一種高功率、高性能徑向虛陰極振蕩器的數(shù)值模擬研究.pdf

1、在徑向虛陰極振蕩器中，電子向內(nèi)發(fā)射，向著一個體積縮小的方向傳輸，更容易形成虛陰極。本文主要采用粒子模擬方法對一種徑向虛陰極振蕩器進行了研究，并就一些結(jié)果進行了理論分析，得到了一些規(guī)律性的認識。 首先，研究了徑向虛陰極振蕩器振蕩頻率與擋板位置、二極管間距、二極管電壓、陰極發(fā)射面的關(guān)系：擋板、陽極網(wǎng)和波導壁構(gòu)成諧振腔，對虛陰極振蕩頻率具有一定的穩(wěn)頻作用；虛陰極振蕩頻率與二極管電壓成正比，與二極管間距成反比；模擬研究還發(fā)現(xiàn)虛陰極振蕩頻

2、率除與反射電子振蕩頻率和虛陰極自身振蕩頻率有關(guān)系外還與陰極發(fā)射面的位置有重要關(guān)系。并且，虛陰極振蕩頻率還存在高頻成分，理論分析得出結(jié)論：低頻分量為輸出微波主頻，由虛陰極自身振蕩產(chǎn)生；高頻率成分由虛陰極自身振蕩與虛陰極振蕩或電子往返振蕩產(chǎn)生的調(diào)制束流相互作用產(chǎn)生。 其次，研究了虛陰極振蕩器的功率和模式特性。模擬研究表明，擋板的存在有利于微波產(chǎn)生，當擋板距波導左端2.3cm時，束波轉(zhuǎn)化效率最大。并在粒子模擬的基礎(chǔ)上，對所選模型進行了