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强激光与粒子束 2013年第11期25卷 2939-2942页

作者：张辉波西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

给出了工作在高阶模式下的同轴腔回旋管振荡器,在考虑竞争模式情况下的多模起振过程的数理模型和具体的数值计算方法。以此为基础编制的程序对一只工作于高阶模式TE42,22,频率为0.22THz的同轴腔回旋管振荡器进行了多模非线性模拟研究。... 详细信息

给出了工作在高阶模式下的同轴腔回旋管振荡器,在考虑竞争模式情况下的多模起振过程的数理模型和具体的数值计算方法。以此为基础编制的程序对一只工作于高阶模式TE42,22,频率为0.22THz的同轴腔回旋管振荡器进行了多模非线性模拟研究。结果表明:在合适的腔体结构参数并考虑腔壁上的欧姆损耗情况下,竞争模式得到有效抑制,可以稳定地工作在单一模式,输出功率达0.87MW,效率为22.8%,腔壁上的欧姆损耗低于其所能承受的最大值。

关键词：太赫兹同轴腔回旋管高阶模式模式竞争起振

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THz回旋管基础理论研究及数值分析

THz回旋管基础理论研究及数值分析

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作者：陈旭霖电子科技大学

学位级别：硕士

THz技术近年来受到国际学术界越来越多的关注,而THz技术中的一个重点技术-THz辐射源,也是现在的主要研究热点。THz波段由于处于一个特殊的位置而很少被人关注,以前对它的研究较少,现在来说,产生的THz辐射功率在瓦级以上的都比较少,这对... 详细信息

THz技术近年来受到国际学术界越来越多的关注,而THz技术中的一个重点技术-THz辐射源,也是现在的主要研究热点。THz波段由于处于一个特殊的位置而很少被人关注,以前对它的研究较少,现在来说,产生的THz辐射功率在瓦级以上的都比较少,这对于雷达、远距离探测等重要应用是远远不够的,而THz波段的回旋管理论上可以达到千瓦级的输出,是目前最有前途的大功率辐射源。本文工作主要分为两部分：第一部分：推导和阐述了回旋管线性理论、电子回旋脉塞的动力学理论,分析和设计了170GHz高功率同轴腔回旋管。同轴腔回旋管可以采用比较大的腔体结构,回旋管功率容量增大,且同轴结构的设计可以使得模式谱变得稀薄,有利于抑制模式竞争。根据回旋管线性理论研究了同轴内开槽的高频结构,对其模式选择性进行了分析。利用计算机模拟手段,建立高频结构的3D模型,对模型及各项参数进行优化,分析和归纳了对回旋管输出功率等的影响,最后设计得到了较好的结果。对回旋管整管建立了3D模型,对3D的整管联合仿真进行了研究,得到了初步的结果。第二部分：基于电子光学理论,对双阳极磁控注入式电子枪进行了研究。建立了电子枪的物理模型,对其工作原理做了详细的阐述和分析,根据高频系统计算得到的对电子注的需求,采用粒子模拟软件编程进行数值计算。通过大量的模拟计算,分析和验证了各项设计参数对电子注性能的影响,得到了一些有用的结论,最终分别设计和计算了一支性能较好的用于170GHz回旋管和用于1THz回旋管的磁控注入式电子枪。

关键词： THz辐射源同轴腔回旋管 3D整管仿真磁控注入式电子枪

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