S波段多注相对论速调管放大器长时间运行研究

黄华; 李士锋; 孙利民; 谭杰; 王朋; 刘振帮; 向启帆

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摘要

为了实现高功率微波源低磁场及长时间稳定运行,开展了S波段GW级多注相对论速调管放大器(RKA)的理论模拟设计与实验研究。首先,采用一维大信号非线性理论软件优化设计了S波段4腔多注RKA,找到了器件工作的最佳参数:采用电压550 kV、束流4.7 kA的14注RKA,获得功率1.1 GW、效率43%的输出微波。随后,采用粒子模拟软件对理论设计的束波互作用参数进行了验证,获得了输出功率992 MW,器件效率为37%。最后,根据模拟参数开展了器件重频长时间运行实验研究。采用紧凑同轴Marx功率源驱动S波段四腔多注RKA,在电压530 kV、束流5.4 kA、重频20 Hz、运行时间1 s、引导磁场强度0.39 T、注入微波功率1.7 kW的条件下,获得了功率934 MW、脉宽69 ns的输出微波,束波转换效率33%。在器件重频20 Hz、运行时间10 min条件下,坚实了平均功率889 MW、平均脉宽42 ns的输出微波。该研究结果为S波段RKA的低磁场和长时间运行打下了的技术基础。

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来源
《强激光与粒子束》 |2022年第11期|53-59|共7页
作者
黄华; 李士锋; 孙利民; 谭杰; 王朋; 刘振帮; 向启帆;
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作者单位

中国工程物理研究院应用电子学研究所;

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正文语种 chi
中图分类微波传输控制元件;
关键词
高功率微波; 相对论速调管放大器; 强流相对论电子束; 长时间运行; 多注电子束;

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