多注速调管

摘要： 本文介绍了一种X波段1 GHz宽带多注速调管,该速调管工作于TM_(110)基模,采用多个分布作用谐振腔实现了1 GHz的输出带宽,相对带宽超过10%,带宽水平达到国际先进水平。

摘要： 采用高流通率电子光学技术、高效率高频系统设计技术等关键技术实现了S波段10 MW量级多注速调管的设计和研制。由于该速调管主要通过永磁聚焦的多注方案设计实现了高峰值功率速调管的小型化设计,增加了速调管的实用性和灵活性。设计结果可以指导其它同类型的S波段峰值功率多注速调管的设计。

摘要： 质子加速器广泛应用于高能物理和肿瘤治疗领域,对作为其核心部件的低频段速调管的效率和尺寸有着较高的要求。为满足国内高性能质子加速器的需求,本文设计了一款小型化的P波段多注速调管。与传统单注速调管相比,多注速调管电压低、效率高、体积小。通过在群聚段引入高次谐波腔,可以进一步减小多注速调管的互作用长度,在实现小型化的同时达到高效率。本文介绍了714 MHz、2 MW的脉冲波速调管的初步仿真与计算。利用一维仿真软件和三维仿真软件优化设计,得到了74%的效率,增益为50 dB,互作用长度控制在1250 mm以内。

摘要： 介绍了一种P波段小型化6MW高效率多注速调管的研制方案,目前该管在P波段已经实现脉冲输出功率6.1 MW,效率68%。通过周期反转永磁聚焦、BAC法结合CSM法优化群聚提高互作用效率、大功率同轴输出窗等关键技术的应用,解决了高效率、高峰值功率容量和高可靠性等难题。

摘要： 大科学装置是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的大型设施。速调管以其高功率、高增益、高效率的特点,在其中得到了广泛应用。基于加速器的大科学装置利用速调管输出的功率可以将粒子加速到百GeV甚至TeV量级的能量,产生辐射或进行粒子碰撞。在可控核聚变装置中,利用速调管可以将反应物质加热至上亿度的温度并驱动电流。这些装置取得的重大科技成果,有力地支撑了我国基础研究和高新技术的发展,对提升我国在国际科技合作项目中的地位做出了重要贡献。为反映国内大科学装置用速调管的最新进展,《真空电子技术》组织了本专辑。专辑共9篇文章,内容涉及高功率速调管发展、研发、部件技术和应用技术等多个方面。“中科院空天院大科学装置用高功率速调管发展状况”介绍了高功率速调管在中科院的研发情况;“北京正负电子对撞机用高功率速调管”介绍了具体应用情况;“X波段3 MW小型化高峰值功率速调管”、“P波段小型化6 MW高效率多注速调管的研制”、“P波段长脉冲高效率速调管的研制”、“S波段10 MW小型化高峰值功率速调管的研制与应用”分别介绍了四种兆瓦级速调管的研制过程和进展;“P波段紧凑型多注速调管互作用模拟设计”、“P波段高效率多注速调管的设计与计算”和“S波段多注速调管电子枪设计”分别介绍了低频段高功率速调管关键部件的设计和仿真研究。

摘要： 为了减少大科学装置的能耗和运行成本,高能粒子加速器对微波功率源的效率提出了更高的要求。本文介绍了新设计的P波段0.9 MW多注速调管的研究进展。为了在较短的互作用长度下获得更高的效率,该速调管采用新电子注群聚方法-CSM。此P波段速调管采用6个电子注,电子注电压为62 kV,电子注总电流为18 A,阴极负载小于0.5 A/cm^(2)。该速调管高频互作用系统包括7个谐振腔,其中包括一个二次谐波腔和一个三次谐波腔。仿真计算表明其输出功率可达0.9 MW,效率为80.6%,增益为40.6 dB,互作用长度为133 cm。文章给出了该多注速调管的设计模型和仿真结果,为今后设计高效率多注速调管提供了参考和借鉴。

