真空电子技术2024,Issue(3) :16-21.DOI:10.16540/j.cnki.cn11-2485/tn.2024.03.04

220 GHz平面回旋管的理论分析

Theoretical Analysis of a 220GHz Planar Gyrotron

徐海滔 赵鼎 刘观林
真空电子技术2024,Issue(3) :16-21.DOI:10.16540/j.cnki.cn11-2485/tn.2024.03.04

220 GHz平面回旋管的理论分析

Theoretical Analysis of a 220GHz Planar Gyrotron

徐海滔 1赵鼎 2刘观林1
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作者信息

  • 1. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100190;中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100180
  • 2. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100190
  • 折叠

摘要

为了提高回旋管的输出功率,满足等离子体加热等领域的需求,设计了一款220 GHz平面回旋管,介绍了平面回旋管多模时域模型的数值模拟方法,使用MATLAB进行编程优化,最终使横向互作用效率达到36.6%,总互作用效率达到25.4%,模式场沿横向均匀分布,实现了能量的横向输出,输出功率达到142 kW.并与220 GHz圆柱回旋管数值模拟结果进行对比,相较于传统圆柱回旋管输出功率提高了一个数量级.

Abstract

In order to enhance the output power of gyrotrons and meet the demands of plasma heating and other fields,a 220GHz planar gyrotron is designed.The numerical simulation method for a multi-mode time-domain model of the planar gyrotron is introduced,and the MATLAB is used to optimize the pro-gramming.Ultimately,the transverse interaction efficiency reaches 36.6%,the total interaction efficiency reaches 25.4%.The mode field is uniformly distributed along the lateral direction,achieving lateral energy output with an output power of 142kW.Compared with the numerical simulation results of 220GHz cylin-drical gyrotrons,the output power of the planar gyrotron is increased by an order of magnitude.

关键词

平面回旋管/注波互作用/时域非线性理论/数值模拟

Key words

Planar gyrotron/Beam-wave interaction/Time domain nonlinear theory/Numerical simu-lation

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出版年

2024
真空电子技术
北京真空电子技术研究所

真空电子技术

影响因子:0.166
ISSN:1002-8935
参考文献量1
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