缓变回旋管谐振腔研究

在高次模回旋管中, 模式竞争是亟待解决的问题. 本文基于广义传输线理论, 得到能准确描述缓变结构谐振腔模式耦合的一阶传输线方程组; 通过分析耦合系数, 优化得到了一种新型光滑渐变(缓变)谐振腔. 与直线连接的(折变)谐振腔相比, 该腔体有更强的模式抑制能力, 腔中非工作模式归一化幅值可达-100 dB, 输出行波段非工作模式归一化幅值可达-88.6 dB.     

回旋管磁场电流调节器的改进

一、引言 最近,用电子回旋共振加热(ECRH)产生热电子等离子体引起了人们很大兴趣。为开展ECRH在聚变装置的应用研究,我们在一个简单磁镜MM-2中,用频率15千兆赫回旋管建立热电子等离子体,并开展了一系列热电子环物理实验研究。在该装置实验中,我们发现,回旋管正常工作的关键是它的主磁场电源的稳定度。它要求电源输出500A时,电流稳定度优于0.05％。最早该电源用28只三极管并联作为电流调节器,由于管子参数分散性大,均流和     

94GHz缓变结构回旋管设计与数值模拟研究

通过分析广义传输线理论中的模式耦合系数,优化设计了一支94GHz光滑缓变结构回旋管,当电子注电压50kV,电流6A,横纵速度比1.4,工作磁场3.548 5T时,在频率94.099GHz处得到了41%互作用效率,约120kW的功率输出;与折变结构回旋管相比,缓变结构回旋管中的工作模式纯度提高约27dB,注波互作用效率提高约7%。基于自洽非线性理论计算的互作用效率与PIC模拟结果有较好的一致性。     

94 GHz缓变结构回旋管设计与数值模拟研究

通过分析广义传输线理论中的模式耦合系数,优化设计了一支94 GHz光滑缓变结构回旋管,当电子注电压50 kV,电流6 A,横纵速度比1.4,工作磁场3.548 5 T时,在频率94.099 GHz处得到了41%互作用效率,约120 kW的功率输出;与折变结构回旋管相比,缓变结构回旋管中的工作模式纯度提高约27 dB,注波互作用效率提高约7%。基于自洽非线性理论计算的互作用效率与PIC模拟结果有较好的一致性。     

用高温超导模拟研制磁场高均匀度回旋管

磁场高均匀度的低温超导磁体系统已经取得了广泛的应用，在许多领域发挥着重要的作用。随着低温技术和超导技术的发展，用高温超导材料制作高均匀度的超导磁体成为可能。因此，我们用高温超导材料模拟制作了磁场高均匀度回旋管。     

全三维94 GHz回旋管系统数值模拟研究

为了打破传统回旋管数值模拟所采用的回旋发射产生理想电子束的局限性, 本文在理论分析94 GHz双阳极磁控注入式电子枪的结构参数的基础上, 通过共形FDTD算法对网格划分进行优化, 得到了具有横纵速度比为1.42, 最大速度零散为5.92%的高性能电子束, 并将此优化后的电子枪取代传统回旋管数值模拟时采用的回旋发射进行该94 GHz回旋 管系统的数值模拟, 并采用MPI四进程并行计算, 最终获得了具有TE₀₃模、94 GHz、平均输出功率约在40 kW、 效率达到10.5%的高性能回旋振荡管. 关键词： 双阳极磁控注入式电子枪 共形FDTD 横纵速度比 速度零散     

回旋管研究的新进展

回旋管是利用相对论电子在强磁场的谐振腔中产生受激辐射的原理制成的大功率微波源.第一个在8毫米波段功率为1千瓦连续工作的回旋管于1967年制成.由于回旋管在毫米波波段的平均输出功率很高(大于10千瓦),是其他类型的器件所不能比拟的,而普通用的反射速调管(小于1瓦)更是望尘莫     

HL-2A装置ECRH回旋管磁场分布测量

HL-2A装置的电子回旋系统使用了俄罗斯进口的新型回旋管，在俄罗斯专家的协助下，去年将其安装完毕，并且投入了实验运行，取得了丰富的实验数据和良好的实验参数。     

采用坡度磁场提高同轴腔电子回旋管的效率

通过选择适当电子初始的横纵向速度比,并引进坡度磁场的方法,来提高同轴腔电子回旋微波激射器效率。非线性模拟表明,用这种办法可以将德国卡尔斯鲁研究中心研制的同轴腔电子回旋微波激射振荡器的实验效率,从26.7%提高到31.5%。这种效率放大的物理机制是：坡度磁场改变了相对论电子的运动条件,有效地改善了波束互作用过程中电子的群聚状态,使电子束有更多的动能转换为电磁能,从而提高了电子束的换能效率。     

