磁控注入式电子枪论文-曾旭,冯进军

磁控注入式电子枪论文-曾旭,冯进军

导读:本文包含了磁控注入式电子枪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:170GHz,兆瓦级,回旋管,倒置磁控注入电子枪

磁控注入式电子枪论文文献综述

曾旭,冯进军[1](2019)在《用于170GHz兆瓦级回旋管的倒置磁控注入电子枪的设计》一文中研究指出兆瓦级太赫兹回旋管是热核聚变等离子体加热用电子回旋谐振加热系统最重要的功率源。磁控注入电子枪作为回旋管的重要部件之一,设计结果的好坏直接决定了整管的性能,但随着工作电流的增大,常规磁控注入电子枪出现了阴极发射电流受限以及电子截获等问题。为了克服上述问题,本文针对170GHz兆瓦级回旋管的工作参数需求,设计了一种倒置磁控注入电子枪。基于Egun和Opera-3D的仿真结果表明,所设计的倒置磁控注入电子枪可以解决阴极发射电流受限以及电子截获等问题,同时,在电子注加速电压80kV、电子注电流40A的条件下,电子注的导引中心半径为7.41mm,横纵速度比为1.3,速度零散为4.31%,完全满足注波互作用的要求。(本文来源于《真空电子技术》期刊2019年03期)

曾旭,刘本田,张亦弛,冯进军,蔡军[2](2018)在《170 GHz回旋管磁控注入电子枪的技术分析与设计研究》一文中研究指出回旋管作为一种高频段的大功率源器件,特别适合用于热核聚变等离子体加热装置中。磁控注入电子枪作为其中的核心部件,所产生电子注的质量决定了整管的性能。本文回顾了回旋管磁控注入电子枪的概念及发展历程,分析了存在的问题,并给出了可能的技术途径。同时以1 MW、170GHz回旋管为例,较为详细地介绍了磁控注入电子枪的设计过程并给出了相应的设计结果:在加速电压80kV,电子注电流40A,工作磁场6.68T的条件下,获得的电子注横纵速度比为1.3,导引中心半径为7.4mm,速度零散为1.56%,满足注波互作用需求。(本文来源于《真空电子技术》期刊2018年05期)

曾旭,冯进军[3](2018)在《用于170GHz兆瓦级回旋管的反转磁控注入电子枪的设计》一文中研究指出兆瓦级太赫兹回旋管是热核聚变等离子体加热用电子回旋谐振加热系统最重要的功率源。磁控注入电子枪(MIG)作为回旋管的重要部件之一,设计结果的好坏直接决定了整管的性能,但随着工作电流的增大,常规磁控注入电子枪出现了阴极发射电流受限以及电子截获等问题。为了克服上述问题,本文针对170GHz兆瓦级回旋管的工作参数需求,设计了一种反转磁控注入电子枪(IMIG)。基于Egun和Opera-3D的仿真结果表明,所设计的反转磁控注入电子枪可以解决阴极发射电流受限以及电子截获等问题,同时,在电子注加速电压80kV,电子注电流40A的条件下,电子注的导引中心半径为7.41mm,横纵速度比为1.3,速度零散为4.31%,完全满足注波互作用的要求。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23)

朱贺,王小霞,郭炜,罗积润,朱敏[4](2018)在《140GHz 1MW回旋振荡管磁控注入电子枪的模拟设计》一文中研究指出根据140GHz、1MW回旋振荡管要求,本文设计了采用双阳极结构的磁控注入电子枪。利用EGUN和CST进行了仿真模拟,并对结果进行了分析。仿真结果表明,本文所设计的电子的速度比和速度离散能够满足整管设计要求。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23)

