【摘要】：近年來(lái),太赫茲科學(xué)技術(shù)因其特有的魅力在國(guó)際上受到廣泛的關(guān)注,針對(duì)太赫茲波源的研究是一個(gè)熱點(diǎn)方向�；谧杂呻娮邮芗ぽ椛湓淼幕匦芤蚩朔烁哳l結(jié)構(gòu)尺寸與工作波長(zhǎng)的共度性,成為了最有可能輸出大功率太赫茲波的器件,得到了蓬勃發(fā)展。本文中所研究的雙陽(yáng)極磁控注入電子槍,是為0.65 THz二次諧波回旋管提供發(fā)射電子的源,因回旋管高頻腔截止半徑僅1.3 mm,要求的電子注平均引導(dǎo)中心半徑為1 mm,回旋管對(duì)電子注的要求比較高,速度離散和引導(dǎo)中心半徑離散不能太大,否則會(huì)嚴(yán)重影響互作用效率,引導(dǎo)中心半徑離散太大時(shí),電子注甚至?xí)魂?yáng)極截獲而無(wú)法進(jìn)入高頻腔。本文的主要研究?jī)?nèi)容為:1、基于角動(dòng)量守恒定理和絕熱壓縮理論,分析、推導(dǎo)和總結(jié)了一組用于計(jì)算電子槍初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的方程組。為了加快優(yōu)化速度,在理論上分析了影響電子注速度比、速度離散和電子注厚度的相關(guān)因素,同時(shí)也為模擬仿真的結(jié)果提供分析依據(jù)。根據(jù)電子槍初始結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)行PIC模擬仿真,分析總結(jié)了各種參數(shù)對(duì)電子注性能影響的規(guī)律,最終得到性能良好的電子槍,其發(fā)射的電子注速度比為1.28,速度比離散為3.8%,橫向速度離散為1.46%,縱向速度離散為2.25%,平均引導(dǎo)中心半徑為1 mm,滿足0.65 THz二次諧波回旋管對(duì)電子注的要求。2、電子注落點(diǎn)的研究對(duì)于收集極位置和功率容量的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,本文通過(guò)簡(jiǎn)化高頻互作用結(jié)構(gòu),模擬陰極發(fā)射出的電子注經(jīng)過(guò)注波互作用過(guò)程最終落到收集極上。3、電子槍的模擬仿真,是為了投入試驗(yàn)測(cè)試,為互作用提供電子源,但因?yàn)榧庸すに囁降南拗?加工出來(lái)的電子槍與模擬仿真的會(huì)存在一定偏差,所以本文還考慮了因?yàn)榧庸ぞ葞?lái)的結(jié)構(gòu)偏差對(duì)電子注性能的影響,還模擬了在回旋管熱測(cè)實(shí)驗(yàn)中尋找最佳工作點(diǎn)時(shí)調(diào)節(jié)電壓電流對(duì)電子注的影響,最終給出了電子槍的設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)電子槍設(shè)計(jì)參數(shù)成功加工出了雙陽(yáng)極磁控注入電子槍,并用于0.65 THz二次諧波回旋管熱測(cè)實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,找到了回旋管的一個(gè)最佳工作點(diǎn),輸出功率為2.03 kW,效率為6.7%,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明了所設(shè)計(jì)的電子槍的有一定的參考意義。
【圖文】：

電磁波波譜圖

各種真空電子器件回旋管因高頻率、大功率等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)受到科研人員的青睞，在太赫茲源的研
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN12

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2684244