S波段多注相对论速调管放大器长时间运行研究

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.

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

所属期刊栏目：34

分类号：TN62(电子元件、组件)

资助基金：国家高技术发展计划项目

在线出版日期：2022-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：53-59