同轴型准光腔中线型电子注激励短毫米波的研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ydlwxx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了得到更高频率和更大功率输出的短毫米波高功率辐射源,本文分析了基于Smith-Purcell效应的同轴型准光腔系统,研究该系统中的线型电子注与波的互作用过程及辐射机理,探索其激励短毫米波高功率输出的可能。所研究的新型Smith-Purcell互作用系统及其变态结构,此类系统是同轴型结构,可看成是在常规同轴导体基础上,改变其内外导体形状所得。改变内导体,在其外表面刻有周期性的凹槽,就形成了圆柱光栅;改变外导体形状,使其内表面成球面状,形成曲面镜,此时的结构称为闭合式同轴型准光腔,即双反射镜同轴型准光腔。把曲面镜顶腔部分去掉,就形成了开放式同轴型准光腔。此类互作用系统有着特殊的场分布,强场区域处于光栅表面附近,有利于提高互作用效率。由于改变槽截面形状可以改变高频场的分布,增强互作用处电磁波的场强,所以设计了三种槽截面形状的圆柱光栅,包括倒梯形槽截面、矩形槽截面和梯形槽截面。利用MAGIC软件进行注-波互作用的粒子模拟,分析在不同电子注参量和开放腔参数条件下,闭合式同轴腔和开放同轴腔中的互作用及输出特性。在上述结构的基础上进一步分析倒曲面镜同轴型准光腔的结构,即在同轴导体的外导体内表面刻周期性的凹槽,形成圆柱光栅;使内导体表面呈球面状,形成曲面镜,再去掉顶腔部分就形成开放式倒曲面镜同轴型准光腔结构。利用MAGIC软件对这种结构进行模拟计算和优化。对比开放式同轴腔结构和开放式倒曲面镜同轴腔结构的模拟结果,得出在倒梯形栅结构,角度输出口θ为36°,电子注电压为0.5MV,电流为3000A时,此开放式倒曲面镜同轴腔可以辐射158.46GHz的电磁波,其输出功率高达578MW;在相同电子注参量和开放腔参数下,开放式同轴型腔可以辐射76.6 GHz的电磁波,其输出功率仅有25MW。开放式倒曲面镜同轴型准光腔结构可能成为毫米波甚至THz波段辐射源的一个有潜力的高频系统。
其他文献
学位
超声成像因其无创、实时、方便等特点,在现代医学成像中占有重要位置。现代医学超声成像结合了最新的医学超声基础理论研究、计算机信息等技术以及新型压电材料。   超声成
目标的特征提取和建模是计算机视觉领域中的一项关键任务,它对图像分析和图像理解的效果有着重要影响。一种好的特征提取方法会大大降低后续处理的难度。在各种特征提取方法
图像多尺度分析广泛用于图像去噪、压缩、增强等任务中,若是能够预先知道图像几何特征,并充分予以利用,无疑会提高图像多尺度分析方法的逼近性能。多尺度几何分析(Multiscale
当前,植入式和便携式生物医疗仪器已经逐渐进入了人们的视野,而多通道生物信号采集系统则是其中的核心模块。为了满足多个信号采集通道、高信号还原性能和微型化等设计要求,本文
对本实验室培育的一例白斑小鼠进行遗传模式检测和病理表型分析,在此基础上采用基因组扫描及位置候选策略,对突变基因进行染色体定位及克隆鉴定。具体工作如下:  1.通过ENU诱
磁悬浮列车具有速度快、稳定性好、能耗低、维修少、环保以及安全性高等优点。磁浮列车车地无线电通信系统则是列车与地面控制中心进行信息交换的通道。它是列车运行控制系统
学位
随着人口的急剧膨胀和环境污染问题的加剧,高效的清洁能源和储能系统引起了人们广泛的关注。超级电容器具有快速充放电和长循环寿命的特性,在功率型电源设备领域具有重要应用前景。发展高性能电极材料是提升超级电容器储能性能的关键。相比水相的超级电容器,混合电容器利用Li~+/Na~+嵌入/脱出反应的材料作为负极和电容特性的碳材料作为正极,由于具有更大的电压窗口和高的容量,因而表现出更高的能量密度。混合电容器中
学位
学位