摘要：介绍一种用于移动术中放疗电子直线加速器中栅控电子枪阴极的设计、研制、发射性能测试及其在该加速器中的应用情况。基于栅控电子枪低蒸发、高可靠、长寿命的设计要求,研制出了钨基底平均孔度为21.6%、浸渍311主要单一相铝酸盐、覆Os-W膜浸渍覆膜钡钨阴极。测试结果表明:该阴极在工作温度950℃,直流发射电流密度5.8 A/cm2,在1000℃,脉冲宽度10μs,脉冲发射电流密度24.1 A/cm2,工作温度950℃,直流支取3.0 A/cm2,14000 h寿命发射稳定。该阴极制备栅控电子枪在医疗加速器中获得成功应用。

摘要：基于强流电子光学理论确定了S波段100MW速调管电子枪初始参数,对电子枪电极进行优化,获得了导流系数2.0μA.V-3/2、枪内场强低于***-1、层流性良好的电子枪。设计了均匀磁场电子注聚焦系统,通过对过渡区磁场的调整,实现了对电子注的良好聚焦,模拟表明电子注填充因子约76%,通过率100%且波动较小。样管的热测实验结果与设计取得了良好的一致性。

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≤130 W/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。

摘要：扩展相互作用速调管由多个重入式多间隙耦合腔构成,毫米波段高功率微波源的需求推动了Ka波段扩展互作用速调管的研制。本文采用基于微波网络理论的多间隙耦合腔输出回路间隙阻抗冷测方法,对Ka波段滤波器加载三间隙耦合腔输出回路进行冷参数测试,得到该回路的间隙阻抗频率特性曲线与群时延曲线。并将冷测结果与三维电磁场软件仿真结果进行对比,分析了两者产生异同点的原因。从阻抗频率特性的测量结果可观察到该输出回路的相对"冷"带宽达到4.3%,满足设计要求。

摘要：介绍了一种为行波管设计的宽脉宽固态浮动板调制器。利用RC网络实现脉冲延时,防止脉冲重叠;利用单稳态触发器将脉冲信号转换成脉冲串,解决了宽脉宽在隔离脉冲变压器上传输困难的问题;利用MOSFET极间电容充电延时特性,构建脉冲恢复电路,解决了变压器频繁通断电容易导致变压器损坏的问题。最后,完成了本设计电路制作和测试,验证了设计方案的可行性。

摘要：带状注速调管是采用宽高比值很大的薄矩形注来降低空间电荷效应,采用特殊的高频结构来增加功率容量,从而使注波互作用效率得到提高的一种新型微波电真空器件。本文对工作在π模状态下的X波段带状注速调管三间隙腔进行了模拟计算,并对由该型腔体构成的注波互作用系统进行了3维PIC模拟,给出了初步的模拟设计结果。模拟结果表明:在电子注电压为415kV,电流为250A时,该速调管可以获得大于29.6MW的输出功率、34.3dB的增益以及29.6%的效率。

摘要：多电子注折叠波导行波管是一类重要的太赫兹源器件。作为真空器件的重要组成部分,电子光学系统对器件的性能有十分重要的影响。本文首先论述了横向场对电子注聚焦的影响,并讨论了使用传统周期永磁聚焦系统的困难。为了克服横向场的影响,文中给出了使用周期会切磁场(PCM)结构设计的双电子注电子光学系统,并且从PCM的空间场分布出发,从理论上说明了采用PCM结构聚焦平面分布的多电子注的可行性。之后对仿真结果进行参数扫描,分析了电极对电子注聚焦的影响、以及磁场分布对电子注聚焦的影响。说明了在多注情况下,电子注在不同平面的聚焦情况不同,电子注在4 cm的聚焦结构内能保持良好的聚焦。

摘要：输出窗是微波管内将高频能量由高真空环境传送至外部负载的关键部件。本文研究了用于0.22 THz折叠波导行波管的输出窗结构,采用CST微波工作室进行优化计算,设计出窗片材料为蓝宝石的盒型窗结构。分析了结构参数的变化对盒型窗电压驻波比的影响,当盒型窗结构参数在±0.01 mm范围变化时,其驻波比仍低于1.2,保证了零部件加工的可行性。计算了输出结构的损耗包括壁损耗和介质损耗,结合ANSYS软件分析了输出结构上的温度和热应力分布,分析表明:介质窗片的损耗非常小,输出结构的温升主要是由波导壁损耗导致,输出功率为10 W时,窗片最高温度为88.5℃,窗片上最大应力与窗片中心应力差为47.1 MPa,对窗片的结构影响不大。根据优化参数,制备了盒型窗,并且对该结构进行了测试,结果表明,在频率216 GHz处,驻波比为1.24。

摘要：该文利用场效应管的非线性作用,替代通常预失真线性化电路中的衰减器和移相器,使这种预失真器在相位扩张量变化较小的同时,可以对增益扩张量进行调节控制,有效提升了预失真电路改善行波管非线性的作用。实际设计电路实验表明,在频率为8.38-8.58 GHz和额定输入功率范围内,设计了实际电路并完成相应的实验,获得了6 dB和45o的增益和相位扩张以及15.4 dB的载波与交叉调制分量比值的改善。

摘要：本文利用三维PIC粒子模拟软件,对S波段扩展互作用速调管作了全三维的设计和优化,采用参差调谐、对腔和双间隙扩展互作用谐振腔来实现高增益和宽频带,对整管进行了设计和粒子模拟仿真,在工作电压65k V,电子注电流40A,工作中心频率为F0的条件下,得到了峰值功率800k W,3d B带宽315MHz,效率为30.8%,饱和增益为42.8d B,粒子模拟与实验结果十分吻合。