强激光与粒子束, 2016, 28 (9): 093004, 网络出版: 2016-09-14  

大功率太赫兹返波管振荡器设计

Design of high power terahertz backward wave oscillator
作者单位
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
摘要
设计了一个过模太赫兹返波管振荡器, 通过对慢波结构的精心设计, 使电子束动能得到充分提取, 实现器件的大功率及高效率运行。在电子能量和束流分别为280 keV和320 A的条件下, 当引导磁场强度为3 T时, 采用2.5维Particle in Cell (PIC)程序模拟得到频率为121.8 GHz、功率为13 MW的太赫兹波输出, 器件的束波转换效率约为14.5%。
Abstract
By elaborately designing the slow wave structure (SWS), an oversized terahertz backward wave oscillator(BWO) with high output power and high beam-wave conversion efficiency is presented and the 2.5-D particle-in-cell simulations are carried out using a PIC code. Under the condition of 280 kV voltage and 320 A current, the output power of 130 MW at frequency of 121.8 GHz is achieved when the strength of the guiding magnetic field is 3 T, and the beam-wave power efficiency of 14.5 % is obtained.

马乔生, 张运俭, 李正红, 吴洋. 大功率太赫兹返波管振荡器设计[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28(9): 093004. Ma Qiaosheng, Zhang Yunjian, Li Zhenghong, Wu Yang. Design of high power terahertz backward wave oscillator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28(9): 093004.

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