频率可调太赫兹回旋振荡管互作用电路的设计与研究

发布时间：2021-11-21 03:45

　　根据动态核极化核磁共振成像技术对回旋振荡管的要求,设计了130 GHz回旋振荡管的注波互作用电路,基于线性理论对互作用电路进行了研究并选择了合适的工作点,分析了电路的频率调节特性。利用相对论电子回旋脉塞非线性理论对互作用系统进行了模拟和计算,优化了工作参数,计算了磁场及电子注参数对输出功率及效率的影响。最后,用粒子模拟方法进行了模拟并与非线性理论结果进行了比较,两者符合得很好。模拟结果显示,当电压为10 kV、电流为0.3 A、磁场强度由2.34 T增加到2.41 T时,输出功率由1310 W减小到230 W,对应的效率分别为43.6%和7.7%,振荡管的频率可调范围约为2.7 GHz。 

【文章来源】：微波学报. 2020,36(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

注-波耦合系数随导引中心半径的变化情况

利用式(6)计算了当工作电压为10 kV、电子注速度比α=1.5、电子注半径Rb=1.13 mm时TE02模及可能的竞争模式(TE22、TE51、TE21、TE01和TE61)的起振电流随工作磁场的变化情况,结果如图3所示(图中实线代表二次谐波,虚线代表基波)。从图中可以看出,工作模式TE02模的工作磁场与近邻模式具有很好的分离度,同时还可以看出,工作模式的磁场取值范围为2.33～2.38 T。图4给出了TE02模前四个不同轴向模式TE02p的起振电流随磁场的变化情况,可以看出轴向指数p越大,对应的起振电流越高(模式较难起振),同时起振电流曲线整体向高磁场区偏移。图4 不同轴向模式起振电流随工作磁场的变化情况

不同轴向模式起振电流随工作磁场的变化情况

【参考文献】：
期刊论文
[1]W波段三次谐波回旋振荡管的模拟与设计（英文）[J]. 史少辉,刘濮鲲,杜朝海,徐寿喜,耿志辉,李铮迪,王虎.  红外与毫米波学报. 2014(01)
[2]小回旋三次谐波0.52THz回旋管[J]. 袁学松,马春燕,韩煜,鄢扬.  红外与毫米波学报. 2012(02)



本文编号：3508705