 安海狮 2007 强激光与粒子束 19 820]

    [4]

    Chen D B, Fan Z K, Zhou H J, Gao F Q, He H, Guo Y H, Wang D, Wang X D, Gong H T, An H S 2007 High Power Laser and Particle Beams 19 1352 (in Chinese) [陈代兵,范植开,周海京, 高凤琴, 何琥, 郭焱华, 王冬, 王晓东, 龚海涛, 安海狮 2007 强激光与粒子束 19 1352]

    [5]

    Chen D B, Wang D, Meng F B, Fan Z K 2009 IEEE Trans. Plasma Sci. 37 23

    [6]

    Chen D B, Wang D, Meng F B, Fan Z K, Qin F, Wen J 2009 IEEE Trans. Plasma Sci. 37 1916

    [7]

    Chen D B, Wang D, Fan Z K, Meng F B, An H S, Gong H T, Qin F 2009 Acta Phys. Sin. 58 4548 (in Chinese) [陈代兵, 王冬, 范植开, 孟凡宝, 安海狮, 龚海涛, 秦奋 2009 物理学报 58 4548]

    [8]

    Chen D B, Wang D, Qin F, Wen J, Jin X, An H S, Zhang X K 2012 Acta Phys. Sin. 61 012901 (in Chinese) [陈代兵, 王冬, 秦奋, 文杰, 金晓, 安海狮, 张新凯 2012 物理学报 61 012901]

    [9]

    Wang D, Chen D B, Fan Z K, Deng J K 2008 Acta Phys. Sin. 57 4875 (in Chinese) [王冬, 陈代兵, 范植开, 邓景康 2008 物理学报 57 4875]

    [10]

    Fan Y W, Zhou H, Zhong H H, Su T, Ji T, Yang H W, Luo L 2010 High Power Laser and Particle Beams 22 587 (in Chinese) [樊玉伟, 周恒, 钟辉煌, 舒挺, 季涛, 杨汉武, 罗玲 2010 强激光与粒子束 22 587]

    [11]

    Gong Y B, Zhang Z, Wei Y Y, Meng F B, Fan Z K, Wang W X 2004 Acta Phys. Sin. 53 3990 (in Chinese) [宫玉彬, 张章, 魏彦玉, 孟凡宝, 范植开, 王文祥 2004 物理学报 53 3990]

    [12]

    Benford J, Swegle J A, Schamiloglu E 2007 High Power Microwave (2nd Ed.) Taylor & Francis Group

    [13]

    Zhou C M, Liu G Z, Liu Y G 2007 High Power Microwave Source (Beijing: Atomic Energy Press) (in Chinese) [周传明, 刘国治, 刘永贵 2007 高功率微波源 (北京: 原子能出版社)]