冯舒舒[5](2018)在《低速度离散磁控注入电子枪的设计及优化》一文中研究指出回旋行波管作为一种基于电子回旋脉塞理论的高功率微波源,因其高功率、高频率、宽频带等特点,在高功率毫米波雷达、高能粒子加速器等领域有着广泛的应用,因此在国际上受到了高度关注。作为回旋行波管的核心部分,磁控注入电子枪产生的回旋电子注质量的好坏直接影响着回旋行波管的效率。因此,如何降低电子注的速度离散,即获得高质量的电子注成为磁控注入电子枪设计的关键。本学位论文主要针对产生小回旋电子注的磁控注入电子枪进行研究。本文的主要工作和创新点如下:1、研究和分析了磁控注入电子枪的基本原理和设计理论,详细的阐述了电子枪设计的一般过程,并列出来了电子枪的设计方程组和限制方程组。然后对电子枪模拟软件EGUN的原理和应用进行了简要的介绍。为了提高磁控注入电子枪的优化效率,本文采用了两种数值分析算法——模拟退火算法和遗传算法。为了明确电子枪的优化方向,分析了电子注性能随一些重要参数的变化趋势。介绍了曲线结构电子枪,以Q波段磁控注入电子枪和W波段磁控注入电子枪为例,详细阐述了电子枪初始设计和数值优化的过程。通过对Q波段磁控注入电子枪引入曲线阳极结构,使用基于模拟退火算法的电子枪优化程序后,电子注的速度比保持在1.6,纵向速度离散从2.04%降低到0.72%;对W波段磁控注入电子枪引入曲线阴极结构,使用基于遗传算法的电子枪优化程序后,电子注的速度比保持在1.26,纵向速度离散从5.1%降低为1.5%。曲线结构电子枪的引入提高了电子注的一致性。2、Inverse磁控注入电子枪是电子注内发射方式的电子枪,其优点是:电子枪阴极加热灯丝的空间大,结构简单,利用高压油进行冷却降温,使得形成极上的温度得到有效控制,从而有效降低边带电子发射和热初速度离散。Inverse磁控注入电子枪是双频单带的电子枪,降低了结构的复杂度,提高了电子枪的利用率,增加了电子枪的多样性。通过使用基于遗传算法的电子枪优化程序后,电子注速度比达到目标值,并利用CST进行了验证。对电子枪进行热分析,通过优化电子枪阴极组件,提高灯丝的加热效率,降低边带温度分布。3、应用于宽频带回旋行波管的磁控注入电子枪能够在Ka全频带内(26.5~40GHz)产生高质量的回旋电子注,其优点是:工作频带宽,节约成本,同时给回旋行波管的使用带来了极大的方便。从工程应用上考虑,宽频带单阳极磁控注入电子枪相对于双阳极电子枪而言,结构复杂度降低,单阳极电子枪对电源的要求更低。并且电子枪阴极改为直型结构,有效地降低了二次电子的影响。对电子枪结构的改进同样提高阴极加热效率,降低边带电子发射率。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01)

张海洋[6](2018)在《基于磁控注入式纳米冷阴极电子枪行波管仿真研究》一文中研究指出传统微波真空电子器件的电子发射源多采用热阴极作为电子发射材料,但是热阴极其本身具有不可忽视的缺陷,然而场致发射冷阴极相比热阴极其具有很大优势,比如其能够提高系统的响应速度,降低系统的功耗和便于器件制备的小型化等,因此对场致发射冷阴极的研究得到了越来越多的科研学者的关注,尤其是碳纳米管的问世,让碳纳米管取代传统热阴极成为新一代新型电子发射源材料成为了可能。慢波系统是行波管能够激励起微波信号并将其进行放大输出的关键结构,因此把碳纳米管应用到行波管中以发挥其冷阴极的优势具有极大的研究价值和应用前景。本论文正是基于上述背景下开展了对基于磁控注入式纳米冷阴极电子枪行波管的仿真研究,论文的主要工作如下:1.介绍了场致发射冷阴极的优势以及碳纳米管冷阴极材料在行波管中的应用,同时也对行波管工作的原理及其慢波结构进行简要的描述。2.在理解磁控注入式电子枪原理的基础上,开始在CST仿真软件中对磁控注入式纳米冷阴极电子枪进行建模设计并对其进行模拟计算研究,最终在不断的优化调试后,得到满足需求的电子注,在对计算结果进行后处理后,可以看出电子注的横向速度和纵向速度分别在变大和减小,最终横纵速度比稳定在?=1。3.采用螺旋线作为行波管慢波系统,并分析研究螺旋线慢波结构的色散特性和耦合阻抗特性,采取对慢波系统切断和设置集中衰减器的方法来抑制行波管的自激振荡,并对整个慢波系统的传输特性进行了仿真计算。4.在完成对电子枪和慢波系统研究工作后,开始对基于磁控注入式纳米冷阴极电子枪行波管进行PIC粒子仿真研究,从计算结果看出,行波管在工作时能够得到稳定的输出功率,最后我们在其他参数不变的情况下通过改变电子注的横纵速度比和电子注的离散来分析对应输出功率的变化。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-01)

曾旭,王峨锋,冯进军[7](2016)在《基于Opera的回旋管磁控注入电子枪的设计》一文中研究指出磁控注入电子枪(MIG)作为回旋管的重要部件之一,设计结果的好坏直接决定了整管的性能。本文以W波段回旋管的双阳极磁控注入电子枪作为研究对象,采用Opera软件进行了叁维优化设计,并与EGUN的计算结果进行了对比。对比结果表明,Opera软件可以进行回旋管磁控注入电子枪的叁维设计,并且考虑了空间电荷效应的影响,能更直观地获得电子注的流通情况。同时,计算结果与EGUN基本一致,进一步验证了所设计电子枪结构的可行性。最终设计了一种工作电压50kV,工作电流9A,引导中心半径1.05mm,横纵速度比1.3,纵向速度零散8.24%的双阳极磁控注入电子枪。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(下)》期刊2016-08-23)

