強流相對論環(huán)形電子束自調(diào)制振蕩理論及粒子模擬的研究.pdf

1、本論文主要研究強流相對論電子束在等位諧振腔內(nèi)的自調(diào)制振蕩，用解析理論分析了電子束在此結(jié)構(gòu)中的不穩(wěn)定性，并用小信號理論分析了電子起振的條件，得出了電子起振的擾動頻率。基于理論分析提出了一種不外加磁場新型高功率微波器件的模型，用2.5維MAGIC粒子模擬軟件對之進行了數(shù)值模擬。 當(dāng)一強流環(huán)形電子束穿過兩端都是導(dǎo)電柵網(wǎng)、周圍是金屬的等電位圓柱波導(dǎo)時，由于空間電荷效應(yīng)，將在縱向和徑向形成空間電荷靜電場，同時環(huán)形電子束自身也會產(chǎn)生角向磁場

2、，此靜電場與角向磁場將使環(huán)形電子束在等位的腔內(nèi)發(fā)生自振蕩現(xiàn)象?；诖爽F(xiàn)象本文將利用格林第二恒等式推導(dǎo)出了兩端是導(dǎo)電箔的金屬圓柱波導(dǎo)中環(huán)形電子束的空間電荷限制流，由Poisson方程得到了圓柱波導(dǎo)中的空間電荷靜電位，分析了相對論環(huán)形電子束在這種結(jié)構(gòu)中的存在的不穩(wěn)定性和相對論環(huán)形電子束受到空間電荷效應(yīng)產(chǎn)生的電場力和自生磁場力的共同作用發(fā)生的自振蕩，并利用小信號理論推出電子起振的擾動頻率，基于理論分析提出了一種不外加磁場新型高功率微波器件的模