摘要： 介绍了一种应用于S波段同轴腔高功率多注速调管的电子枪设计方案。该电子枪总电子注数目为40个(内层19个,外层21个),工作电压为60 kV,总电流为300 A(平均分配在40个电子注上),单注导流系数为0.51μP,总导流系数为20.4μP,设计的阴极电流发射密度小于12 A/cm^(2),电子枪内最大场强为16.6 kV/mm。为使系统小型化,采用周期反转永磁聚焦系统约束电子注,聚焦系统由四组磁钢形成三个磁场均匀区,三个均匀区的磁场逐级增大,最小磁场强度为0.11 T,最大磁场强度为0.12 T。采用三维计算软件对电子注静电轨迹、磁场分布及聚焦轨迹进行了计算和优化,设计的多注电子枪电子注通过率达到了100%。

摘要： 介绍一种新型超宽带(相对带宽≥17％)S波段大功率多注速调管的研制过程及研制成果,该速调管首次在S波段实现了17％的相对带宽,带宽指标为国内宽带多注速调管首次实现.通过优化电子光学系统和高频段的参数设计、优化电子枪区的结构设计、优化整管散热系统设计等多项措施,提高电子注流通率及注波互作用效率,降低高频部分的散热压力,使该速调管仅在120 kW的峰值功率下实现了大于30％的效率及40 kW的平均功率.同时,通过近似连续波阴极发射电流密度的低阴极负荷设计、阴极区零部件多项预处理工艺措施等实现了3 ms脉宽的稳定工作及连续24 h稳定工作不打火.为实现3 min内满功率输出及2000 h的寿命,对阴极工作参数、电子枪区的工艺结构进行了反复优化.本项目在能够实现指标的前提下,进行了小批量的生产及车载环境的环境试验,并针对可能产生的不可靠性因素,进行了改进,使产品真正能实现工程化应用,为后续同类产品的设计提供有效的技术参考.

摘要： 本文介绍S波段大功率多注速调管的研制情况.通过对电子枪、电子光学、输出电路、互作用段的计算,获得了符合要求的输出特性.实测结果为:在200MHz工作频带内,峰值输出功率大于1MW,平均输出功率大于20kW,效率大于40％,增益大于40dB.

摘要： 本文简要介绍了中科院电子所研制的C波段、峰值功率400kW多注速调管的设计计算及测试结果.实测0102号管带内11个频点,脉冲输出功率为420～425kW,增益为43.4～50.2dB,效率30.9％～31.3％;性能达到了设计要求.

摘要： 本文简要介绍了一支Ku波段栅控多注速调管的研制情况,该管脉冲输出功率25kW,平均输出功率2.5kW,带宽260Mhz.就该管的设计思路和主要结构介绍其研制情况。结合性能指标要求和实际工艺水平，设计速调管总体方案，并应用HESS、CST、MathCAD、大信号程序等软件对该管的电子光学系统、高频系统以及冷却系统进行模拟计算和设计优化。本管的设计在制管中己经得到了验证。

摘要： 本文用CST磁场工作室和粒子工作室,分别对一种筒形永磁聚焦系统的磁场和多注速调管的电子轨迹进行了计算模拟.目前，这种模拟设计方法在多个课题设计中起到了重要作用，并获得了成功。

摘要： 本文介绍了一种X波段宽带大功率多注速调管。该速调管工作于TMm高次模式，采用四组28个电子注栅控电子枪结构，为保证整管的输出带宽及增益采用多腔参差调谐结构高频段及多级滤波器输能系统，为实现满工作比7％工作采用电磁线包聚焦。测试结果其输出带宽达到300MHz，峰值输出功率达到100kW，平均输出功率达到7kW。