李安,王峨锋,曾旭,孙昊[8](2016)在《W波段回旋行波管双阳极磁控注入电子枪的设计与试验》一文中研究指出电子枪发射的回旋电子注的质量对整个回旋行波管的性能有显着影响。本文根据W波段回旋行波管设计的需求,并基于数值计算与仿真结果,设计了一个低速度零散的双阳极磁控注入电子枪。在仿真设计中,对电子枪结果及相关参数进行了优化,在工作电压63kV,电流6A,横纵速度比1.5的情况下,纵向速度零散小于5%。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(下)》期刊2016-08-23)

潘石,杜朝海,戚向波,罗里,黄斌[9](2016)在《用于宽带调频回旋管的磁控注入式电子枪》一文中研究指出本文详细介绍一种应用于太赫兹宽带调频回旋管的单阳极磁控注入式电子枪(Magnetic Injection Gun,MIG)的设计方案,并讨论了提高低电压单阳极MIG的宽带调谐性能的方法。调频回旋管通常利用互作用区磁场调谐以实现宽频带输出,但磁场变化会引起电子注参数的变化,从而影响注-波互作用效率。通过加载可控副磁场线包可以调节磁压缩比,从而保证电子注参数稳定性。在1.5T的互作用区磁场调谐范围内,20k V电子注的横纵速度比?变化范围小于7%,引导中心gr变化小于5%,速度离散z z?v v约为3%。当电子枪电压降低至4k V时,需要通过调整发射区结构、压缩过渡区和漂移区横向尺度等方法以克服潜在的电子回轰问题。本文的研究对发展小型化太赫兹宽带调频回旋管系统具有重要意义。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上)》期刊2016-08-23)

吕国中,郭彍,牛新建,刘迎辉,王晖[10](2016)在《回旋管磁控注入式电子枪叁种软件的对比模拟和分析》一文中研究指出分别用EGUN,MAGIC,CST对回旋管磁控注入枪进行了设计和仿真,在相同电子枪结构下给出了各个软件的仿真结果,分析比较了叁种软件在仿真过程中的特点和差异。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上)》期刊2016-08-23)

磁控注入式电子枪论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

回旋管作为一种高频段的大功率源器件,特别适合用于热核聚变等离子体加热装置中。磁控注入电子枪作为其中的核心部件,所产生电子注的质量决定了整管的性能。本文回顾了回旋管磁控注入电子枪的概念及发展历程,分析了存在的问题,并给出了可能的技术途径。同时以1 MW、170GHz回旋管为例,较为详细地介绍了磁控注入电子枪的设计过程并给出了相应的设计结果:在加速电压80kV,电子注电流40A,工作磁场6.68T的条件下,获得的电子注横纵速度比为1.3,导引中心半径为7.4mm,速度零散为1.56%,满足注波互作用需求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磁控注入式电子枪论文参考文献

[1].曾旭,冯进军.用于170GHz兆瓦级回旋管的倒置磁控注入电子枪的设计[J].真空电子技术.2019

[2].曾旭,刘本田,张亦弛,冯进军,蔡军.170GHz回旋管磁控注入电子枪的技术分析与设计研究[J].真空电子技术.2018

[3].曾旭,冯进军.用于170GHz兆瓦级回旋管的反转磁控注入电子枪的设计[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018

[4].朱贺,王小霞,郭炜,罗积润,朱敏.140GHz1MW回旋振荡管磁控注入电子枪的模拟设计[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018

[5].冯舒舒.低速度离散磁控注入电子枪的设计及优化[D].电子科技大学.2018

[6].张海洋.基于磁控注入式纳米冷阴极电子枪行波管仿真研究[D].电子科技大学.2018

[7].曾旭,王峨锋,冯进军.基于Opera的回旋管磁控注入电子枪的设计[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(下).2016

[8].李安,王峨锋,曾旭,孙昊.W波段回旋行波管双阳极磁控注入电子枪的设计与试验[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(下).2016

[9].潘石,杜朝海,戚向波,罗里,黄斌.用于宽带调频回旋管的磁控注入式电子枪[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上).2016

[10].吕国中,郭彍,牛新建,刘迎辉,王晖.回旋管磁控注入式电子枪叁种软件的对比模拟和分析[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上).2016

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