無(wú)引導(dǎo)磁場(chǎng)強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束的產(chǎn)生與傳輸.pdf

1、很多高功率微波源是利用電子束與微波相互作用，將束電子的部分能量轉(zhuǎn)化為微波場(chǎng)的能量，從而產(chǎn)生高功率微波。相比與實(shí)心束而言，環(huán)形電子束具有空間電荷效應(yīng)更小、電子勢(shì)能更小的優(yōu)點(diǎn)，因此很多高功率微波器件都是利用強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束參與束波互作用。本文試圖在無(wú)引導(dǎo)磁場(chǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束的產(chǎn)生與傳輸，以減小系統(tǒng)的體積、重量和能源消耗。 首先研究了箔聚焦強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束在同軸波導(dǎo)中的傳輸。根據(jù)漂移空間中電勢(shì)滿足的泊松方程數(shù)值

2、求解了同軸漂移空間中的電勢(shì)和電場(chǎng)分布，并求得了箔聚焦強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束在同軸波導(dǎo)中傳輸?shù)目臻g電荷限制流。然后通過(guò)分析包絡(luò)電子的受力得到包絡(luò)電子的平衡條件，并通過(guò)數(shù)值求解包絡(luò)電子的運(yùn)動(dòng)方程得到了包絡(luò)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡。從而在已知待傳輸束流參數(shù)后，可根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)調(diào)整漂移空間的尺寸參數(shù)，實(shí)現(xiàn)箔聚焦強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束在同軸波導(dǎo)中的穩(wěn)定傳輸。 采用近似等效的方法數(shù)值求解了平板二極管產(chǎn)生強(qiáng)流相對(duì)論環(huán)形電子束的空間電荷限制流，為二極管