改型Wiggler自由电子激光谐波产生的非线性理论

建立了改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光的非线性理论。导出了自洽非线性方程组。用计算机模拟了在改型Ｗｉｇｇｌｅｒ磁场中，电子与光场互作用从线性调制到非线性饱和的演化过程，得到了电子的相空间群聚图、高次谐波的增益、抽取效率和电子束的分布函数。同时还研究了电子束的能散度对高次谐波的增益和效率的影响等。模拟结果证实，改型ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光是实现短波长相干光辐射的重要途径之一。     

大回旋半径回旋管的非线性分析

本文对大回旋半径电子回旋脉塞及其回旋管进行了非线性分析。结果表明,工作在4次电子回旋谐波上,电子效率可达25％以上。影响电子效率的主要因素是直流磁场强度、腔场幅值及其电子注的初始横向速度。     

缓变截面回旋单腔管非线性特性的研究

本文研究具有缓变截面开放腔回旋单腔管的非线性理论。对单锥及双锥两种结构开放腔内的场分布进行了数值计算,在此基础上研究了高频场分布对回旋管电子效率与输出功率的影响,计算表明适当的高频场分布会大大提高电子效率与输出功率。与此同时计算了电压、腔长、α(v_(10)/v_(no))等因素对回旋管参量的影响。所得大量数据与曲线为设计与改进回旋单腔管提供了依据。     

GYL65回旋管

该管采用简单实用的高频系统和白宝石纯氧化铝大功率短波段输出窗,并成功地实现了超导磁体和回旋管的联机运用。该管于1987年在国内最大的 HL—1受热核聚变试验装置上进行了预电离试验,取得了明显效果,证明了回旋管及其微波传输系统的研制是成功的。在     

角向驻波电子回旋脉塞的动力学理论

研究角向驻波电子回旋脉塞的动力学理论,给出了脉塞不稳定色散方程,并进行了讨论。文中分析指出,角向驻波由两个反向角向旋转波组成,右旋波产生右旋的回旋谐波,左旋波产生左旋的回旋谐波。结果指出,上述两个角向旋转波的波_电子注互作用有不同的效果。由此得出结论:在电子回旋脉塞的互作用中,角向驻波可能不能维持不变。     

对回旋振荡管初始激励场起源的新看法

与在传统微波管中认为导致振荡的初始激励场是“噪声”的观点不同,本文提出在回旋振荡管中回旋电子的自发辐射扬就是这种激励场的起源,而回旋振荡管的受激辐射就是被选择放大的某一自发辐射模。     

回旋管非线性数值分析方法

本文从电子回旋脉塞的非自洽理论出发,对采用变磁場的均匀腔和几种不同形状的变截面开放式谐振腔的回旋单腔振蕩管内的电子束与电磁場的相互作用过程进行了非线性分析,提出了近优参量的计算方法和参量的计算机优化的简捷途径,并为工作在H_(011)模回旋基波的2公分回旋振蕩管和工作在H_(521)模二次回旋谐波的4毫米波回旋振蕩管提供了优化参量。     

考虑能量守恒的回旋管自洽场理论

本文研究了一种回旋单腔管的自洽非线性理论。高频场是由腔体几何尺寸和交变电子注电流确定的。它不仅满足腔体两端的边界条件而且也遵守稳态下电子注与场互作用的能量守恒关系。应用这个理论数值计算了一种特定的回旋管的参量。讨论了一些因素对回旋管性能的影响。对考虑和不考虑能量守恒的结果作了比较。     

8mm三次谐波复合腔回旋管研究

对８ｍｍ波段三次谐波复合腔回旋管进行了系统研究。对具有模式转换段的复合腔的特性进行了数值优化计算，在三次回旋谐波下，对电子注与复合腔中的场的互作用进行了非线性自洽数值模拟。设计并研制了三次谐波复合腔回旋管，在注电压Ｖｂ＝４３ｋＶ与磁场４．５ｋＧ下，得到脉冲输出动率大于５０ｋｗ，互作用电子效率为１２％的结果。     

脊波导回旋管的大信号分析

本文在建立脊波导大回旋半径回旋管模型的基础上,对此回旋管做了非线性理论计算和分析,给出了脊波导场和QP_W公式的表达式。对于脊波导TE_(101)、TE_(301)模式电子回旋基波和回旋三次谐波工作的三种回旋管情形做了详细的计算。结果指出,TE_(301)回旋三次谐波工作的回旋管有51％的高效率。     

介质中驻波的机械能转换与守恒

本文通过对驻波中能量密度和能量密度变化率的推导得出在驻波中不断进行着动能和势能之间相互转换和在波腹与波节间的转移，而其总机械能守恒。但没有能量的定向传播，故驻波并不是能量传播过程。     

波在磁化周期等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。     

特殊多层结构中电磁波传播特性研究

对各向异性导体-介质-等离子体特殊多层结构中电磁波的传播特性进行了研究。通过理论推导得到了该结构中的色散方程;并通过计算机计算,给出了色散曲线。研究了该结构中是否存在金属网层对色散曲线的影响,证明了金属网层对电磁波的耦合作用,使慢波和等离子体表面波结合产生了慢等离子体表面波。分析了金属网角度、介质厚度和介电常数对色散的影响。     

电磁波在等离子体层中衰减的数值分析

采用分层介质方法处理非均匀等离子体层,研究了电磁波射向覆盖磁化等离子体层的金属平板时电磁波的衰减特性。着重讨论Epstein密度分布的等离子体层,分析了等离子体电子密度、电子碰撞频率、外加磁场和入射角度等因素对电磁波衰减的影响,得出在一定等离子体密度和电子碰撞频率下,等离子体对电磁波的吸收特性。     

圆柱形波导中电磁波的传播损耗

由于电磁波传播空间的媒质不是理想介质，所以电磁波的传播过程总是伴随着能量的损耗，沿波导传输的电磁波也总是存在一定的电磁能量损耗。本文以无源空间波动方程为基础，推导出圆柱形波导中波的电场和磁场的场分量，以及波的击穿功率和衰减常数，由此得出减少圆柱形波导中电磁能量的传输损耗和提高传输效率的方法。     

电磁矢量的菲涅耳公式

从电磁场理论推导了磁矢量的菲涅耳公式并提出了光的电磁矢量的菲涅耳公式,用电磁矢量诠释反射光、折射光的"半波损失",并从电磁矢量角度归纳洛埃镜实验和维纳驻波实验结果,分析了偏振现象.     

EM-FEL边带不稳定性的单粒子理论分析

利用单粒子理论分析了主频电磁波为常振幅缓变相移的电磁波泵自由电子激光(EM-FEL)的边带不稳定性,导出了色散方程,进行了详细地分析与讨论,并求出在几种特殊情况下的不稳定性区域与最大线性增长率,由此得出一些重要的结论。     

"电磁场与电磁波"课程的教学研究

电磁场与电磁波是电气、电子信息、通信等各类本科专业学生必修的一门主干课程,基于该课程的特点,结合自身对本门课的教学研究,从教学大纲的制定、理论教学手段的改进、实践教学的开展等方面进行了系统的讨论,实践证明这些方法有益教学质量的提高。     

矩形波导中的电磁波可能存在波模的讨论

本文通过对矩形波导管中传播的电磁波波解进行讨论,总结得出矩形波导管中不可能存在的电磁波波模,为学习者在已知矩形波导管中传播的电磁波频率时,判断矩形波导管中可能存在的波模提供捷径。