短毫米波长脉冲高功率回旋管研究

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1、短毫米波长脉冲高功率回旋管研究1.受控热核聚变回旋管研宄目标：众所周知，达到点火温度是实现氘氚热核聚变的关键，而电子回旋共振加热（ECRH），ECRH是受控热核聚变研究中采用的主要等离子体加热及非感应驱动等离子体电流手段之一。ECRH系统核心是频率为30〜200GHz大功率的回旋管研宄。ITER计划通常所要求的回旋振荡管频率在150〜170GHz之间，它是磁约束受控核聚变研宄中的最重要的课题之一。针对受控热核聚变中等离子体加热和电流驱动的要求，对短毫米波长脉冲回旋管进行研宄，研宄各部件及整管设计计

2、算方法，研宂其测试技术与工艺技术，突破关键技术，研制出达到满足受控热核聚变中等离子体加热和电流驱动要求指标的波段高功率回旋管样管。研宄内容：分别对75GHz、140GHz、170GHz波段新型谐振腔的研究；针对不同频率的回旋管建立适合于多种回旋器件的能描述时间演化过程的注-波互作用非线性大信号理论模型，并发展相应的有自主知识产权的注-波互作用软件；大束流长寿命电子枪技术；新型模式转换器技术；高效率降压收集极技术，短毫米波高功率技术；优化整管设计、结构、工艺、加工与对中技术。关键技术：新型互作用腔与

3、自洽非线形注-波互作用大信号理论；高质量大束流电子枪技术；高效率输出准光模式变换技术；短毫米波长脉冲回旋管的整管优化设计、结构、工艺、加工与对中技术。技术指标：75GHz回旋管：输出功率250KW，脉宽50ms140GHz回旋管：连续波输出功率1MW，效率30%的170GH回旋管：输出功率0•9丽，脉宽100s，效率左右30%项目意义：用于受控热核聚变ECRH系统中大功率的回旋管都是从国外进口，在国内基本处于空白，本项目的特色就是研究适合于ECRH系统中的系列短毫米波长脉冲高功率回旋器件的工作机理

4、，对采用新型准光系统与电子枪系统相结合及新型高频互作用系统等关键技术进行研宄。2.用于军事应用回旋管研宄目标：针对高功率毫米波远程雷达、高功率毫米波反卫系统、大功率毫米波非致命拒止武器系统的要求，对短毫米波长脉冲回旋管进行研宂，研宂各部件及整管设计计算方法，研宄其测试技术与工艺技术，突破关键技术，研制出达到满足军事应用要求指标的波段高功率回旋管样管。研究内容：94GHz波段新型同轴谐振腔的研允；回旋管自洽非线形大信号注-波互作用理论的研宄；新型空心磁控注入电子枪技术；毫米波高功率波导及准光传输与模

5、式转换基础研究；长脉冲技术一一主要是长脉冲发射热阴极技术；优化整管设计、结构、工艺、加工与对中技术。关键技术：新型互作用腔与自洽非线形注-波互作用大信号理论；高质量空心磁控注入电子枪技术；高效率输出准光模式变换技术；短毫米波长脉冲回旋管的整管优化设计、结构、工艺、加工与对中技术技术指标：94GHz回旋管：平均功率大于100KW，脉冲功率大于0.5丽项目意义:本项目的特色就是研究94GHz高功率回旋器件的工作机理，对高峰值与高平均功率过模波导模式转换及准光模式转换与传输方案进行探索，研宂基础的理论模

6、型、计算方法与设计软件。对采用新型准光系统与电子枪系统相结合及新型高频互作用系统等关键技术进行研究。