基于预群聚的回旋管注入锁相研究
High Power Laser and Particle Beams（2018）
摘要
开展了40 kW预群聚注入锁相回旋管的理论与模拟设计.基于全电磁仿真方法完成了预群聚腔的设计,并采用给定场理论对电子束经过预调制腔后的群聚状态进行了计算.采用自洽理论获得了回旋管的自由振荡工作参数,并计算了振荡频率随各种参数变化的规律,由此提出了锁相带宽的要求.采用PIC粒子模拟进行了锁相状态的模拟,得到7 mm漂移距离下锁定增益可达30.5 dB,相应的锁相带宽为20 MHz.如果进一步增长漂移距离或者进一步增大输入功率,锁相带宽还会增大.理论计算和粒子模拟结果表明40 kW级回旋管注入锁相具有良好的可行性.
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