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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
 研究了反箭形耦合腔微波电子枪腔体结构。它具有减少电子对阴极反轰、径向电场对称性好 、横向尺寸小、易制造、公差较低等优点。  相似文献   

2.
 提出了一种具有预调制腔、主谐振腔和提取腔组成的多腔轴向提取虚阴极振荡器结构。腔体特性分析表明其在工作频段可以获得更高的提取效率。粒子模拟显示该结构在电压700 kV,电流23 kA的条件下,可输出功率大于1.7 GW,频率4.0 GHz,功率效率大于10%的微波。初步的实验研究获得了辐射功率约700 MW,频率约4.1 GHz的微波输出。对实验结果的进一步分析表明,通过适当加大器件虚阴极振荡工作区微波管直径的方法可以有效改善器件的谐振性能,从而获得更好的工作性能。  相似文献   

3.
返波管器件在x波段高功率微波研究具有代表性,在返波管中返波辐射随着离阴极距离的减小而增加,使该器件不利于在高功率下工作;为了克服这种问题,采用类周期加微波腔,通讨结构优化,使电子束同前向波作用,在微波腔中微波场主要集中在输出端,利于器件在高功率下工作。近期研究工作将类周期加载微波腔设计工作在X波段,模拟微波输出功率为1.67GW,束波转换效率达到36%;同时用从俄罗斯引进了SNUS-700加速器驱动的初步实验,  相似文献   

4.
利用数值方法计算了磁绝缘线振荡器(MILO)主慢波结构谐振腔和扼流腔的谐振频率和场分布,得出慢波结构谐振腔谐振频率的一些变化规律:随着叶片内半径的增大、叶片外半径的减小、叶片周期的减小以及叶片间距的减小,谐振腔TM01模式截止频率升高;而阴极半径的变化对截止频率几乎无影响。当主慢波结构腔内半径为4.6cm,扼流腔内半径为4.2cm,阴极半径为3cm时,MILO工作在3.“4.4GHz频率范围,扼流片可以阻止微波功率向脉冲功率源泄漏,这有利于提高器件微波输出的效率;  相似文献   

5.
 利用3维软件设计了适用于S波段相对论速调管放大器的单重入输入腔,该腔体采用了偏心设计,以便减小耦合孔处的不均匀场对腔间隙场的影响,分析了腔体耦合孔尺寸对腔间隙场均匀性的影响;建立了带输入波导结构的3维输入腔开放腔模型,并应用此模型,采用3维PIC程序模拟了注入微波功率、束直流对输入腔间隙后束流调制的影响。研究结果表明:耦合孔尺寸对腔间隙电场均匀性影响较大,当耦合孔离轴越近时,腔间隙场越不均匀;在结构参数和束参数固定的条件下,基波电流调制深度随着间隙电压的增加而增加,但达到最大基波调制电流的漂移距离几乎不变;在结构参数和注入微波参数固定的条件下,束直流越大,达到最大基波调制电流所需的漂移距离越短。研究结果为腔体的设计和输入腔束流调制实验提供了参考依据。  相似文献   

6.
自由电子激光对束流品质的要求与改善措施   总被引:2,自引:2,他引:0  
本文叙述了自由电子激光对电子束发射度、能散度和稳定性的要求,并介绍了采用谐波混频腔、光阴极微波电子枪和超导技术等改善措施中的关键技术问题。  相似文献   

7.
基于天线辐射理论构建微波混沌腔的随机耦合模型   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
陆希成  王建国  刘钰  李爽  韩峰 《物理学报》2013,62(7):70504-070504
为了能够快速有效地求解电大复杂腔体(微波混沌腔)的电磁耦合问题, 文中采用统计电磁学方法研究了该类腔体电磁散射的统计特征. 首先, 根据天线辐射理论, 利用电磁场的本征模展开式建立了腔体耦合输入阻抗表达式. 其次, 利用波动混沌理论和概率统计方法进一步推导出了微波混沌腔的随机耦合模型. 该方法简单并且可以直接推导出三维模型. 最后, 构建了一个三维Sinai微波混沌腔并进行数值仿真实验, 其仿真实验结果与随机耦合模型计算结果的统计特征基本一致. 重要的是, 该模型与复杂腔体的细节特征无关, 能够快速有效地预测微波混沌腔的敏感耦合问题. 关键词: 统计电磁学 微波混沌腔 输入阻抗 随机耦合模型  相似文献   