摘要： 本文介绍了我们近期研制的X波段大功率多注速调管的情况，对该多注速调管的设计特点、结构特点作了较详细的介绍，还对设计该管的技术关键进行了分析。

摘要： 研制了Ka波段分布作用多注速调管，脉冲输出功率800w，-1dB带宽200Mhz。本文介绍 了该管的设计思路，主要结构和测试结果。

摘要： 多注速调管存储故障早期的有效检测是保证军工产品满足全寿命周期要求的重要环节之一。本文介绍了进口多注速调管的工艺结构、常见存储故障模式、故障机理及早期检测方法。

摘要： 本文研究了适用于多注速调管的TM310模光子晶体谐振腔，发现在此类谐振腔的缺陷中心放置单层光子晶体结构能抑制与主模临近的杂模。进一步研究发现，为了易于工程实现，在不采用光子晶体谐振腔的前提下，在谐振腔中放置单层光子晶体结构，亦能抑制与主模临近的杂模，并能增大主模与非工作模式的频率间隔。利用HFSS软件对X波段此类谐振腔进行了模拟计算，验证了该方法的有效性。

摘要： 本文介绍了C波段小多注脉冲速调管的研制情况，包括电子光学系统设计、高频系统设计、宽带输出系统设计和测试结果。

摘要： 本发明属于微波真空电子技术领域，具体涉及一种基于稳态频域模型的速调管非线性注波互作用模拟方法。本发明从麦克斯韦方程组出发，利用本征模式的正交性和完备性，快速求解速调管谐振腔内和电子注通道内的稳态电磁场。速调管内的高频电磁场结合空间电荷场和外加聚焦磁场，推进粒子运动，得到粒子运动轨迹和电流源。电流源反向激励电磁场，如此反复，直到稳态，即完成速调管稳态注波互作用特性的模拟。相比于TESLA时域互作用理论模型，本发明具有频域法的高效性和稳定性，公式简练，大大提高了速调管注波互作用的仿真求解速度，可用于普通速调管和分布作用速调管中的注波互作用的数值仿真。

摘要： 本发明公开了一种多注太赫兹同轴谐振腔反射速调管，包括参考电极和反射电极，其中，参考电极由同轴谐振腔、过渡波导和输出波导组成；电子注通过电子注通道注入同轴谐振腔，随后漂移至漂移头间的间隙内，并被间隙内的太赫兹高频场进行调制，被调制后的电子在漂移管和反射区内实现漂移群聚，然后再次返回到间隙内，群聚后的电子在间隙内与高频场相互作用，将动能转化为间隙内的电磁能，并储存在同轴谐振腔内，最后通过耦合孔、过渡波导和输出波导输出外部空间。

摘要： 本公开涉及一种带状注速调管高频结构和谐振腔特性参数测试调整方法。带状注速调管高频结构包括：主体部，由两个分体部结合而成，每个分体部内设有至少一组调谐单元，每个调谐单元包括：贯穿主体部在横向方向延伸的漂移通道；在漂移通道内沿纵向方向延伸的至少一个波导槽；以及形成在波导槽的第一端、并与波导槽连通的直波导腔；膜片盖板组件，包括：膜片，膜片可移动地安装在波导槽与第一端相对的第二端；以及调谐机构组件，被构造成调整所述膜片与波导槽之间的距离；以及衰减瓷组件，包括：底座，在直波导腔与波导槽相对的一侧，安装在分体部上并密封所述直波导腔；以及衰减瓷体，安装在底座内，并至少部分插入直波导腔内。

摘要： 本发明属于微波真空电子技术领域，具体涉及一种基于稳态频域模型的速调管非线性注波互作用模拟方法。本发明从麦克斯韦方程组出发，利用本征模式的正交性和完备性，快速求解速调管谐振腔内和电子注通道内的稳态电磁场。速调管内的高频电磁场结合空间电荷场和外加聚焦磁场，推进粒子运动，得到粒子运动轨迹和电流源。电流源反向激励电磁场，如此反复，直到稳态，即完成速调管稳态注波互作用特性的模拟。相比于TESLA时域互作用理论模型，本发明具有频域法的高效性和稳定性，公式简练，大大提高了速调管注波互作用的仿真求解速度，可用于普通速调管和分布作用速调管中的注波互作用的数值仿真。

