太赫兹回旋行波管电子枪的研究

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1、矣各少寺乂Ａ赛ＥＣＴＲＯＭＩＣＳＣＩＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＮＣＥＦＣＨＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ（令禱Ａ＂■Ｉ挪肺＇Ｉ’＂，Ｉ，ｌ＂．炯＇！论文题巨太赫兹回旋朽波管电子枪的妍究学科专业电子科学与技术学号２０１３２１０４０３０４作者姓名牟秋跨指导教师喻胜教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进巧的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加１＾｜禄注和致谢

2、的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成震也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：半餐＾日期：如／居年ｒ月／日＾论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保屬并巧国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盎－，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）、、作者签名：钦乂导师签名：车日期：＆／６年王月（日＾分类号密级注1UDC太赫兹回旋行波管电子枪的研究（题名和副题名）牟秋玲（作者姓名）指导教师喻胜教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电子科学与技术提交论文日期2016.03.20论文答辩日期2016.05.19学位授予单位和日期20166答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。STUDYOFAMAGNETICINJECTIO

4、NGUNFORTEREAHERZGYROTRONTRAVELINGWAVETUBEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicScienceAndTechnologyAuthor:MuQiulingSupervisor:Prof.YuShengSchool:SchoolofPhysicalElectronic摘要摘要回旋行波管是一种基于回旋电子脉塞机理的亚毫米波放大器，是回旋管家族中重要的组

5、成部分。因其对电子注质量的高要求，回旋行波管电子枪的设计具有重要意义。随着回旋行波管工作频率的提高，高质量电子枪的设计更加困难。本论文在二维和三维状态下对双阳极磁控注入电子枪的结构和性能进行了研究和探索。二维状态下主要采用时域有限差分法对电子注横向速度、纵向速度、电流、磁场等方面进行研究；三维状态主要采用时域有限积分法研究电子注运动过程、电子枪出口处电子分布以及对非旋转轴对称结构的计算模拟。本论文的主体内容有:首先对强流电子光学基本理论进行推导，以麦克斯韦方程组为基础，推导出轴对称静电场、静磁场方程和电子在电磁场中运动方程

6、和轨迹方程。通过对电子枪进行理论分析和模拟仿真，得到一支工作于0.35THz回旋行波管磁控注入式电子枪,其横纵速度比为1.2，横向速度离散为3.8%，工作注电流为3A，阴阳极分压比2.89，磁场压缩比32.8。在二维仿真软件的辅助下对影响电子注质量因素如：阴极位置、阴阳极电压、磁场分布、磁场大小、阳极结构等进行了详细研究，得出相关变化趋势的曲线分布图，并研究了三维下电子注的运动、单个电子回旋运动以及电子注在枪出口处的分布。结合回旋行波管高频中共焦波导结构，对扇形电子注的产生进行了初步探索，在不影响电子注质量的前提下得到了部

7、分角度的扇形电子注分布图，并对电子注角度偏移进行理论分析与定性修正。此外本文还研究了电子注落点问题，得到了高频结构之后电子注落点的具体位置和电子分布。关键词：回旋行波管，磁控注入电子枪，电子注质量，扇形发射带IABSTRACTABSTRACTGyrotrontravelingwavetube(Gyro-TWT)isakindofsub-millimeteramplifierwhichbasedonthetheoryofelectroncyclotronmaser,it'sanimportantpartoftheGyrotr

8、ontubes.Becauseofthehighrequirementoftheelectronbeam,thereisadifferentmeaningtodesignaGyro-TWTelectrongun.Withtheimprovementofthefrequency,togetanelectr