新型反射腔在多频相对论返波振荡器中的粒子模拟研究

设计了两类新型同轴反射腔并成功地应用于多频高功率微波输出。反射腔采用非对称的同轴结构,置于同轴相对论返波振荡器(CRBWO)慢波系统的前端。文中利用2.5维CHIPIC粒子模拟软件进行粒子模拟研究。仿真结果表明,带有两类新型同轴反射腔的双频CRBWO都实现了X波段双频稳定输出,并且其工作的电压和磁场的稳定性要明显好于传统谐振腔双频返波管。采用第二类新型同轴反射腔,在强流电子束电压480 kV,电流7.5 kA,磁场2.7 T的条件下,得到了稳定的三频、四频输出,其注波转换效率分别为15.3%和13.9%,明显高于其他类型的多频高功率微波器件。

高效率双波段同轴相对论返波管粒子模拟研究

提出了一种能在C波段和X波段实现稳定双频输出的带有谐振反射腔的单电子束同轴相对论返波振荡器,并使用2.5维全电磁粒子PIC模拟软件进行了粒子模拟研究。模拟结果显示:在电子束电压510kV,电流9.03kA,引导磁场0.73 T的条件下,双频器件实现了8.1GHz和9.9GHz的双波段频率稳定输出,平均功率为0.95GW,波束互作用效率为20.6%,效率高于空心双波段返波管以及瓷绝缘线双频振荡器。

带反射腔的双频相对论返波振荡器的粒子模拟研究

设计了一种带新型非对称反射腔的同轴相对论返波振荡器,实现了X波段的双频稳定输出。利用CHIPIC 2.5维粒子模拟软件进行粒子模拟研究。仿真结果表明,在强流电子束电压为480kV,电流为7.5kA,引导磁场为2.7T的条件下,得到稳定的双频输出,频率分别为8.7GHz,9.4GHz,平均功率800MW,效率22.2%。