采用坡度磁场提高同轴腔电子回旋管的效率

 通过选择适当电子初始的横纵向速度比，并引进坡度磁场的方法，来提高同轴腔电子回旋微波激射器效率。非线性模拟表明，用这种办法可以将德国卡尔斯鲁研究中心研制的同轴腔电子回旋微波激射振荡器的实验效率，从26.7%提高到31.5%。这种效率放大的物理机制是：坡度磁场改变了相对论电子的运动条件，有效地改善了波束互作用过程中电子的群聚状态，使电子束有更多的动能转换为电磁能，从而提高了电子束的换能效率。     

INFLUENCE OF MAGNETIC FIELD INHOMOGENEITY ON OPERATION OF THE THz GYROTRON WITH A PULSE MAGNET

Influence of magnetic field tapering on operation of a gyrotron working in the TE _4,12 mode at the second harmonic frequency 1013.67 GHz is investigated. It is found that the existing inhomogeneity of the magnetic field of the order of 0.25%–0.50% in the cavity allows one to achieve higher efficiencies. It improves also mode competition scenario by suppressing oscillations of the two parasitic TE _3,6⁺ and TE _5,5⁻ modes at the fundamental frequencies 513.35 GHz and 503.64 GHz, respectively.     

载流直螺线管磁场的三维数值解

本文利用严格的解析和数值方法讨论了载流直螺线管产生的三维磁场 ,并在计算机上进行了高精度的数值计算。     

静电场和稳恒电流磁场诸定律的统一性浅探

从点电荷的场强公式出发，根据狭义相对论中场强张量的变换，推导出了静电场和稳恒电流磁场的诸定律，使学生对电场和磁场的统一性有了更为深刻的认识．     

极端为任意角的记录磁头场理论的研究

本文用Schwartz-Christoffel变换法,研究极端为任意角度的磁头场的空间分布,给出一般实数型的理论公式,并进行数值解和讨论。 关键词：     

电磁波与电离波面相互作用过程中的静磁场模和振荡电场

利用了匀速运动的均匀等离子体中电磁场的色散关系，对电磁波与由强激光驱动的运动电离波面的相互作用过程中出现的静磁模进行了研究，发现在特定的条件下振荡电场也会在该过程中出现，并确定了振荡电场产生的条件 关键词：     

均匀弱磁场中的Kasuya双荷外部引力场

利用Ernst方法,在Harrison变换为线性变换的条件下,得到Kasuya荷电荷磁的外部引力场解,解中所含常量B₀表示一均匀弱磁场,该解不要求q=-2B₀J.当r趋于∞时,度规接近Melvin’s磁宇宙的渐进行为.该度规是非渐近平直的,在均匀外磁场下这是合理的结果. 关键词： Ernst方法 Kasuya双荷 磁场 引力场     

静磁场伴随有静电场存在

阐述检测物体是否产生了电场的方法；通过实际检测证实立方体永磁体既产生了负静电场，也产生了正静电场，并测定了具体的场强．     

磁场对冷表面上结霜过程影响的实验研究

本文对磁性表面上结霜现象进行了初步的实验研究.实验观察发现,磁性表面上水滴的凝结、霜晶的形成过程和霜晶的形态与非磁性表面上的情况是完全不同的,在磁性表面上凝结形成的液滴较非磁性表面上形成的液滴粒径更小、分布更加均匀,霜层结构更松散,更容易被去除.文章最后从理论上分析了这种现象产生的原因.     

匀变电场激发感生磁场的另一种计算

通过求解微分方程，得到圆形平行板电容器间匀变电场激发的感生磁场，所得结果与积分法完全相同．     

轴对称缓变磁场中的等离子体与磁约束原理

本文以等离子体的单粒子理论为基础，对等离子体中的带电粒子在轴对称缓变磁场中的运动进行了较详细的讨论，进而从理论上说明了磁约束的机理。