高峰值功率多注速調(diào)管電子光學系統(tǒng)的研究.pdf

1、高峰值功率多注速調(diào)管是在單注大功率速調(diào)管和基模多注速調(diào)管的基礎上發(fā)展起來的一種新型的微波電真空器件。它一般工作于圓柱諧振腔高次模式以及同軸腔的基?；蚋叽文Ｊ?，這些模式的電場分布決定了其多個電子注要分布在一個半徑很大的圓周上，在提高了功率水平的同時，也增加了橫向磁場對電子注的不良影響。要降低橫向磁場，得到聚焦良好的電子注，必須要使聚焦場關于每一個電子槍的軸線都對稱。然而，這是一件非常困難的事情。 高峰值功率多注速調(diào)管的電子光學系統(tǒng)

2、的研究是一個3維問題，離不開3維電子光學模擬軟件。但如果僅依靠3維軟件進行模擬，將是很不合算的。因此，需要尋找一種用時少，模擬準確的計算機輔助設計方法。 本課題以S波段50MW多注速調(diào)管的電子光學系統(tǒng)為對象，進行了大量的模擬和分析，以期解決上述問題，并設計出滿足S波段50MW多注速調(diào)管要求的電子光學系統(tǒng)。在設計中，采用了一種由2維旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)過渡到3維非旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)的設計方法。首先用縮尺法設計了多注電子槍的單個電子槍，初步設計聚

3、焦系統(tǒng)。將電子槍置于聚焦系統(tǒng)主軸，利用2維電子光學軟件EGUN模擬電子注軌跡，調(diào)整各參數(shù)至電子注軌跡、導流系數(shù)等達到要求。然后把電子槍移到旁軸上，相應調(diào)整聚焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用MAFIA軟件計算聚焦系統(tǒng)的磁場分布，將MAFIA中計算的磁場數(shù)據(jù)導入MAGIC軟件，模擬電子注的3維軌跡，并采用了分立的屏蔽筒結(jié)構(gòu)調(diào)整電子槍區(qū)的磁場大小和分布，以改善該區(qū)域聚焦場的旁軸對稱性。 采用上述方法后，聚焦系統(tǒng)中的橫向磁場降到了很低的水平，很好地改善