摘要： 本发明公开了一种多注速调管用的15注阴极组件及制备方法，它包括：阴极底座(1)，间隔均匀嵌入在阴极底座(1)上小孔内的15个阴极发射体(2)；阴极底座(1)背面与阴极支撑筒(3)之间压制有钨钼粉块(4)，钨钼粉块(4)将15个发射体(2)固定；阴极支撑筒(3)内设有加热热丝；阴极发射体(2)上设有台阶，通过台阶定位，保证阴极发射体(2)与阴极底座(1)平面吻合。本发明提供阴极组件，结构设计合理，精度高，可提供在整管环境中约25A/cm

摘要： 本发明公开了一种X波段双模多注速调管，它包括：双控制极6注电子枪(1)，与双控制极6注电子枪(1)相连的6注谐振腔(2)，与6注谐振腔(2)相连的大功率6注紊流液冷收集极(3)；与谐振腔(2)中的输入谐振腔(2‑1)和输出谐振腔(2‑3)相连的波导输入和输出输能装置(4)；6注谐振腔(2)外周均安装有永磁聚焦系统(5)。本发明提供的X波段双模多注速调管，结构设计合理，工作电压低，功率大，可连续波脉冲双模工作，电子效率高、收集极效率高和总效率高，性能稳定。

摘要： 本申请公开了一种TM010模多注速调管输出腔，该输出腔包括同轴腔、同轴波导和两个矩形波导，同轴波导以圆周对称的形式与同轴腔形成耦合结构，使得同轴腔中不同漂移管间隙上的特性阻抗差别小于0.8％，以及同轴腔内的电场分布沿圆周保持一致，保证了同轴腔内TM010模式不会有太大的畸变。同时，同轴波导的中心轴线与同轴腔的中心轴线重合，两个矩形波导的中心轴线与同轴波导的中心轴线互相垂直且相交于同一点，具有很强的实用性，由此极大地提高了多注速调管的稳定性和高输出效率。

摘要： 本发明公开了一种多注速调管用的15注阴极组件及制备方法，它包括：阴极底座(1)，间隔均匀嵌入在阴极底座(1)上小孔内的15个阴极发射体(2)；阴极底座(1)背面与阴极支撑筒(3)之间压制有钨钼粉块(4)，钨钼粉块(4)将15个发射体(2)固定；阴极支撑筒(3)内设有加热热丝；阴极发射体(2)上设有台阶，通过台阶定位，保证阴极发射体(2)与阴极底座(1)平面吻合。本发明提供阴极组件，结构设计合理，精度高，可提供在整管环境中约25A/cm

摘要： 本公开提供了一种用于多注速调管中的控制极的处理方法，包括将控制极浸入碱洗液中，在超声状态下进行去污处理；对经过所述去污处理的所述控制极清洗后，将所述控制极浸入化学抛光液中进行化学抛光处理；对经过所述化学抛光处理的所述控制极清洗后，将所述控制极浸入电化学抛光液中进行电化学抛光处理；对经过所述电化学抛光处理的所述控制极清洗后，进行干燥处理。

摘要： 本实用新型公开了一种C波段多注速调管，该速调管包括：电子枪瓷组件、电子枪芯组件、高频段组件、过渡段组件、管体外包装件、收集极组件、管体冷却系统、输出窗组件、输出波导组件、磁钢环组件、钛泵组件、输入同轴组件、输入窗组件、输入波导组件、包装杆组件、包装上、下夹板、波导固定支架组件和电极连接装置。利用本实用新型，在永磁磁聚焦和液冷的条件下，实现了能够在C波段实现高功率输出的多注速调管。