X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验

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X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验

胡林林, 陈洪斌, 马国武, 孟凡宝, 周传明

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胡林林, 陈洪斌, 马国武, 等. X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验[J]. 强激光与粒子束, 2007, 19.

引用本文:

胡林林, 陈洪斌, 马国武, 等. X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验[J]. 强激光与粒子束, 2007, 19.

hu lin-lin, chen hong-bin, ma guo-wu, et al. Design and preliminary experimental study of X-band short pulse relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2007, 19.

Citation:

hu lin-lin, chen hong-bin, ma guo-wu, et al. Design and preliminary experimental study of X-band short pulse relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2007, 19.

X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验

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.
中国工程物理研究院研究生部, 四川绵阳 621 900;
3.
中国工程物理研究院, 四川绵阳 621 900

Design and preliminary experimental study of X-band short pulse relativistic backward wave oscillator

1.
Institute of Applied Electronics,CAEP,P.O.Box 919-1015,Mianyang 621900,China;
2.
Graduate School of China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900,China;
3.
China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900,China

摘要: 对基于短电子束脉冲超辐射机理的X波段相对论返波管进行了优化设计和粒子模拟，结果表明：在超辐射机理作用下，该器件能实现高峰值功率和高功率转换效率的微波辐射。在小型Tesla脉冲源基础上设计了阻抗变换段、二极管、磁场系统等装置，建立了一套小型窄脉冲电子加速器，以此为实验平台在低磁场条件下进行了器件的初步实验研究。在磁场0.73 T、束压约380 kV、束流约4.5 kA、脉宽3.1 ns条件下，实验获得的微波脉冲峰值功率约360 MW，脉宽1.10 ns，上升沿800 ps，频率9.15 GHz，功率转换效率为21%。
- 高功率微波 /
- 相对论返波管 /
- 超辐射 /
- X波段 /
- 粒子模拟
Abstract: An optimized X-band relativistic backward wave oscillator (RBWO) based on superradiance mechanism of short electron beam was designed and simulated numerically. The simulation results indicate that the RBWO can realize microwave radiation with high peak power and high power conversion efficiency under superradiace mechanism. A small narrow pulse electron accelerator is build based on a compact Tesla pulse source along with design of a resistance conversion section, a diode and a magnetic system. The preliminary experiment was performed at low magnetic field condition. For guiding magnetic field 0.73 T, beam voltage 380 kV, beam current 4.5 kA and pulse width 3.1 ns, microwave pulses with about 360 MW peak power, 1.10 ns pulse width and 800 ps risetime were generated, and the conversion eff
- high power microwave /
- relativistic backward wave oscillator /
- superradiance /
- x-band /
- particle simulation

[1]	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
[2]	史彦超, 滕雁, 陈昌华, 肖仁珍, 邓昱群, 杨德文, 王东阳, 孙钧. 一种X波段过模高效率相对论返波管 . 强激光与粒子束, 2018, 30(07): 073002-. doi: 10.11884/HPLPB201830.170491
[3]	袁玉章, 张军, 白珍, 钟辉煌. 等离子体对相对论返波管工作影响的粒子模拟 . 强激光与粒子束, 2018, 30(04): 043002-. doi: 10.11884/HPLPB201830.170444
[4]	李姝敏, 李永东, 刘震. 相对论返波管中击穿现象粒子模拟 . 强激光与粒子束, 2017, 29(06): 063001-. doi: 10.11884/HPLPB201729.170038
[5]	朱丹妮, 张军, 李伟, 戚祖敏. X波段相对论大功率速调管放大器的高频结构模拟研究 . 强激光与粒子束, 2014, 26(02): 023006-. doi: 10.3788/HPLPB201426.023006
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[15]	董烨, 董志伟, 周海京. 超辐射机制相对论返波管的数值计算 . 强激光与粒子束, 2007, 19(04): 0- .
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[17]	陈洪斌, 胡林林, 马国武, 孟凡宝, 周传明. 亚纳秒毫米波返波管粒子模拟与实验研究 . 强激光与粒子束, 2007, 19(06): 0- .
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[19]	文光俊, 李家胤, 谢甫珍, 于秀云, 刘盛纲. 耦合阻抗单阶跃变型相对论返波管的研究 . 强激光与粒子束, 1999, 11(05): 0- .
[20]	文光俊, 谢甫珍, 李家胤, 于秀云, 刘盛纲. 变阻抗相对论返波管的粒子模拟研究 . 强激光与粒子束, 1999, 11(06): 0- .

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X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验

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. 中国工程物理研究院研究生部, 四川绵阳 621 900;

3. 中国工程物理研究院, 四川绵阳 621 900

刊出日期: 2007-06-15

关键词:

高功率微波 /

相对论返波管 /

摘要: 对基于短电子束脉冲超辐射机理的X波段相对论返波管进行了优化设计和粒子模拟，结果表明：在超辐射机理作用下，该器件能实现高峰值功率和高功率转换效率的微波辐射。在小型Tesla脉冲源基础上设计了阻抗变换段、二极管、磁场系统等装置，建立了一套小型窄脉冲电子加速器，以此为实验平台在低磁场条件下进行了器件的初步实验研究。在磁场0.73 T、束压约380 kV、束流约4.5 kA、脉宽3.1 ns条件下，实验获得的微波脉冲峰值功率约360 MW，脉宽1.10 ns，上升沿800 ps，频率9.15 GHz，功率转换效率为21%。

English Abstract

胡林林, 陈洪斌, 马国武, 等. X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验[J]. 强激光与粒子束, 2007, 19.

引用本文:

胡林林, 陈洪斌, 马国武, 等. X波段短脉冲相对论返波管设计与初步实验[J]. 强激光与粒子束, 2007, 19.

hu lin-lin, chen hong-bin, ma guo-wu, et al. Design and preliminary experimental study of X-band short pulse relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2007, 19.

Citation:

hu lin-lin, chen hong-bin, ma guo-wu, et al. Design and preliminary experimental study of X-band short pulse relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2007, 19.

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