94 GHz单阳极磁控注入式电子枪初始参数设计

根据94 GHz回旋振荡管对电子束的需求,在理论分析电子枪工作原理的基础上通过大量编程对94 GHz单阳极磁控注入式电子枪的一系列参数进行了初始设计,基于粒子模拟软件CHIPIC开发了专门针对磁控注入式电子枪的计算模块并对其进行了数值模拟。模拟结果显示:该枪的电子束横纵速度比为1.42、速度零散为4.6%,符合回旋振荡管对电子注的要求。

全三维35 GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟研究

基于trade-off平衡方程组得到35GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数,通过编程对其主要参数进行优化设计,并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究,最终获得了具有横纵速度比为1.5,最大速度零散约为5.4%的高性能电子枪,能够很好地满足35GHz-100kW回旋振荡管对电子束的要求。

全三维55GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟

根据绝热压缩和角动量守恒理论对55GHz双阳极磁控式注入枪进行了初始参数的设计,并利用自主研发的三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟,通过改变阴极半径、电子注电流、阴极磁场等参数来分析其对磁控注入式电子枪输出结果的影响。最终通过优化参数和综合因素的考虑,得到了横纵速度比为1.44、最大速度零散为5.8%的高性能电子束,能够很好满足55GHz回旋振荡管对电子束的要求。

回旋管装配过程中准直工艺控制方法

在回旋管磁控注入式电子枪、开放式谐振腔管体及整管组装过程中,安徽华东光电技术研究所通过在钎焊和装配过程中应用一系列高精度的工装,达到了各组件准直工艺控制,最终实现同心度0.02mm以上的回旋管整管焊接。

全三维94GHz回旋管系统数值模拟研究

为了打破传统回旋管数值模拟所采用的回旋发射产生理想电子束的局限性,本文在理论分析94GHz双阳极磁控注入式电子枪的结构参数的基础上,通过共形FDTD算法对网格划分进行优化,得到了具有横纵速度比为1.42,最大速度零散为5.92%的高性能电子束,并将此优化后的电子枪取代传统回旋管数值模拟时采用的回旋发射进行该94GHz回旋管系统的数值模拟,并采用MPI四进程并行计算,最终获得了具有TE03模、94GHz、平均输出功率约在40kW、效率达到10.5%的高性能回旋振荡管.