一种高效率和高功率的双同轴虚阴极振荡器

提出了一种双同轴虚阴极振荡器,并对其进行了理论分析和数值模拟。这种振荡器采用了一种新的能量提取结构,将波束相互作用和能量提取分开进行。提取区内轴的左端面可以反射微波,为波束相互作用提供反馈机制;同时还可以吸收在下游漂移的电子,这有利于输出功率和效率的提高。在器件的入口处注入峰值电压为500kV的梯形脉冲时,模拟得到了瞬时峰值功率大于2.5GW,周期平均的峰值功率约1.2GW的微波输出,频率为2.175GHz,能量提取效率达到11%。输出的微波保持了传统同轴虚阴极振荡器的优点,模式纯度高、谱宽非常窄。