磁控注入电子枪的研究 - 原子核物理评论.PDF

第 2O卷 第 4期 原 子 核 物 理 评 论 Vo1．2O．No．4 2003年 12月 NuclearPhysicsReview Dec．，2003 文章编号 ：1007--4627(2603)04--0264--04 磁控注入 电子枪 的研究 赵 青 ，李宏福 ，任 同 ，罗 勇 (1电子科技大学物理 电子学院，四川 成都 610054； 2西南科技大学制造科学与工程学院，四川 绵阳 621010) 摘 要 ：介绍 了毫米波 回旋速调管磁控注入 电子枪 的结构与特 点．依据 回旋管对 电子枪 的要求 ，考 虑相对论效应和空间电荷效应 ，编制 了一套计算程序．利用 电子枪模拟程序对 电子轨迹进行模拟计 算 ，研究了电极形状 、磁场分布 以及 电子轨迹与 电子注参量 的影 响，为磁控注入 电子枪 的设计提供 了理论依据 ． 关 键 词 ：磁控注入 电子枪 ；模拟计算；电子注 ；电极形状 中图分类号 ：T125 文献标识码 ：A 1 引言 的磁感应强度记为 B ，互作用 区的磁感应强度记 为 B。)．在设计磁控注入 电子枪时将分别采用轴对 毫米波技术是 21世纪最具发展前途 的技术之 称 电子光学系统的普遍模型、绝热压缩模型和交叉 一 ． 而高功率相对论新型毫米波器件在受控聚变等 场无限大平 板二极管模型 ，进行求解下面 的方程 离子体波加热及 国防、通信、材料处理和生物工程 组 ，以得到较合适的电极形状、电子轨迹和沿轨迹 等领域都将发挥重要作用 ，其研究工作在 国内外正 的电位分布． 受到很大 的关注[1]． 毫米波 回旋速调管 的电子枪设计技术是毫米波 激励 |I 回旋速调管设计 中的关键技术之一．它提供 的电子 注质量直接影 响到整管的效率和输 出功率 ，因此 ， 对电子枪的性能提 出了较高 的要求． 目前各种 回旋 磁 注入)『 管的电子光学器件 多为磁控注入型 电子枪 (MIG)， 因此对 MIG的研究也就具有更为重要 的意义[2]． 根据 回旋速调管整管的设计要求 ，我们给 出了 毫米波 回旋速调管 电子枪 的设计方法及其相应 的计 图 1毫米波 回旋速调管示意 图 算公式 ，这些方法和公式是毫米波 回旋速调管 电子 枪 的快速准确设计 的技术基础． 2．1 电子 运 动 万 程 电磁场 中电子 的Lorentz方程为 2 设计原理 m v d( )