S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究

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S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究

黄华, 范植开, 孟凡宝, 谭杰, 罗光耀, 曹绍云, 雷禄蓉, 吴勇, 李正红, 周海京, 张北镇, 李春霞

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黄华, 范植开, 孟凡宝, 等. S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2006, 18.

引用本文:

黄华, 范植开, 孟凡宝, 等. S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2006, 18.

huang hua, fan zhi-kai, meng fan-ba, et al. Investigation on S-band long pulse relativistic klystron amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2006, 18.

Citation:

huang hua, fan zhi-kai, meng fan-ba, et al. Investigation on S-band long pulse relativistic klystron amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2006, 18.

S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究

1.
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川绵阳 621 900;
2.
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 1 00088

Investigation on S-band long pulse relativistic klystron amplifier

1.
Institute of Applied Electronics.CAEP,P.O.Box 919-1015,Mianyang 621900,China;
2.
Institute of Applied Physics and Computational Mathematics,P.O.Box 8009,Beijing 100088,China

摘要: 介绍了S波段强流长脉冲相对论速调管放大器（RKA）的高频系统设计、长脉冲强流相对论电子束(IREB)的调制及微波提取等方面的实验研究结果。重点阐述了长脉冲IREB调制和输出微波中的自激振荡问题。通过采用高阶工作模式以及参差模式设置的谐振腔、提高系统安装的同心度和调节电子束参数等措施，使自激振荡得到了抑制。采用550 kV，4 kA及210 ns的环行电子束，经过优化调节RKA参数，使强流调制电子束流脉宽由50 ns增加到150 ns，同时得到了3.2 kA的基波调制电流。从该RKA得到了峰值功率580 MW、脉宽140 ns的输出微波，束波转换效率26%，增益34 dB。
- 相对论速调管放大器 /
- 强流相对论电子束 /
- 脉冲缩短 /
- 自激振荡 /
- S波段 /
- 长脉冲
Abstract: This paper presents the progress on design and adjustment of cavities, experiments of beam-current modulation and microwave extraction for an S-band long-pulse-intense-current relativistic klystron amplifier. Modulation of long-pulse intense relativistic electron beams and self-exciting oscillation of output microwave are described in detail. The cause of self-exciting oscillation and its results is also introduced. The self-exciting oscillation was suppressed to a certain extent by taking relevant adjustments. In experiments, a hollow electron beam of 550 kV, 4 kA and 210 ns generates an electron beam with modulated current of 3.2 kA and pulse width of 150 ns after optimization and adjustment of the parameters of cavities. More than 580 MW RF power with a duration of 140 ns is obtained. T
- relativistic klystron amplifier /
- intense relativistic electron beams /
- pulse shortening /
- self-exciting oscillation /
- s-band /
- long pulse

