S波段径向注同轴槽振荡器

高功率微波器件在雷达、电子对抗等方面具有重要的应用潜力,因此得到广泛的关注。然而,庞大的体积和重量,以及较低的效率和较短的寿命,严重限制了高功率微波的应用范围。提出了一种径向电子注驱动的同轴槽振荡器,该振荡器无需聚焦系统,从而能够大幅度减少体积和耗能。采用由外向内的径向电子注,阴极电流密度低,可以采用热阴极替代爆炸发射阴极,从而提高器件寿命。PIC仿真中,采用460 kV,6 kA径向电子注能够在3.8 GHz产生1.2 GW的输出,对应效率43.5%。

采用罗戈夫斯基线圈诊断径向束流

罗戈夫斯基线圈具有结构简单、高频特性好等特点而被广泛应用于脉冲电流测量。提出了用两个自积分式罗戈夫斯基线圈诊断径向束流的方法,在此基础上设计了两个用于径向束流诊断的自积分式罗戈夫斯基线圈,对其进行了标定。当标准电流的上升沿为30 ns时,罗氏线圈响应时间约为10 ns;整个系统的测量误差约为4.7%。从标定结果来看,该系统的频率响应特性和测量精度能够满足ns级束流诊断的要求,该方法可以用于径向结构高功率微波器件的束流强度测量。

新型高功率径向强流速调管振荡器

提出了一种新结构的高功率径向强流速调管振荡器,该器件利用折叠式同轴谐振腔的微波场与接近空间电荷限制电流的径向电子束强烈相互作用产生高功率微波。首先对这种器件的实现机理进行了初步的分析,提出了有间隙电压情况时的径向同轴间隙的空间电荷限制电流1维近似估计模型。分析表明:对于电子束直流接近但小于直流空间限制电流的径向速调管,当有调制间隙电压时,空间限制电流要小于无调制间隙电压情况下的直流空间限制电流,径向强流电子束电流接近和超过空间电荷限制电流时会出现强烈的调制。然后用PIC程序对其特性进行了粒子模拟,在二极管输入电压500 kV、电子束电流为30 kA条件下,最终得到了峰值功率6 GW、频率1.3 GHz的微波输出。

“强光一号”加速器短γ二极管径向箍缩率计算方法

电子束流箍缩是强流电子束二极管工作过程中广泛存在的物理现象.束流径向箍缩率定义为靶面形成的束斑(环)面积随时间的变化率,是判断二极管的束流箍缩情况和工作特性的重要指标,目前对其的研究方法以光学诊断和针对特定二极管的理论估算为主.在现有研究的基础上,以“强光一号”强箍缩短γ二极管为对象,给出了适用于该“环-板”构型二极管的径向箍缩率理论估算公式,并分别建立了基于粒子模拟和实验测量箍缩中心偏移的箍缩率计算方法,三种方法给出的径向箍缩率值分别为8.43,8.70及7.89 cm^(2)/ns,三者相对偏差<10%.为强流二极管径向箍缩率的研究提供了一种新的思路.

径向放电的等离子体阴极脉冲电子束实验研究

本文研究和设计了静电聚焦型的径向放电真空电弧等离子体阴极脉冲电子束源。在分析轴向放电的真空电弧等离子体阴极稳定性的基础上,改进结构,设计了径向放电的真空电弧等离子体阴极,由于表面比较狭窄,产生真空电弧后,阴极斑点的高速移动也都位于直径小于2mm的环形阴极内表面上,从而使得电子发射效率较为稳定。并以此为发射阴极,设计径向放电结构的空心阳极等离子体阴极电子束源,该电子束源为无磁场引导的皮尔斯型电子束源,其主要由等离子体阴极和静电聚焦系统两部分组成。实验测量过程中,采用法拉第筒测量了电子束的相关参数,得到比较稳定的脉冲电子束。

阴极杆电流对非浸没式径向电子束传输的影响

文中首先阐述了半无限长阴极杆电流对径向电子束传输的影响,通过理论分析得到了径向同轴二极管内的磁场分布及单个电子偏移幅值的解析表达式;接下来分析了有限长阴极杆电流产生的角向磁场空间分布规律,并与半无限长阴极杆电流产生的磁场强度进行了对比;最后对有限长阴极杆电流下非浸没式径向电子束的传输过程进行了研究,建立了双端馈入电流模型并对其进行了误差分析,仿真得到了阴极杆电流长度对非浸没式径向电子束传输的影响规律。