8.
 介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计,该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想,在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率,给出了用Superfish 及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结果,在脉冲宽度为6μs, 重复频率为25Hz时,阴极上平均反轰功率为3.6W,达到设计要求。  相似文献   

9.
两腔高功率微波振荡器研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
对一种新型两腔振荡器进行了理论和数字模拟研究.这种结构中的调制腔实现电子束速度调制,调制后的电子束在通过两腔之间一个微波场较弱的区间时实现电子束群聚,然后在换能腔实现电子能量到微波能量的转换,并通过输出结构输出.同时,调制腔和换能腔之间存在微波耦合,换能腔中的一部分微波能量可以耦合到调制腔,形成一个正反馈回路,在一定条件下实行微波振荡.设计了一个X波段的器件,理论效率为294%,25维Particle in Cell(PIC)程序模拟的效率为28%,微波频率为942GHz,微波输出功率为225GW. 关键词: 高功率微波 微波腔 模式 自洽方程  相似文献   

10.
X波段准周期加载微波腔研究   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
 准周期加载微波腔的基本结构是周期结构,在强引导磁场作用下,强流电子束同微波强作用产生高功率微波;作用过程分为三个阶段:电子俘获、群聚和换能;而周期结构的作用主要在于电子俘获。适当设计的结构,不仅束波转换效率高,而且对电子束质量(如能散)的要求也不高。从微波场对电子运动的影响,研究了电子束在微波腔中的俘获、群聚和换能的束波互作用过程。基于760kV,7kA的环形电子束,采用准周期加载微波腔结构,在模拟上获得了X波段(9.3GHz)峰值功率为1.3GW的微波输出,效率接近24%。  相似文献   

11.
低反轰多腔热阴极微波电子枪物理设计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 为了开展基于自由电子激光的紧凑型太赫兹源技术研究,获得高品质(强流、低能散、低发射度)电子束,提出了一个低反轰双路微波馈入多腔热阴极微波电子枪的设计方案。用两路独立微波馈入激励微波电子枪,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔。两路微波互不耦合,通过移相器实现首腔和第2腔之间的相移连续可调。理论模拟结果表明:在一个射频周期内,热阴极微波电子枪的电子反轰功率约8 kW,平均反轰功率仅为1.2 W(重复频率25 Hz和脉宽6 μs)。  相似文献   

12.
The Laser Undulator Compact X-ray source(LUCX) is a test bench for a compact high brightness X-ray generator,based on inverse Compton Scattering at KEK,which requires high intensity multi-bunch trains with low transverse emittance.A photocathode RF gun with emittance compensation solenoid is used as an electron source.Much endeavor has been made to increase the beam intensity in the multi-bunch trains.The cavity of the RF gun is tuned into an unbalanced field in order to reduce space charge effects,so that the field gradient on the cathode surface is relatively higher when the forward RF power into gun cavity is not high enough.A laser profile shaper is employed to convert the driving laser profile from Gaussian into uniform.In this research we seek to find the optimized operational conditions for the decrease of the transverse emittance.With the uniform driving laser and the unbalanced RF gun,the RMS transverse emittance of a 1 nC bunch has been improved effectively from 5.46 πmm.mrad to 3.66 πmm.mrad.  相似文献   

13.
An RF deflecting cavity used for bunch length measurement has been designed and fabricated at Tsinghua University for the Thomson Scattering X-Ray Source.The cavity is a 2856 MHz,π-mode,3-cell standing-wave cavity,to diagnose the 3.5 MeV beam produced by photocathode electron gun.With a larger power source,the same cavity will again be used to measure the accelerated beam with energy of 50 MeV before colliding with the laser pulse.The RF design using MAFIA for both the cavity shape and the power coupler is reviewed,followed by presenting the fabrication procedure and bench measurement results of two cavities.  相似文献   

