第四届全国高功率微波学术研讨会在呼和浩特召开

由国家８６３计划高功率微波专题主办、北京应用物理与计算数学研究所承办的第四届全国高功率微波学术研讨会于 ８月 ５ ８ 至 １０日在内蒙古呼和浩特市召开。 会议组织者共收到文章１００篇，涉及内容基本涵盖了高功率微波领域的各个主要研究方向。具体包括脉冲功率技术、高功率微波源及器件、高功率微波传输与发射技术、高功率微波测量技术、高功率微波电子系统效应及生物效应、高功率微波应用等。这些论文集中体现了近两年来我国高功率微波领域的主要研究成果，将收录在《第四届全国高功率微波学术研讨会论文集》中。 参加会议的代表共…     

美国发展自由电子激光的启示

本文试图通过对美国自由电子激光发展道路的分析,对我国发展自由电子激光谈一点看法。     

改进型COBRA透镜天线的设计

 设计了X波段COBRA透镜型天线，利用电磁波在不同介质传播速度的差异，通过放置于圆锥喇叭口径处不同厚度的介质透镜改变TM₀₁模不同扇区的相位，从而改变TM₀₁模在普通喇叭口径处的轴对称分布，将轴对称的口径场分布转换为线对称，进而实现线极化或圆极化的轴向辐射。通过添加匹配介质，减小介质对微波的反射和驻波特性的影响；延伸喇叭到透镜边缘，使移相过程在波导内完成，有效地控制了电磁场模式。天线增益在中心工作频率为9.3 GHz时为19 dB，口径效率25%，辐射效率大于90%，反射系数小于1.3，轴比小于2 dB, 3 dB相对带宽大于30%，几乎可以覆盖整个X波段。     

相对论速调管振荡器中两个调制腔耦合系数的计算

 用场方法研究了相对论速调管振荡器中两个调制腔的耦合，解析地得到了两腔耦合系数与腔和波导的尺寸、间隙及两腔之间的距离等参数之间的关系。耦合系数的数值与由耦合与否腔的频率测量确定的实验结果在数量级上符合得较好。     

多束速调管的增益带宽

 研究了M个束、N个共振腔的多束速调管(MBK)的增益和带宽，得到了描述小信号增益和带宽与器件结构参数和电子束参数关系的公式，给出了在不同参数下增益随频率的变化曲线。分析了多腔对增益，多束对带宽的影响。计算结果表明：多腔可以提高增益；多束可以降低Q值，从而可以增中带宽，带宽增加工了3.6%，还可以提高增益；对于MBK，频率交叉调谐对增加带宽不如频率调谐好；空间电荷波只对增益有影响，对带宽没有影响。最后，预估一种L带多束速调管的增益带宽为8.1%。     

相对论速调管放大器辐射频率可调性机理

 用场方法研究了相对论速调管放大器辐射频率的可调性。发现调制电流频率的可调性与一阶Bessel函数的周期相关，对应相同的一阶Bessel函数值，可以有多个不同数值的宗量，调制电流的频率与Bessel函数宗量数值包括中间腔与提取腔之间的距离和电子束的传输速度等因素相联系。理论估计的调制电流频率可调范围与实验测得的结果符合得很好。相对论速调管放大器辐射频率的可调性还取决于提取腔的设计。     

一种新的永久周期磁铁聚焦的高功率宽带放大器

 提出了一种新的高功率宽带放大器，它由速调管和自由电子脉塞组成，用永久周期磁铁聚焦。研究了这种器件的电子束聚焦、群聚和辐射。在速调管提供一阶调制系数为30%，波导管的半径1.51cm，摇摆器的磁场振幅0.16T，周期7.92cm，电子束的电压490kV，电流50A和半径0.368cm的条件下，预估这种器件的辐射波频率为11.4GHz，输出辐射功率为18MW，输出辐射带宽为44%。     

MILO中场不稳定性的非线性发展及混沌行为

 以磁绝缘传输线振荡器中电子运动和辐射场演化方程为基础，分析了场与电子相互作用过程中的不稳定性。这种不稳定性的发展导致场出现极限环振荡和混沌。在软非线性区域，辐射场表现为不连续的极限环振荡；在硬非线性区域，辐射场表现为连续的混沌行为。控制失谐量可加速或抑制这些不稳定态的出现。优化和调节参数可控制器件的运行状态, 获得较高的输出功率。     

磁绝缘传输线振荡器中辐射场的非线性行为

 导出了磁绝缘传输线振荡器(MILO)中辐射场的非线性演化方程，并讨论了在临界值点附近可能出现非线性不稳定解的条件。结论是：(1)非线性增长速率与线性增长速率的比值g<1.2，且远离g+γ=1(γ为非线性相位增长率与线性相位增长率的比值)点时，出现非稳定解的失谐量临界值很小，而线性增长速率临界值临界值很大，容易出现非稳定解；(2)当g≥1.2时，任意小的失谐量都可以使场出现非稳定解；(3)线性增长速率越大，越不容易出现非稳定解。     

远红外自由电子激光器的整体数值模拟

 基于中物院远红外自由电子激光装置，采用一种注重横向问题的整体数值模拟方法进行了计算。并将结果与随机抽样的计算结果作了比较，发现两者差异较大，自由电子激光的性能强烈地依赖于电子束性质。采用这种整体数值模拟方法对于较准确地计算和预计自由电子激光器诸光学参量是必要的。