介质切伦可夫脉塞的线性理论

利用自洽线性场理论，在有无纵向引导磁场的情况下，分别分析了电子的三维扰动速度和三维扰动电流密度对介质切伦可夫脉塞注波互作用的影响，导出了其色散方程和注波工作用的同步条件，所得方程清楚地表明，其互作用不稳定性是由介质简慢波波导中的ＴＭ模与电子注模通过电子注耦合所致，并求得了电子注引起的频偏和波的增长率。     

任意角向模数的介质切伦可夫脉塞

利用自洽线性场理论普遍讨论了相对论电子注中电子在扰动电磁场作用下的三维扰动，在此基础上，对常用的簿环形相对论电子注在介质筒慢波波导中激励的具有任意角向模数的切伦可夫辐射进行了详细的分析，导出了此电子注与慢波系统中具有任意角向模数的波导模工作用的普遍色散方程和波增长率。     

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。     

回旋管复合腔的綫性理諭

本文利用线性动力学理论和扰动方法,详细研究了回旋管复合腔的注波互作用和电子注的预群聚作用。推出了电子注与波的互作用功率、频偏和起振电流等公式,并进行了详细的讨论和分析。     

耦合腔行波管三维大信号程序设计

讨论了耦合腔行波管大信号互作用的物理模型和三维计算机程序设计，考虑了电子注的圆环模型在径向、轴向的速度以及圆环旋转的角速度，详细研究了电子注对场的激励形式、返波的影响和相对论修正等因素，编制出了耦合腔行波管三维大信号程序。计算结果与实际相符。     

毫米波CUSPTRON的数值模拟

首先对Cusptron高频结构的特征方程进行了详细的数值计算。对一个工作于TE_(811)模的35 GHz的Cusptron注-波互作用进行了数值模拟。考虑了电子注厚度和偏心对电子效率的影响。     

矩形波导FEL的三维非线性理论

研究了带有双绕螺旋 Wiggler 场和轴向导引磁场的矩形波导中,轴对称电子注自由电子激光放大器的三维非线性理论。波、电子注和 Wiggler 场在三维空间中的变化均考虑在内,忽略了电子注的自身场和空间电荷效应;导出了一组完全自洽的互作用非线性微分方程。数值计算表明:采用空心电子注与TE_(11)波作用可以得到比圆波导结构高的增益和电子能量转换效率。     

两互穿电子注-等离子体互作用的相对性理论

由两个等密度、反向电子注与重背景离子互作用所产生的电子注-等离子体互作用已经在理论上和实验上进行了研究。与文献[1]和[2]不同,本文提出一个较少限制的模型来讨论此种互作用机理的特性.该模型简略地示于图1。应用扰动理论,将已有的非相对论性模型推广应用于相对论性电子注和相对论效应对电子注-等离子体互作用的影响。此外已有的模型是被限制于等速、反向电子注在重背景离子等离子体中的互作用。本文根据相对论效应把该模型推广应用于非等速、平行或不平行的两个电子注。这个广义的理论不仅明显地显示了相对论效应.而且便于与熟悉的器件和过程,诸如行波管、邦内曼(Buncman)不稳定性以及皮尔斯(Picrcc}不稳定性相比较。导出了相对论性色散方程,并从这一相对论性互作用出发提出了一种新型自由电子激光。     

同轴波导FEL放大器的非线性分析

以同轴波导、同轴混合磁铁摇摆器为模型,导出了自洽的注波三维非线性方程组,在考虑了电子初始速度零散效应、空间电荷波效应的影响及电子注在互作用区入口处的绝热压缩过程的基础上,编制了相应的计算软件。同时,通过数值分析的方法研究了自由电子激光器的饱和效率、频带宽度等高频特性和变参数摇摆器结构对延缓饱和、提高效率的作用。     

等离子体对电子注的聚束特性的研究

导出了充等离子体微波管漂移空间电子运动轨迹方程，根据方程性质将空间划分为α区和β区并在两区求解该方程，研究了电子注在该区的运动及其聚束特性，并对某些参数对聚焦性能的影响进行了较深入的讨论。研究表明，填充等离子体后，电子注被明显聚焦，漂移管的设计及电子注运动形态的调节更为方便。     

大功率多电子注TWT的大信号互作用分析与计算

多电子注技术是提高行波管功率水平的一种有效方法，其慢波结构为紧密耦合的螺旋线、梯形线或耦合腔阵列。文中将对以耦合腔阵列作为慢波结构的多电子注行波管进行分析，建立大信号分析的物理和数学模型，编制大信号计算程序，给定输入功率，计算得到了多电子注行波管的饱和功率、增益和电子效率。     

低磁场回旋速调管的空间电荷效应

本文建立了考虑直流空间电荷效应和交流空间电荷效应的低磁场(大回旋半经)回旋速调管扰动理论。在漂移区中考虑直流空间电荷场的影响。我们发现电子运动在该区服从一振荡方程;进一步在输出腔中计及了交流空间电荷场对注一波换能的影响。文中求得了相应的电子群聚、注一波互作用功率及增益的表达式,并进行了讨论。     

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。     

静电回旋速调管

在静电电子回旋脉塞的基础上,本文提出了用两个同轴腔构成静电回旋速调管的新方案。文中用小信号理论分析了这种具有预群聚效应的静电器件,导出了电子的群聚公式、注—波互作用功率及器件增益表达式,并进行了有益的讨论。     

論复合場电子回旋脉塞中的动量矩效应

本文详细地论证了复合场电子回旋脉塞角向群聚中的动量矩效应。文中指出,可以利用动量矩效应作为一种提高注波互作用效率的新方法。     

220GHz回旋管模式竞争分析和数值模拟

当回旋管的工作频率提高时,为了增大腔体的半径,通常选择高次模式作为工作模式,这时回旋管中可能存在模式竞争,该文采用线性理论及多模非线性理论分析了所设计的220GHz回旋管振荡器中的模式竞争问题。编制了起振电流和多模非线性注波互作用计算程序,通过数值模拟计算出每个模式的输出功率对时间的变化情况,验证了回旋管中可能存在的3种平衡状态,证实了设计的合理性。     

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。     

自由电子激光电磁驻波Wiggler场的研究

对回旋管泵电磁驻波Ｗｉｇｇｌｅｒ场作了描述，运用短波长的电磁波作为Ｗｉｇｇｌｅｒ场可大大地减少对电子束能量的需求。同时，采用ＰＩＣ模拟方法对回旋管泵电磁驻波Ｗｉｇｇｌｅｒ场进行了模拟计算。回旋管运行在短波作用区域，工作在ＴＥ＿１３模式，其工作频率为１３０．３４ＧＨｚ、Ｑ值是５７８５６，并获得了周期和幅值均匀的Ｗｉｇｇｌｅｒ场分布。