CAJ | 학술논문

利用粒子模拟的方法设计了一个高功率毫米波发生器,并对其进行了实验研究及改进.采用过模慢波结构以增大束波作用空间,从而提高功率容量；为实现过模慢波器件的单模、单频工作,选择TM01模的π模作为工作模式.采用过模慢波结构,结合合理的器件结构设计,可降低器件工作所需的导引磁场.实验在TORCH-01加速器平台进行,产生的微波频率由色散线法测量,其功率由远场积分法得到.最初的器件采用矩形波纹慢波结构,得到频率为33.56 GHz、功率约110 MW的微波输出,但功率难以进一步提高,脉宽仅为7～8 ns,且在慢波结构边沿发现击穿痕迹.对矩形慢波结构进行倒圆角处理后,借助数值模拟,发现其TM01模的π模频率变化不大.改进后的器件在0.8T导引磁场下,当电压和电流分别为590 kV与5.2kA时,实验得到频率33.56 GHz、功率320 MW的毫米波输出,微波模式为准TM01模,效率约10％,脉宽延长至约13 ns,器件内表面无明显击穿痕迹.
이용입자모의적방법설계료일개고공솔호미파발생기,병대기진행료실험연구급개진.채용과모만파결구이증대속파작용공간,종이제고공솔용량；위실현과모만파기건적단모、단빈공작,선택TM01모적π모작위공작모식.채용과모만파결구,결합합리적기건결구설계,가강저기건공작소수적도인자장.실험재TORCH-01가속기평태진행,산생적미파빈솔유색산선법측량,기공솔유원장적분법득도.최초적기건채용구형파문만파결구,득도빈솔위33.56 GHz、공솔약110 MW적미파수출,단공솔난이진일보제고,맥관부위7～8 ns,차재만파결구변연발현격천흔적.대구형만파결구진행도원각처리후,차조수치모의,발현기TM01모적π모빈솔변화불대.개진후적기건재0.8T도인자장하,당전압화전류분별위590 kV여5.2kA시,실험득도빈솔33.56 GHz、공솔320 MW적호미파수출,미파모식위준TM01모,효솔약10％,맥관연장지약13 ns,기건내표면무명현격천흔적.