能散度与发射度模块在太赫兹FWTWT模拟中的应用

摘要

研制了三维全电磁粒子模拟大规模并行程序 NEPTUNE3D 的能散度和发射度模块，主要用于评估电子出射速度和方向分布对太赫兹折叠波导行波管（FWTWT）性能的影响。将能散度和发射度模块应用到0.22 THz 的 FWTWT 器件粒子模拟中，结果表明：能散度主要通过改变器件束压范围，使其偏离束波互作用共振电压范围，导致器件性能下降；发射度反映电子发射角的发散，同时影响纵向与横向电子速度，电子横向速度的增加导致其更易碰撞通道内壁，使电子总数下降，导致器件性能下降；若束压保持不变，电子横向速度的增加势必导致轴向速度的减小，破坏束波同步条件，导致器件性能进一步下降。