径向线内电子束的空间极限电流

为了对径向线内电子束的空间极限电流及相关物理参量进行分析,在径向方向无穷长与束流密度轴向均匀的假设条件下,对电势满足的线性泊松方程进行了解析求解,得到了空间极限电流的解析表达式,接下来对束流密度轴向非均匀分析条件下电势满足的非线性方程进行了数值求解,并与解析结果进行了对比。研究表明径向电子束具有较高的空间极限电流且当束流接近于极限电流传输时,束密度的非均匀性明显增加,相关结论可以为径向高功率微波器件的设计提供指导。

大功率行波管无截获栅控枪的设计

根据栅控枪的基本设计原理和整管的应用要求，设计了一种高导流系数、高压缩比和高直流工作电压的无截获栅控枪。详细地讨论了无截获栅控电子枪设计方案的选择和参数的确定。设计数据和试验结果十分吻合，并给出了在Ｘ波段大功率耦合腔行波管中的应用结果。

低阻抗大面积二极管的研制

采用高纯石墨环状阴极和有机玻璃绝缘子,研制了一套低阻抗大面积二极管系统。使用理论计算和数值模拟方法对二极管进行优化设计,在保证绝缘要求的同时,尽量优化二极管轴向长度和内外筒距离以减小二极管的回路电感。实验结果表明,优化后的二极管能在200kV左右的电压上稳定工作,绝缘结构未发生击穿现象;实验中最高输出电压为213kV,电流为221kA,特性阻抗约为1Ω,电流密度为8kA/cm2,脉宽(FWHM)为50ns。

基于永磁体和螺线圈的径向电子束聚焦系统设计

对一种强流径向电子束浸没式磁聚焦系统进行了研究和设计。首先介绍了浸没式聚焦径向电子束原理和聚焦系统结构,接着仿真研究了在不同磁场分布下浸没式聚焦400 k V/30 k A径向电子束稳定传输的束轨迹,并根据电子束波动情况优化了径向磁场分布,然后设计了基于永磁体和螺线圈混合结构的径向电子束聚焦系统,最后分析了螺线圈绕制方式对聚焦系统的供电系统的影响。结果表明,径向电子束在设计的聚焦系统磁场下能以小波动稳定传输,并且与单线绕制螺线圈相比,双线绕制螺线圈回路脉冲电流前沿更短,脉冲电流宽度更窄,所需电容更小,更有利于径向电子束聚焦系统的小型化。

电子辐照技术在全钢载重子午线轮胎生产中的应用

针对全钢载重子午线轮胎过渡层,在50 kGy剂量下采用不同辐照加速电压进行电子束辐照。结果表明,过渡层胶料门尼粘度随着辐照电压升高而升高,t_(10)及t_(90)缩短,粘性下降,硫化胶物理性能变化不大。过渡层辐照减薄后,单胎质量减小,成品轮胎耐久性能基本无差异。

电子辐照预硫化在载重子午线轮胎内衬层生产中的应用

研究辐照预硫化技术在载重子午线轮胎内衬层生产中的应用。试验结果表明:内衬层胶片经电子束辐照预硫化后,胶料的100%定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率变化较小;而同一厚度的胶片门尼粘度随辐照剂量的增加,先快速升高后降低,焦烧时间先快速下降后平稳;同一辐照剂量不同厚度预硫化胶料的门尼粘度和焦烧时间不同。选择合适辐照剂量生产的内衬层半成品用于12R22.5载重子午线轮胎,对轮胎肩部断面胶料分析发现,预硫化面流动性和层间渗透减弱,且轮胎的耐久性能和均匀性有所提高。

电子束辐照预硫化工艺对全钢子午线轮胎过渡层胶性能的影响

研究电子束辐照预硫化工艺对全钢子午线轮胎过渡层胶性能的影响。结果表明,全钢子午线轮胎过渡层胶片经电子束辐照后,生胶强力和门尼粘度均有不同程度的提高,胶料的硫化速度和硫化胶的力学性能及胶片剥离力基本不变,钢丝抽出力有一定程度的下降,成品轮胎的过渡层渗胶情况得到改善。

径向电子注行波管的研究进展

径向束行波管是一类新型行波管,具有小型化、低电压、高效率的特点。本文详细介绍了径向束行波管的研究进展,包括径向束电子光学系统和径向慢波系统的研究。径向束电子光学系统包括径向发散型电子束电子光学系统和径向束收敛型电子束电子光学系统。介绍了三种径向慢波系统,平面对数螺旋线慢波系统、平面螺旋环-杆慢波系统、角度对数螺旋曲折线慢波系统。同时对目前径向束行波管的实验研究情况进行了总结。