W波段回旋管收集极横向场扫描散焦系统的设计与仿真

• 作者: 侯筱琬 刘高峰 张珊 徐寿喜 王亚茹 耿志辉 赵国慧 顾伟
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: W波段 回旋管 收集极 扫描散焦系统 功率密度
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 电子器件
• 页码范围: 1247-1253
• 分类号: TN129
• 语种: 中文
• DOI: 10.13922/j.cnki.cjovst.2016.11.06

摘要

回旋管收集极是高功率回旋管,尤其是连续波回旋管的重要组成部件.本文针对W波段连续波回旋振荡管,根据电磁场理论并利用粒子模拟仿真软件设计了一套横向场扫描散焦系统(TFSS),在TFSS的作用下,电子注在收集极内表面的电子注功率密度分布比较均匀,且收集极单位面积上的电子负荷较低,电子注功率密度≤130W/cm2;分析了TFSS设计参数(TFSS轴向位置和磁场线包的工作电流)的变化对收集极壁上电子注功率密度的影响;利用有限元软件ANSYS并结合粒子模拟仿真软件获得了收集极壁上的电子注载荷,对收集极进行了不同热流密度加载方式下的热分析,结果表明收集极在非均匀热流密度加载方式下的内外表面温度比在均匀热流密度加载下的内外表面温度高约20℃;根据热分析结果,所设计的水冷系统相关参数可以满足回旋管制管的工程要求.