双阶梯阴极型磁绝缘线振荡器设计与模拟

• 作者: 何琥 安海狮 王冬 范植开 邓景康 郭焱华 陈代兵 龚海涛
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 高功率微波 磁绝缘线振荡器 色散特性 双阶梯阴极结构
• 年，卷（期）: 2007,（4）
• 所属期刊栏目: 高功率微波
• 页码范围: 647-650
• 页数: 4页
• 分类号: TN752.5
• 字数: 1975字
• 语种: 中文

摘要

结合负载限制型磁绝缘线振荡器(MILO)和渐变型MILO的特点,提出了一种新型双阶梯阴极型MILO.该器件前2个叶片为扼流片,中间3个叶片为主作用叶片,后面1个为提取叶片,在电流发射区与慢波结构径向相对的阴极部分分为3段,形成双阶梯阴极结构.根据Maxwell方程和Floquet定理导出其色散方程,并对其振荡主频作了理论分析.2.5维粒子模拟表明,器件工作频率为1.21 GHz,与理论预测相符,双阶梯的引入,对器件阻抗和振荡频率影响较小.在工作电压458 kV、电流40.5 kA条件下,双阶梯阴极结构将MILO输出功率从2.20 GW提高到2.88 GW,功率转换效率从12.0%提高到15.5%.