  • [1] 王冬, 陈代兵, 秦奋, 范植开. 双频磁绝缘线振荡器二维周期结构研究. 物理学报, 2009, 58(10): 6962-6972. doi: 10.7498/aps.58.6962
    [2] 秦奋, 王冬, 陈代兵, 文杰. L波段高阶模抑制型磁绝缘线振荡器研究. 物理学报, 2012, 61(9): 094101. doi: 10.7498/aps.61.094101
    [3] 陈代兵, 王冬, 秦奋, 文杰, 金晓, 安海狮, 张新凯. 磁绝缘线振荡器的起振电压与注入电压关系的分析. 物理学报, 2012, 61(1): 012901. doi: 10.7498/aps.61.012901
    [4] 李正红, 孟凡宝, 常安碧, 黄 华, 马乔生. 两腔高功率微波振荡器研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3578-3583. doi: 10.7498/aps.54.3578
    [5] 李国林, 舒挺, 袁成卫, 张军, 靳振兴, 杨建华, 钟辉煌, 杨杰, 武大鹏. 一种高功率微波空间滤波器的设计与初步实验研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8591-8596. doi: 10.7498/aps.59.8591
    [6] 邓景康, 王 冬, 陈代兵, 范植开. HEM11模磁绝缘线振荡器的高频分析. 物理学报, 2008, 57(8): 4875-4882. doi: 10.7498/aps.57.4875
    [7] 杨温渊, 董烨, 孙会芳, 董志伟. 磁绝缘线振荡器中模式竞争的物理分析和数值模拟. 物理学报, 2020, (): 008400. doi: 10.7498/aps.69.20200383
    [8] 邵浩, 刘国治. 向外发射同轴型虚阴极振荡器研究. 物理学报, 2001, 50(12): 2387-2392. doi: 10.7498/aps.50.2387
    [9] 杨超, 刘大刚, 周俊, 廖臣, 彭凯, 刘盛纲. 一种新型径向三腔同轴虚阴极振荡器全三维粒子模拟研究. 物理学报, 2011, 60(8): 084102. doi: 10.7498/aps.60.084102
    [10] 王冬, 徐莎, 曹延伟, 秦奋. 光子晶体高功率微波模式转换器设计. 物理学报, 2014, 63(1): 018401. doi: 10.7498/aps.63.018401
    [11] 张运俭, 丁恩燕. 反馈型TM01主模同轴虚阴极振荡器. 物理学报, 2019, 68(20): 204101. doi: 10.7498/aps.68.20190696
    [12] 蔡利兵, 王建国. 介质表面高功率微波击穿的数值模拟. 物理学报, 2009, 58(5): 3268-3273. doi: 10.7498/aps.58.3268
    [13] 王淦平, 向飞, 谭杰, 曹绍云, 罗敏, 康强, 常安碧. 长脉冲高功率微波驱动源放电过程研究. 物理学报, 2011, 60(7): 072901. doi: 10.7498/aps.60.072901
    [14] 唐涛. 高功率微波土壤击穿的数值验证研究. 物理学报, 2015, 64(4): 045203. doi: 10.7498/aps.64.045203
    [15] 黄华, 吴洋, 刘振帮, 袁欢, 何琥, 李乐乐, 李正红, 金晓, 马弘舸. 锁频锁相的高功率微波器件技术研究. 物理学报, 2018, 67(8): 088402. doi: 10.7498/aps.67.20172684
    [16] 黄 华, 甘延青, 雷禄容, 金 晓, 鞠炳权, 向 飞, 冯弟超, 刘 忠. S波段相对论速调管振荡器研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1765-1770. doi: 10.7498/aps.57.1765
    [17] 张运俭, 孟凡宝, 范植开, 罗 雄. 高效强流径向分离腔振荡器研究. 物理学报, 2008, 57(2): 975-979. doi: 10.7498/aps.57.975
    [18] 吴洋, 唐传祥, 许州, 徐勇, 金晓, 常安碧, 李正红, 黄华, 刘忠, 罗雄, 马乔生. 低功率驱动的高功率微波放大器实验研究. 物理学报, 2011, 60(4): 044102. doi: 10.7498/aps.60.044102
    [19] 黄华, 罗雄, 雷禄容, 罗光耀, 张北镇, 金晓, 谭杰. 长脉冲相对论扩展互作用腔振荡器的初步研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1907-1912. doi: 10.7498/aps.59.1907
    [20] 蔡利兵, 王建国. 介质表面高功率微波击穿中释气现象的数值模拟研究. 物理学报, 2011, 60(2): 025217. doi: 10.7498/aps.60.025217
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-03-06
  • 修回日期:  2012-07-17
  • 刊出日期:  2013-01-05

磁绝缘线振荡器阴极烧蚀与电压波形的关系研究

  • 1. 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

摘要: 通过粒子模拟和实验研究相结合的方法, 研究了磁绝缘线振荡器的阴极烧蚀与输入电压波形的关系, 找到了造成阴极烧蚀的根本原因, 给出了电子束回轰阴极的清晰图像, 并通过对低阻抗加速器平台输出电压波形的调整, 抑制了反向电压, 解决了器件的阴极烧蚀问题. 研究结果表明: 在正向电压作用下已经发射出来的电子束在超过一定幅度的反向电压作用下发生反向运动并回轰阴极, 产生反向电流并造成器件阴极的烧蚀, 因此注入电压下降沿之后的反向电压是引起磁绝缘线振荡器的阴极烧蚀的最根本因素.

English Abstract

参考文献 (13)

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