相对论速调管中间腔与调制电子束间的非线性互作用

作     者：陈永东 吴洋 谢鸿全 李正红 周自刚 

作者机构：四川理工学院理学院自贡643000 中国工程物理研究院应用电子学研究所高功率微波技术重点实验室绵阳621900 西南科技大学理学院绵阳621010 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2013年第62卷第10期

页      面：126-130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] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61271109)资助的课题~~ 

主　　题：相对论速调管 非线性互作用 自洽方程 

摘      要：在强流相对论电子束驱动的相对论速调管放大器中,由于强流和高场强的影响,尤其是中间腔具有高Q值,微波腔与电子束之间的非线性作用很明显,严重影响器件性能.根据麦克斯韦方程组以及电子在微波场作用下运动方程给出了中间腔的束-波互作用自洽方程.从这些方程出发,研究了调制深度和调制频率对间隙电压幅度和相位的影响.对比常规速调管的等效电路模型,自洽公式给出的间隙电压幅值同粒子模拟结果更接近,尤其是较高调制深度的情况.同时器件带宽随调制深度的增加而变宽,这也同粒子模拟结果一致.由此设计了一个S波段高增益相对论放大器,在LTD(长脉冲螺旋线)加速器上开展了相应的实验工作,实验上获得了1.1GW的输出功率,器件增益49dB.