一种束流群聚增强的低磁场相对论返波管

    公开(公告)号:CN111799141B

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202010681400.9

    申请日:2020-07-15

    摘要: 为了提高低磁场相对论返波管的束波转换效率,本发明提供一种束流群聚增强的低磁场相对论返波管。包括返波管管体、环形阴极、阳极、管头、谐振反射器、非均匀慢波结构、提取腔、输出波导和磁场线圈;阳极从前往后依次包括阳极漂移段、阳极腔前漂移段及阳极腔;管头为矩形管头;阳极腔前漂移段为沿返波管管体内壁周向设置的矩形截面环形凸起;阳极腔为沿返波管管体内壁周向开设的矩形截面环形腔体,位于矩形管头前侧,环形阴极后侧。本发明采用矩形管头结构代替原有的斜面管头结构,以在高电压脉冲注入时增强管头附近的局部径向电场;在管头前增加阳极腔,增强对低磁场束流包络的抑制,进而促进束流在射频场中的调制和群聚,有利于实现效率的提高。

    一种反馈增强的相对论返波管

    公开(公告)号:CN111799140B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202010680612.5

    申请日:2020-07-15

    IPC分类号: H01J25/46 H01J23/38

    摘要: 为了提高相对论返波管的束波转换效率,本发明提高一种反馈增强的相对论返波管。包括返波管管体、环形阴极、谐振反射器、慢波结构、提取腔、输出波导和磁场线圈;还包括依次位于提取腔与输出波导之间的圆波导及波导腔;波导腔用于将部分输出微波反射至提取腔内;波导腔由两个梯形腔构成;波导腔的内半径分别为r1、r2、r3和R12;内半径r1和r2对TM03模截止;内半径r3和R12对TM01模导通,TM02模截止;圆波导的内半径R11对TM01模导通,对TM02模截止;圆波导的轴向长度L至少半个导波波长内可调,满足λg/2<L,其中λg为TM01模的导波波长。通过改变圆波导的轴向长度可以有效调节微波反馈的相位,当反馈增强时可以增强提取腔内的工作场强,进一步实现更充分的电子束减速,提高器件束波转换效率。

    一种束流调控的高效率低磁场相对论返波管

    公开(公告)号:CN113936982A

    公开(公告)日:2022-01-14

    申请号:CN202110968704.8

    申请日:2021-08-23

    IPC分类号: H01J23/16

    摘要: 本发明涉及一种束流调控的高效率低磁场相对论返波管,包括环形阴极、返波管管体、输出波导及磁场线圈;返波管管体的内壁从前至后依次设有预调制段、束流调控结构、慢波结构和提取腔;束流调控结构为沿返波管管体内壁周向设置的环形突起,位于预调制段后侧,慢波结构第一个腔体的前侧,用于吸收原本将处于加速相位的电子,调控返波管管体内的轴向电流。本发明增加的束流调控结构在固定间隔时间通过吸收部分电子调控轴向电流,使得较大比例预计在慢波结构中处于加速相位的电子被束流调控结构所吸收,大幅促进束流在射频场中的调制和群聚,使得能量提取效率显著提高。

    一种施加局部电场抑制电子束径向振荡的方法

    公开(公告)号:CN109860010B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN201910081017.7

    申请日:2019-01-28

    IPC分类号: H01J29/54

    摘要: 本发明为一种施加局部电场抑制电子束径向振荡的方法,即在圆柱漂移管z0≤z≤z1范围内,施加沿‑r方向的径向电场,在均匀磁场的约束下,电子进行拉莫尔回旋运动,经过施加局部电场的区域时,径向电场对电子做功以改变电子束径向振荡,当电子进入局部电场区域时处于径向振荡的峰值附近,且离开局部电场区域时处于径向振荡的谷值附近时,沿‑r方向的径向电场会对电子做负功,从而减小电子束的横向动量,最终达到抑制电子束径向振荡的目的。

    测试腔、HPM传输波导击穿实验装置及研究击穿问题的方法

    公开(公告)号:CN107238784B

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201710458208.1

    申请日:2017-06-16

    摘要: 鉴于对HPM源中的强电磁场真空击穿问题研究的必要性和击穿机理研究的困难,本发明提供了一种测试腔、HPM传输波导击穿实验装置以及利用该装置研究击穿问题的方法。其中测试腔包括两个相同的反射腔;反射腔的内腔为圆筒状,反射腔的半径ra和宽度la满足当测试腔内注入TM01模式的电磁波时,反射腔内激励起的电磁波为TM020模式;沿反射腔轴向方向,反射腔内电场分布非对称,反射腔两侧场强幅值差至少为300kV/cm;两个反射腔通过第一直波导相连,两个反射腔之间的距离lc为15‑25mm;两个反射腔的自由端分别连接有长度均大于50mm的第二直波导和第三直波导;第一、第二和第三直波导均为圆波导。

    一种实现辐照腔内非金属效应物内部场强聚焦的装置

    公开(公告)号:CN109364377A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811137271.6

    申请日:2018-09-27

    IPC分类号: A61N5/00

    摘要: 本发明提出一种实现辐照腔内非金属效应物内部场强聚焦的装置,能够高效提升辐照腔内效应物场强的局部聚焦。该装置包括辐照腔和放置于辐照腔内的效应物,辐照腔具有上、下金属极板;效应物周围的辐照腔内局部区域填充有均匀介质,所述均匀介质的相对介电常数介于空气与效应物的相对介电常数之间;所述上、下金属极板之一具有弯折形成的尖端,该尖端靠近所述均匀介质并对应于效应物的聚焦位置。本发明的场强聚焦方式能够兼顾介质相对介电常数缓慢过渡、金属尖端处电流局部增强从而使得辐照腔内效应物内部的场实现了聚焦的效果。

    局部非均匀磁场工作的速调型相对论返波管

    公开(公告)号:CN109243943A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811119996.2

    申请日:2018-09-25

    摘要: 本发明属于微波激射器领域,特别是涉及一种局部非均匀磁场工作的速调型相对论返波管。其在保证电子束收集位置与提取腔存在一定间距的同时还可以提高其束波转换效率。该返波管的结构主要包括包括返波管管体、环形阴极、第一个预调制腔、第二个预调制腔、谐振反射器、第一段慢波结构、调制腔、第二段慢波结构、提取腔、同轴收集极、电子束以及磁场线圈;磁场线圈包括第一线圈和第二线圈,第一线圈和第二线圈之间设置有软磁材料环;第一线圈、第二线圈、软磁材料环三者共同作用产生局部非均匀磁场。

    全圆波导高功率容量四路功率合成器及四路功率合成方法

    公开(公告)号:CN107611546A

    公开(公告)日:2018-01-19

    申请号:CN201710780892.5

    申请日:2017-09-01

    IPC分类号: H01P5/12

    摘要: 本发明属于高功率微波技术领域,具体涉及一种全圆波导高功率容量四路功率合成器及四路功率合成方法。该功率合成器包括TE11-TE11模合成器和两个TE11模合成分支,TE11-TE11模合成器包括两个半径为R3的输入端口S3和一个半径为R4的输出端口S4,两个输入端口S3通过融合波导与输出端口S4相连,输出端口S4的半径R4大于输入端口S3的半径R3;TE11模合成分支用于将两路TM01模合成为一路TE11模并传输至TE11-TE11模合成器,两个TE11模合成分支分别与TE11-TE11模合成器的两个输入端口S3相连。本发明输入模式为圆波导TM01模式,合成输出模式为圆波导TE11模式,可直接用于连接高功率微波器件和辐射系统,系统结构简单,合成效率高。