回旋管磁控注入電子槍的設計.pdf

1、回旋管在毫米、亞毫米波段卓越的放大和振蕩性能，使其在雷達、電子戰(zhàn)、等離子加熱、受控熱核聚變、高能物理、新型材料等領域有著廣泛的應用?；匦娮邮馁|量直接影響到回旋管的效率。隨著回旋器件向高頻發(fā)展，小回旋電子束的穩(wěn)定性，嚴重的影響互作用效率，且高次諧波與小回旋電子束相互作用，存在模式競爭問題，使其不能有效工作。大回旋電子束在圓波導只能激化回旋諧波數等于角向指數的模式，使模式競爭得到抑制，模式選擇得到了增強，互作用效率得到了提高。國內外不少

2、科研機構進行大回旋電子束相關研究，但對如何有效的減小速度零散，以得到高質量的大回旋電子束未見報道。高質量的電子束也是大多通過優(yōu)化電子槍結構和磁場分布得到。
　　根據電子在靜電場、磁場中的運動方程，提出了一種大回旋電子槍的磁場設計方法。設計的磁場可以有效減小電子束徑向速度，降低電子束速度零散。根據設計的電子槍結構和磁場，數值模擬單電子運動，得到較小徑向速度波動和速度比波動的單電子運動軌跡。PIC仿真，電流1.5A能量30keV的電子

3、束在電子槍中的大回旋運動。得到的大回旋電子束，速度比約為2~2.4，θ方向速度零散小于4％，z方向速度零散小于12%。并分析了徑向速度波動對切向零散的影響及陰極寬度對速度零散的影響。
　　用類似大回旋電子槍的磁場設計方法，設計小回旋電子槍磁場。設計的磁場可以準確的控制電子徑向加速度，增加電子徑向速度。根據設計的電子槍結構和磁場，數值模擬單電子小回旋運動，PIC仿真電子束小回旋運動，并得到滿足設計要求的結果。分析切向速度與電子回旋半