高功率高效率速调管输出耦合器的优化与设计

作     者：陆志军 周祖圣 肖欧正 李晓 

作者机构：中国科学院高能物理研究所 中国科学院高能物理研究所东莞研究部 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：22-27页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：中国科学院高能物理研究所基金谢家麟基金项目(E4546JU2) 

主　　题：速调管 输出耦合器 高功率测试 T-bar 矩形窗 

摘      要：输出耦合器作为速调管关键部件，其性能直接关系到速调管的整体表现。然而，耦合器故障却是速调管及多种真空电子设备中最为常见的问题之一，特别是在高连续波功率运行场景下，这一问题更为突出。针对连续波650 MHz/800 kW高效率速调管，对输出耦合器进行优化设计，并在单注和多注速调管耦合器测试方面取得了重要突破：单注速调管输出耦合器在连续波模式下的测试功率已达到690 kW以上，为了进一步增加功率容量，采用T-bar结构过渡，并对耦合器进行优化设计，使陶瓷附近电场分布更均匀；而多注速调管矩形波导窗输出耦合器最高测试功率达到全驻波115 kW。此外，通过对耦合器的结构、材料以及散热方式进行分析与优化，积极探索提升耦合器功率容量的多种可能途径，进一步增强了速调管的稳定性和可靠性。