[1]	黄华, 陈昭福, 袁欢, 何琥, 李士锋, 刘振帮, 罗光耀, 王淦平, 雷禄容. S波段长脉冲相对论速调管重复频率运行稳定性研究 . 强激光与粒子束, 2020, 32(10): 103002-1-103002-8. doi: 10.11884/HPLPB202032.200167
[2]	曹亦兵, 孙钧, 宋志敏, 范志强, 吴平, 张余川, 滕雁. C波段长脉冲相对论返波管设计与实验 . 强激光与粒子束, 2018, 30(05): 053004-. doi: 10.11884/HPLPB201830.170470
[3]	袁欢, 刘振帮, 黄华, 孟凡宝, 陈昌华. 强流脉冲驱动的X波段多注相对论速调管相位特性 . 强激光与粒子束, 2017, 29(09): 093005-. doi: 10.11884/HPLPB201729.170131
[4]	袁欢, 黄华, 何琥, 戈弋, 孟凡宝, 陈昌华. S波段相对论速调管放大器相位稳定性的优化设计及实验研究 . 强激光与粒子束, 2017, 29(11): 113001-. doi: 10.11884/HPLPB201729.170133
[5]	雷禄容, 袁欢, 刘振帮, 黄华, 何琥, 黄吉金. 宽带相对论速调管放大器模拟设计 . 强激光与粒子束, 2016, 28(02): 023003-. doi: 10.11884/HPLPB201628.023003
[6]	刘振帮, 雷禄容, 黄华, 金晓, 朱磊, 王淦平, 何琥. X波段长脉冲多注相对论速调管放大器杂模振荡抑制 . 强激光与粒子束, 2016, 28(03): 033002-. doi: 10.11884/HPLPB201628.033002
[7]	吴洋, 李正红, 谢鸿全, 成会. 衰减材料对高增益相对论速调管自激振荡的抑制 . 强激光与粒子束, 2014, 26(06): 063043-. doi: 10.11884/HPLPB201426.063043
[8]	吴洋, 谢鸿全, 李正红, 张运俭, 马乔生, 成会. 高增益相对论速调管放大器自激振荡的分析与抑制 . 强激光与粒子束, 2014, 26(03): 033001-. doi: 10.3788/HPLPB201426.033001
[9]	陈永东, 谢鸿全, 李正红, 吴洋, 黄华, 周自刚. 电子回流对相对论速调管稳定工作的影响 . 强激光与粒子束, 2013, 25(07): 1770-1774. doi: 10.3788/HPLPB20132507.1770
[10]	陈永东, 金晓, 李正红, 吴洋, 黄华. S波段3 GW 相对论速调管放大器的设计 . 强激光与粒子束, 2012, 24(09): 2151-2154. doi: 10.3788/HPLPB20122409.2151
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[15]	雷禄容, 范植开, 黄华, 何琥. 相对论速调管放大器双间隙输出腔的粒子模拟 . 强激光与粒子束, 2007, 19(08): 0- .
[16]	雷禄容, 范植开, 黄华, 何琥, 李正红. S波段相对论速调管放大器同轴输出腔的数值模拟 . 强激光与粒子束, 2006, 18(10): 0- .
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[18]	黄华, 孟凡宝, 常安碧, 马乔生, 张永辉, 甘延青, 陈代兵, 罗敏, 龚胜纲. 强流短脉冲相对论速调管放大器实验研究 . 强激光与粒子束, 2004, 16(10): 0- .
[19]	黄华, 范植开, 马乔生, 谭杰, 甘延青, 常安碧, 苏昶. 长脉冲相对论速调管放大器的初步实验研究 . 强激光与粒子束, 2002, 14(06): 0- .
[20]	黄华, 王平山, 甘延, 陈洪斌, 王文斗, 雷方燕, 郑建国, 吴中发, 吴尚清, 谢敏, 邓建军. L波段相对论速调管放大器研究 . 强激光与粒子束, 1998, 10(01): 0- .

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S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究

1. 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川绵阳 621 900;

2. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 1 00088

刊出日期: 2006-06-15

关键词:

相对论速调管放大器 /

强流相对论电子束 /

摘要: 介绍了S波段强流长脉冲相对论速调管放大器（RKA）的高频系统设计、长脉冲强流相对论电子束(IREB)的调制及微波提取等方面的实验研究结果。重点阐述了长脉冲IREB调制和输出微波中的自激振荡问题。通过采用高阶工作模式以及参差模式设置的谐振腔、提高系统安装的同心度和调节电子束参数等措施，使自激振荡得到了抑制。采用550 kV，4 kA及210 ns的环行电子束，经过优化调节RKA参数，使强流调制电子束流脉宽由50 ns增加到150 ns，同时得到了3.2 kA的基波调制电流。从该RKA得到了峰值功率580 MW、脉宽140 ns的输出微波，束波转换效率26%，增益34 dB。

English Abstract

黄华, 范植开, 孟凡宝, 等. S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2006, 18.

引用本文:

黄华, 范植开, 孟凡宝, 等. S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2006, 18.

huang hua, fan zhi-kai, meng fan-ba, et al. Investigation on S-band long pulse relativistic klystron amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2006, 18.

Citation:

huang hua, fan zhi-kai, meng fan-ba, et al. Investigation on S-band long pulse relativistic klystron amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2006, 18.

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