强激光与粒子束

作者：何琥, 李士锋, 刘振帮,

关键词：输入腔匹配理论, 电子束等效电容, 热腔品质因数, 热腔有载品质因数, 复耦合系数,

基于输入微波与腔体耦合的等效电路模型，对于任意的腔体和电子束参数，建立了任意的输入微波与腔体耦合的速调管放大器输入腔的两种匹配状态的理论。建立了带有互感和电子束等效电阻和电容等参数的输入腔等效电路模型，推导了入射功率与反射功率的表达式，以及输入微波与带有电子束的输入腔耦合的完全匹配状态和任意的耦合这两种情形时输入功率和间隙电压关系的公式。推导了完全匹配状态时输入微波工作频率与输入腔有载品质因数的表达式。推导了复耦合系数等于1时输入腔外观品质因数与热腔品质因数的表达式，得出了当工作频率等于输入腔谐振频率，输入腔外观品质因数与热腔品质因数相等，且满足电子束等效电容远小于1时接近达到匹配状态，与传统理论基本一致。通过对比两种状态时的入射功率，得出了匹配状态时的入射功率小于复耦合系数等于1时入射功率的结论。通过对比复耦合系数等于1时新理论和传统理论的入射功率，得出不考虑电子束等效电容情况下两者相等的结论。采用二维粒子模拟的模型与匹配理论进行了对比，粒子模拟与理论基本一致。根据匹配理论找到了接近匹配状态的工作频率与有载品质因数以及较小的输入功率。

来源：2024年第10期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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