电子平行金属表面运动激励表面等离子体波研究

从麦克斯韦方程组出发,结合边界条件,理论分析了电子平行金属表面运动所激励的表面等离子体波的色散关系等特性,分别讨论了匀速电子在金属块和金属薄膜上方运动激励表面等离子体波的两种情况。并结合粒子模拟仿真,对理论分析进行了验证。     

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。     

一类新型的准光学功率合成系统

本文提出并发展一类新型的毫米波准光学功率合成系统,它分为多振荡器的合成结构与多器件振荡的合成结构.应用导波场论和有源微波电路的本征函数近似分别对两种结构的特性进行研究,导出合成条件、策动点阻抗,耦合输出性质等,所进行的实验工作取得了与理论预期的结果.     

内开槽螺纹波导冷腔色散特性模拟研究

根据螺纹波导中模式间的耦合方程组及冷腔色散方程进行了数值计算,分析了2个模式的相互耦合机理。基于圆柱形波导中线性极化TE11模式存在极化简并的特性,将线极化TE11脉冲作为1个探针,采用粒子模拟软件对该腔体进行了3维冷腔模拟;并将模拟结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致。通过计算机模拟得出了混合模式的电场等位线分布图,结合色散方程数值计算分析了内开槽螺纹几何特性变化对波导色散特性的影响规律。     

多反射镜准光腔回旋脉塞

本文提出一种毫米波、亚毫米波电子回旋谐振脉塞的新方案,并进行了非线性理论的分析。这种方案采用了特殊结构的多反射镜准光学谐振腔及大直径环形电子注。前者使它能有效地工作在直到亚毫米波段,后者能提供强大的输出功率。此外谐振腔优异的模式分割能力有利于提高模式纯度并保证稳定的工作。数值分析结果表明该方案效率高。对电子注要求也不苛刻。因而便于实现。     

薄环形相对论电子注介质切伦可夫脉塞

轴向电子注通过介质慢波系统，当波的相速略低于电子注的速度时就可产生相干的切伦可夫辐射，这一现象是一切行波管的基础。本文利用线性理论，通过自洽求解粒子连续性方程和相对论运动方程与麦克斯韦方程组，分析了薄环形相对论电子注介质切伦可夫脉塞的注波互作用，得到了完全描述其薄环形电子注作用的跳变条件，导出了描述其不稳定性的色散方程和注波互作用的同步条件，并求得了波增长率。     

铁环型周期磁场摇摆器的实验研究

设计了一种铁环型周期磁场摇摆器。对此摇摆器的磁场做了细致测试。结果表明,实验与理论设计很好相符。当螺旋线管电流为133A 时,摇摆器可产生0.055T 的远轴径向磁场强度。该磁场强度能满足低能束自由电子激光的要求。本实验可作为其它摇摆器设计时的参考。     

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。     

具有复合周期磁场的电子回旋脉塞

本文从降低回旋脉塞中直流磁场的角度出发,利用线性伏拉索夫——麦克斯韦方程组,对通过静态复合周期磁场的弱相对论电子注与缓变圆波导中沿纵向作任意缓变的TE_(mn)模式之间的互作用机理,在理论上进行了详细的分析和讨论,导出了色散方程并作了数值计算。分析和计算表明,由于采用了静态复合周期磁场,其电子注与波互作用的不稳定性产生在电子回旋共振条件下,从而可以在不同的电子回旋空间谐波上工作而大大地降低直流磁场。     

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。