14.
The Laser Undulator Compact X-ray source(LUCX) is a test bench for a compact high brightness X-ray generator,based on inverse Compton Scattering at KEK,which requires high intensity multi-bunch trains with low transverse emittance.A photocathode RF gun with emittance compensation solenoid is used as an electron source.Much endeavor has been made to increase the beam intensity in the multi-bunch trains.The cavity of the RF gun is tuned into an unbalanced field in order to reduce space charge effects,so that ...  相似文献   

15.
光阴极注入器超导加速腔集成实验研究   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
 光阴极超导加速器实验系统由四倍频Nd:YAG锁模激光器、Cs2Te光阴极、2+1/2微波电子枪、L波段3.5MW脉冲微波源,1.3GHz单腔超导铌腔,500W连续微波源,超导腔束管耦合器,4.2K低温恒温容器,液氦制冷系统,同步控制系统,束流参数诊断,真空系统等构成。2001年6月在中物院进行了光阴极超导加速器原理性实验,测得超导加速段能量增益0.58MeV,微脉冲束流强度0.1A,取得了预期的实验结果。  相似文献   

16.
RF deflecting cavity can be used for bunch length measurement and is designed to diagnose the beam produced by the photocathode electron gun which was built at Tsinghua University for the Thomson scattering experiment.Detailed discussion and calculation for measuring the 3.5 MeV bunch and another with further acceleration to 50 MeV,which is under development,are presented.A standing-wave deflecting cavity working at 2856 MHz is designed and the power feeding system has been planned.  相似文献   

17.
RF deflecting cavity can be used for bunch length measurement and is designed to diagnose the beam produced by the photocathode electron gun which was built at Tsinghua University for the Thomson scattering experiment. Detailed discussion and calculation for measuring the 3.5 MeV bunch and another with further acceleration to 50 MeV, which is under development, are presented. A standing-wave deflecting cavity working at 2856 MHz is designed and the power feeding system has been planned.  相似文献   

18.
The Beijing X-ray Energy Recovery Linac (BXERL) test facility is proposed in Institute of High Physics (IHEP). In this proposal, the main linac requires the injector to provide an electron beam with 5 MeV energy and 10 mA average current. An injector based on DC gun technology is the first candidate electron source for BXERL. However, the field emission in the DC gun cavity makes it much more difficult to increase the high voltage to more than 500 kV. Another technology based on a 217 MHz normal conducting RF gun is proposed as the backup injector for this test facility. We have designed this RF gun with 2D SUPERFISH code and 3D MICROWAVE STUDIO code. In this paper, we present the optimized design of the gun cavity, the gun RF parameters and the set-up of the whole injector system. The detailed beam dynamics have been done and the simulation results show that the injector can generate electron bunches with RMS normalized emittance 1.0 uppi mmcdotmrad, bunch length 0.77 mm, beam energy 5.0 MeV and energy spread 0.60%.  相似文献   

19.
张俊强  李林  刘亚娟  江涛  肖诚成  顾强  向导 《强激光与粒子束》2020,32(6):064001-1-064001-6
上海交通大学的超快电子衍射(UED)装置由一台电子直线加速器作为驱动,电子枪为一台光阴极微波电子枪。加速器在运行中电子枪会偶尔打火,腔体失谐,造成束流损失,束流能量产生变化,束流需要很长时间才能恢复到初始状态,影响了用户的使用。为此,对低电平控制器(LLRF)的幅度相位控制环路进行了改进,增加了能量反馈,代替了幅度反馈,通过对束流的中心位置进行实时的反馈以控制低电平控制器输出信号的幅度,保证了电子束流的能量稳定和电子枪加速场强的稳定。长时间的稳定性测试表明,电子枪在打火产生时,束流能量可以很快恢复,能量抖动由4.2933×10^-4(RMS)提高到2.8557×10^-4(RMS),实现了束流能量的长期稳定。  相似文献   

20.
同轴对称型主耦合器的研制   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
 为更进一步提高注入器的性能,注入器使用的耦合器采用同轴对称耦合。给出了同轴对称耦合器的理论计算、具体设计以及实验情况。经过对模型耦合器多次微波传输测量调试以及对各个部位反射的细致分析,最后获得了较好的结果,证明了该耦合器的实用性和可行性。  相似文献   

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