强激光与粒子束

作者：崔越, 秦奋, 徐莎, 雷禄容, 张勇, 张玉涵,

关键词：高功率微波, 永磁包装, TE₁₁模式, 相对论磁控管, 模式转换,

对一个S波段TE11输出8腔全腔提取相对论磁控管（R8 ACAE-RM）的永磁包装设计进行了初步探索。采用一种内磁块和外磁块相组合的结构，内磁块置于阳极筒内阳极块两端，外磁块置于阳极筒外，在互作用区产生磁感应强度约为0.34 T，轴向均匀区长度为72 mm的磁场，永磁体重量仅为21 kg。相较于传统外磁体系统，该设计可以使磁体重量降低，互作用区磁场强度更加均匀，系统结构更加紧凑，满足高功率微波源系统的轻量化、小型化需求。相对论磁控管选择 \mathit\pi 模作为其工作模式，通过全腔提取结构输出4个90°扇形TE11模式，最后通过同轴插板模式转换器进行模式转换输出圆波导TE11模式。利用粒子模拟软件对器件仿真模拟，在二极管电压320 kV，永磁体产生的磁场空间下，R8 ACAE-RM获得了1.06 GW的微波输出功率，微波中心频率为2.44 GHz，转换效率约为47%。

来源：2025年第1期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

查看强激光与粒子束杂志2025年第1期