紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟

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紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟

高梁, 钱宝良, 葛行军

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高梁, 钱宝良, 葛行军. 紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟[J]. 强激光与粒子束, 2011, 23.

引用本文:

高梁, 钱宝良, 葛行军. 紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟[J]. 强激光与粒子束, 2011, 23.

gao liang, qian baoliang, ge xingjun. Particle simulation of compact P-band relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23.

Citation:

gao liang, qian baoliang, ge xingjun. Particle simulation of compact P-band relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23.

紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟

1.
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 长沙 41 007

Particle simulation of compact P-band relativistic backward wave oscillator

1.
College of Opto-Electronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

摘要: 设计了一种紧凑型P波段相对论返波振荡器，其电动力学结构是由同轴慢波结构和同轴引出结构组成的。同轴慢波结构缩小了器件的径向尺寸；同轴引出结构缩短了器件的轴向长度，且提高了束波作用效率。通过粒子模拟研究了器件内束波作用的物理过程，模拟结果表明：器件具有结构紧凑、束波作用效率高的特点。在二极管电压700 kV，电流7 kA，导引磁场1.5 T时，器件在频率833 MHz处获得较高的微波输出，饱和后输出微波的平均功率达1.58 GW，效率约为32%，器件电磁结构尺寸仅为108 mm×856 mm。
- P波段 /
- 同轴慢波结构 /
- 相对论返波振荡器 /
- 粒子模拟 /
- 高功率微波
Abstract: A compact P-band relativistic backward wave oscillator is investigated using theoretical and simulation method. The coaxial slow wave structure and the coaxial extractor structure are designed to reduce the size and increase the efficiency of the P-band device. Detailed physical interaction pictures of the oscillator are presented. Typical simulation results are that, at the magnetic field of 1.5 T, a P-band microwave with average output power of 1.58 GW is obtained with efficiency about 32%, when the diode voltage and current are 700 kV and 7 kA, respectively. The optimized electromagnetic structure of the device is only f108 mm×856 mm in size.
- p-band /
- coaxial slow wave structure /
- relativistic backward wave oscillator /
- particle simulation /
- high power microwave

[1]	江佩洁, 李正红, 吴洋. 低磁场S波段相对论返波振荡器的工作特性 . 强激光与粒子束, 2019, 31(03): 033001-. doi: 10.11884/HPLPB201931.190010
[2]	高梁, 钱宝良, 葛行军, 靳振兴, 张军. 低频段紧凑型同轴相对论返波振荡器 . 强激光与粒子束, 2012, 24(04): 971-974. doi: 10.3788/HPLPB20122404.0971
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[4]	高梁, 钱宝良, 葛行军, 王运行. 中等能量P波段相对论返波振荡器的理论设计与粒子模拟 . 强激光与粒子束, 2011, 23(11): 0- .
[5]	张军, 靳振兴, 钟辉煌, 舒挺, 周生岳. C波段谐振式相对论返波振荡器设计及其高频特性 . 强激光与粒子束, 2010, 22(10): 0- .
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[8]	葛行军, 高梁, 曹亦兵, 张强, 钱宝良, 钟辉煌. L波段相对论返波振荡器初步实验研究 . 强激光与粒子束, 2010, 22(03): 0- .
[9]	葛行军, 高梁, 曹亦兵, 张强, 钱宝良, 钟辉煌. L波段相对论返波振荡器初步实验研究 . 强激光与粒子束, 2010, 22(03): 0- .
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[12]	葛行军, 钟辉煌, 钱宝良, 张军. 内导体对相对论返波振荡器工作波段选择的影响 . 强激光与粒子束, 2009, 21(06): 0- .
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[20]	肖仁珍, 刘国治, 林郁正, 陈昌华, 邵浩, 胡咏梅, 王宏军. 同轴慢波结构相对论高功率微波产生器初步实验研究 . 强激光与粒子束, 2006, 18(05): 0- .

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紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟

1. 国防科学技术大学光电科学与工程学院, 长沙 41 007

刊出日期: 2011-04-14

关键词:

同轴慢波结构 /

相对论返波振荡器 /

高功率微波

摘要: 设计了一种紧凑型P波段相对论返波振荡器，其电动力学结构是由同轴慢波结构和同轴引出结构组成的。同轴慢波结构缩小了器件的径向尺寸；同轴引出结构缩短了器件的轴向长度，且提高了束波作用效率。通过粒子模拟研究了器件内束波作用的物理过程，模拟结果表明：器件具有结构紧凑、束波作用效率高的特点。在二极管电压700 kV，电流7 kA，导引磁场1.5 T时，器件在频率833 MHz处获得较高的微波输出，饱和后输出微波的平均功率达1.58 GW，效率约为32%，器件电磁结构尺寸仅为108 mm×856 mm。

English Abstract

高梁, 钱宝良, 葛行军. 紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟[J]. 强激光与粒子束, 2011, 23.

引用本文:

高梁, 钱宝良, 葛行军. 紧凑型P波段相对论返波振荡器的粒子模拟[J]. 强激光与粒子束, 2011, 23.

gao liang, qian baoliang, ge xingjun. Particle simulation of compact P-band relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23.

Citation:

gao liang, qian baoliang, ge xingjun. Particle simulation of compact P-band relativistic backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23.

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