新型多反射镜准光学谐振腔的理论和实验研究

本文提出并分析了一种新型多反射镜准光学谐振腔。该类谐振腔消除了模式浓缩现象,所以能有效地工作在毫米波和亚毫米波频段。此外它还具有品质因数高,频率连续可调等特点,并具有适合于大功率准光回旋脉塞的几何结构。 文中采用一种场论和几何光学相结合的办法求得了谐振腔场的解析解,并进行了实验验证。实验结果和理论预期满意地吻合。     

橫向注入准光诸振腔电子回旋脈塞的动力学理论

本文研究一种横向注入准光谐振腔电子回旋脉塞,这种电子回旋脉塞可望在短毫米波及亚毫米波取得重要结果。文中从线性伏拉索夫方程出发,建立了横向注入准光腔电子回旋脉塞的动力学理论,导出了电子与波的互作用功率,求得了起振功率及起振电流等表示式。     

绕射辐射振荡器的动力学线性理论

绕射辐射振荡器(Orotron),又称为具有反射栅的开放式谐振腔振荡器,是最近几年发展起来的一种新型电子器件。随着科学技术的日益发展对毫米波、亚毫米波技术的迫切要求,它作为一种可调谐的宽频带中、小功率毫米波、亚毫米波发生器,近年来得到广泛的重视。 本文从伏拉索夫方程出发,应用动力学理论分析了绕射辐射振荡器的线性理论,得到了起动电流的表达式,分析了速度零散的影响。     

利用电子注与横向波作用的高频信号结构的发展

本文对新的微波电子学领域进行了分析 ,它的基础是在谐振腔和慢波结构的圆极化电磁波中的横向类电子注。到了在大功率的微波结构中的计算机模拟结果和横向波互作用的非线性结果。     

毫米波准光腔回旋管研究取得重大突破

我院高能电子学研究所承担的中国科学院科学基金课题——短毫米波和亚毫米波新型电子回旋脉塞的研究(基础性探索课题)已胜利完成。 该课题组自行设计的新型准光腔回旋管已于1985年底研制成功。此管采用的斜旋转轴对称准光开放式谐振腔具有损耗小、Q值高、体积大(功率容量大)、输出结构简单、并能采     

3mm低电压回旋管设计与模拟

设计了一种3mm低电压二次谐波渐变结构复合腔回旋管,采用二次回旋谐波工作可以在获得高效率的同时,降低工作磁场到基波工作所要求磁场的1/2,使磁场系统简单紧凑。选择工作电压为25kV,可以降低回旋管对绝缘的要求和供电系统的体积及重量;采用渐变结构复合腔控制模式竞争和提高效率;工作模式为低损耗的TE02/TE03模式,有利于连续波工作。通过对回旋管中谐振腔结构、模式竞争以及注—波互作用的研究,分析了高频结构特性、寄生模式的抑制和工作参数优化等问题,给出了模拟设计结果。     

諧振腔扰动法在测量等离子体参量中的应用

在一个弱电离氩等离子体中,利用微波谐振腔扰动法,对电子等离子体频率、电子密度及总的电子碰撞频率进行了实验测量。 微波辐射与等离子体之间的相互作用,可以用来测定等离子体特性。在谐振腔扰动法中,测量等离子体插入腔体之前,以及插入后谐振腔谐振频率和Q值的偏差,即可得到上述参量。谐振腔采用TM_(010)模式,无论对均匀等离子体,或对加一个纵向直流磁场的非均匀磁等离子体,均容易进行这些实验。最后,本文给出了计算f_(De)和n_e的经验公式。     

填充等离子体介质切伦可夫脉塞的线性理论

在无引导磁场的作用下，利用自洽线性场理论，分析了电子的三维扰动速度和三维扰动电流密度对填充等离子体的介质切伦可夫脉塞注波互作用的影响，导出了注波互作用的色散关系和同步条件，所得关系清楚地表明，其工作用不稳定性是由填充等离子体的介质筒慢波波导中的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。     

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。     

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。     

阴极表面电场对正交场电子枪的影响

给出了在正交场中,阴极处于任意工作状态下,求空间电荷流和电极形状的普遍解。计算分析了阴极表面电场与电子初(?)对电极形状和电子注特性的影响。分析表明,使阴极在温度限制下工作,增强阴极表面电场强度,可减小电极形状和电子初(?)对电子注特性的影响。     

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。     

电子回旋脈塞不稳定性的自洽非綫性理論

本文对电子回旋脉塞不稳定性的自洽非线性理论进行了研究。所用模型是在圆柱波导内沿轴向均匀磁場旋转并漂移的相对论电子注。由于相对论效应在波导中激起横电模式,我们在轴向波数和轴向电子速度为零的坐标系中导出了非线性耦合方程。从理论上描述了单一受激波的場幅值和频率偏移的非线性变化。联立求解考虑相对论效应的运动方程和非齐次波动方程,从而描述了电子与波的自洽特性。波的饱和有两种饱和机理,即自由能耗尽和相位捕获。两种饱和机理的逐漸过渡导致能量转換效率与电子注能量的关系曲线有一个峰值。数值计算结果表明,电子到波的能量转换效率在电子注坐标系中可以超过60%。     

同轴内开槽结构高次谐波回旋脉塞

对多导体结构的一种特例-同轴内开槽结构的高频场作了分析,并就开槽数为16,工作在π模下的这种结构的特征值作了数值求解。最后,利用轨道理论,在∫_o=35GHz下,考虑电子注厚度,求出了电子注与场的互作用效率及各参量对电子效率的影响,从而得出了同轴內开槽结构有助于提高电子与场的互作用效率。     

回旋单腔管的轨道理论及其计算

本文研究圆柱形谐振腔中电子回旋脉塞的轨道理论。考虑了开放式谐振腔中输出孔反射的影响。在a(v_?/v_(11))为1.5与2的情况下,在各种腔长上计算了电子与场互作用的最佳电子效率。对直流恒定磁场与高频电场进行了优化。计算与讨论了输出功率、腔壁损耗、工作电流与腔长的关系。所得的公式和大量的计算数据与曲线可作回旋振荡管设计计算与选择参量的依据。     

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。     

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。     

三次谐波回旋管电子枪的设计

根据三次谐波回旋管对电子枪的要求，设计计算了两种电子枪。后一种更能适应大电流工作的情况。给出了电极形状，电子轨迹与电子注参量。经制管实验对比，整管效率达１２％，达到世界领先水平。     

轴向复合周期磁场准光单腔电子回旋諧振塞的动力论

当电子回旋谐振脉塞(ECRM)工作于短毫米波和亚毫米波时,由于实验室和工厂所能获得的直流磁场所限,必须采用高次回旋谐波工作,这就使常规的ECRM产生许多困难。因而近期来出现一些研究工作,以寻求降低磁场为目的,本文建议利用轴向复合周期磁场。分析表明,可以达到上述目的,从而有可能构成一种新型的ECRM。 在本文的线性动力论分析中,阐明了周期磁场降低回旋脉塞工作磁场的机理是电子回旋波在周期磁场内退化为一系列电子回旋波的空间谐波。 文中导出了ACT—磁场ECRM的特性方程,从而可以确定器件的振荡频率、增长率和起振条件。     

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。