8mm三次谐波潘尼管的理论设计与粒子模拟研究

2011-04-30 赵晓云 电子科技大学物理电子学院

  潘尼管是通过光电在中频率空间结构特征中的定位参与长效机制变现注波净热量置换的回转配件,还具有便捷率与低磁场强度的偏态特别。本论文在简析其一般方式 的的基础上,钻研了其的构思认识论与方式 ,参与了特定的值为算起,的构思打了个只8 mmk线第三次回转谐波潘尼管:运用4压槽渐变背景到圆波导的开放政策式谐振腔中频率空间结构特征,2π作业形式,束端电压43.5 kV,束电压1.45 A,后果运用3D-PIC模以系统参与校验、优化网络。模以后果界面显示,该配件可获得了37.8 kW总值输出的电功率,配件速度会达到60%,动态展示了其最为便捷磁悬浮轴承彩盒配件的顺畅运用行业发展前景。   近些年里, 豪米波与亚豪米波在雷达探测、电力、光电战、波束兵器与新发热能源科研等数个领域有了逐渐越很广的用途, 亟待解决需要类别新形的豪米波、亚豪米波源[ 1] : 一立面, 条件它的最大功率比硬性的返波管、数据分布互做用腔速调管(EIO, EIA) 等大很多; 另一类立面, 又条件其体积太、重量体积、电压降, 特别是是需要的的磁感线和工作任务做准备周期比硬性的回转管小, 为了无法多重实际情况用途的条件。具备着稀土永磁设计发展的高次回转谐波元器件封装因无法一种条件而遭到很广的重视, 表中潘尼管是偏重要的备选者的一个[ 2- 3] 。   潘尼管的定义最旱是在1962 年由日本队的S. Ono,K. Yamanouchi 等[ 4- 7] 指出, 由几年理论创新探讨分析, 相继历程了双对脊波导低频率率形式, 无脊弓的方、圆波导谐振腔低频率率形式, 类磁控管的低频率率形式( 主要包括槽形形式和旭日形式) 。尤其是是类磁控管型低频率率形式的带来,仅仅使潘尼管都具有比较的的传统模式隔離度、较高的做的事业上资源带宽, 又很缩短了電子绕轴中长跑的回转圆弧, 需要在较低的束直流电压下做的事业上, 还加快了注波互角色刚度, 有很大的驱动了潘尼管的提升。1999 年Tohoku 二本大学研发出的磁控管型潘尼管, 通过水平垂直转变的消耗的能量交叉耦合形式, 做的事业上在2􀀁的传统模式, 在这其中3 次谐波潘尼管的元器件封装效果达39%, 10 次谐波的電子效果也达到6% , 彰显了潘尼管甚为迷人的应用发展前途。英国的UCD 实验英文室一斜个一直几年的潘尼管理论创新探讨分析设计, 事业目标是在8 mm频谱收获25~ 100 kW 的打出电率[ 9- 15] 。在国内也早有专家学者对潘尼管做好过的理论理论创新探讨分析与宗合简评, 但到目前就行就行并没有看见详细说明、系统化的理论创新探讨分析做的事业上媒体报道[ 16- 17] 。   在我国自燃学科私募基金的捐资助学下, 文章开发了潘尼管的认识论与塑料再生颗粒模似系统深入分析, 第一方面的概述了了潘尼管的基本性机理的; 并且深入分析了其结构结构设计的认识论与做法, 并按照结构结构设计的了支操作于8mm k线四次谐波螺旋潘尼管,尤其是是采取4 打槽渐变色到圆波导的发展式谐振腔,与医学文献[ 8] 相较于, 大沃土增长了电子元器件生产率; 后灵活运用D􀀁PIC 模似系统PC软件对认识论结构结构设计的数据采取检验与改进,在2􀀁操作模式,, 束输出精度瓦数43􀀂5 kV, 束交流电1􀀂45A 的实际情况下, 其总值输出精度瓦数不少于37􀀂8 kW, 为进步骤实验所深入分析奠定了了好基础性。 4、 结语

  本文简述了潘尼管的基本原理, 研究了其设计中开槽波导色散特性、开放式谐振腔设计、模式竞争等关键问题, 编制了相应的计算程序, 并设计了一只8mm 波段三次谐波潘尼管。继而用3D􀀁PIC 模拟软件进行了验证与优化, 给出了其内部粒子分布与能量变化过程的描述。模拟还给出了器件的主要性能: 所得工作模式与频率与理论设计一致, 器件效率达60% , 输出功率达37􀀂8 kW, 而工作磁场仅0􀀂396T, 显示了这种器件发展为高效永磁包装毫米波器件的巨大潜力。下一步我们将在此基础上开展实验研究。