特殊三反射鏡準光腔回旋管的研究.pdf

1、三反射鏡準光腔是一種介于普通微波諧振腔與光學諧振腔之聞的諧振系統(tǒng)，在發(fā)展新型電磁輻射源，尤其是基于真空電子學的高功率太赫茲輻射源方面可以發(fā)揮巨大的作用。本學位論文的研究目標是探索太赫茲波段大功率、高效率回旋管的新途徑。準光腔與電子回旋脈塞不穩(wěn)定性相結合是實現(xiàn)這一目標的一個重要方向。 本論文的主要工作是： 1.研究了一種特殊的三反射鏡旋轉對稱準光學諧振系統(tǒng)，并對其進行了詳細的理論推導。探討了腔體中的場分布、諧振條件，用MA

2、TLAB分析了場隨各參量變化的影響，同時也求得了腔體儲能的表達式。 2.基于回旋管的線性理論，運用Laplace變換和留數(shù)定理求反演的方法，在線性Vlasov-Maxwell方程組的框架下，建立了特殊三反射鏡準光腔回旋管的動力學理論。導出了注一波互作用功率、頻偏和起振電流的公式，并運用MATLAB進行了相應的數(shù)值運算。結果表明，這種回旋管工作于高次諧波狀況下能有較高的互作用功率，具有工作于太赫茲波段的潛力。 3.根據(jù)三反

3、射鏡準光腔中場分布的特點，設計了一個三反射鏡準光腔腔體模型，并利用粒子模擬軟件對腔體進行了冷腔計算機模擬。冷腔測試所得的腔體中的電磁場分布與用理論方法推導出的場分布對比，兩者取得了很好的一致。 4。利用設計好的腔體模型，引入回旋電子注，對腔體進行了熱腔計算機模擬，在基波模式下，獲得主頻為107.25 GHz，功率為47.7 KW的輸出波。在高次諧波工作模式下，獲得主頻為215.6 GHz，功率為129.33 KW的輸出波?；ê?/p>