根據動態(tài)核極化核磁共振成像技術對回旋振蕩管的要求,設計了130 GHz回旋振蕩管的注波互作用電路,基于線性理論對互作用電路進行了研究并選擇了合適的工作點,分析了電路的頻率調節(jié)特性。利用相對論電子回旋脈塞非線性理論對互作用系統(tǒng)進行了模擬和計算,優(yōu)化了工作參數,計算了磁場及電子注參數對輸出功率及效率的影響。最后,用粒子模擬方法進行了模擬并與非線性理論結果進行了比較,兩者符合得很好。模擬結果顯示,當電壓為10 kV、電流為0.3 A、磁場強度由2.34 T增加到2.41 T時,輸出功率由1310 W減小到230 W,對應的效率分別為43.6%和7.7%,振蕩管的頻率可調范圍約為2.7 GHz。 

【文章來源】：微波學報. 2020,36(03)北大核心CSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

注-波耦合系數隨導引中心半徑的變化情況

利用式(6)計算了當工作電壓為10 kV、電子注速度比α=1.5、電子注半徑Rb=1.13 mm時TE02模及可能的競爭模式(TE22、TE51、TE21、TE01和TE61)的起振電流隨工作磁場的變化情況,結果如圖3所示(圖中實線代表二次諧波,虛線代表基波)。從圖中可以看出,工作模式TE02模的工作磁場與近鄰模式具有很好的分離度,同時還可以看出,工作模式的磁場取值范圍為2.33～2.38 T。圖4給出了TE02模前四個不同軸向模式TE02p的起振電流隨磁場的變化情況,可以看出軸向指數p越大,對應的起振電流越高(模式較難起振),同時起振電流曲線整體向高磁場區(qū)偏移。圖4 不同軸向模式起振電流隨工作磁場的變化情況

不同軸向模式起振電流隨工作磁場的變化情況

【參考文獻】：
期刊論文
[1]W波段三次諧波回旋振蕩管的模擬與設計（英文）[J]. 史少輝,劉濮鯤,杜朝海,徐壽喜,耿志輝,李錚迪,王虎.  紅外與毫米波學報. 2014(01)
[2]小回旋三次諧波0.52THz回旋管[J]. 袁學松,馬春燕,韓煜,鄢揚.  紅外與毫米波學報. 2012(02)



本文編號：3508705