导引磁场控制相对论速调管放大器电子束收集的方法

通过改变磁场位形,利用粒子模拟方法,研究了相对论速调管放大器(RKA)中电子束收集位置对器件效率和工作稳定性的影响。合适的电子束收集位置对增加输出腔区束波作用强度、减小输出腔区强流电子束的空间电荷势能以及减少RKA中反射电子数量非常有利。对一个工作频率2.85GHz的RKA的电子束收集方式进行了改进,在电子束参数为510keV和8.1kA,注入微波功率500kW和导引磁场1.5T时,模拟得到了1.4GW的微波输出,效率33.7%,增益33.8dB,改进电子束收集方式之前的模拟结果为输出功率1.1GW,效率为26.3%。利用Surperfish设计了改进收集方式后所需的磁场位形,并导入粒子模拟程序进行了模拟,实现了对电子束收集位置的有效控制,输出效率为32%。