S波段相对论速调管振荡器的实验研究

摘要

在20 GW加速器平台上开展了S波段相对论速调管振荡器(RKO)的单次和重复频率束流调制和微波辐射的实验研究.采用无箔空心阴极和0.9 T的恒流源磁场引出束压1 MV、束流13 kA、脉宽40 ns的环形电子束驱动RKO,该电子束经过3个紧密耦合的扩展互作用腔再经过一段漂移管的群聚后,产生了7.8 kA/20 ns的基波调制束流,该调制束流激励三轴输出腔,单次运行输出了3.5 GW的微波辐射,束波转换效率29%,脉宽20 ns;脉冲重复频率20 Hz运行时,输出微波功率3.4 GW,束波转换效率26%.该振荡器具有起振时间快、输出频谱较纯和结构紧凑等优点.