强激光与粒子束

作者：安晨翔, 周宁, 陈坤, 王登攀, 李冲, 桂猷猷, 杨以航, 王俊清, 史彦超,

关键词：共焦波导, 衍射损耗率, 太赫兹源, 回旋行波管,

共焦波导结构因其衍射损耗可降低模式密度的特性，能够有效抑制模式竞争，进而有助于回旋行波管放大器（gyro-TWT）在太赫兹（＞100 GHz）频段实现稳定工作。采用理论分析与三维粒子模拟（3D-PIC）相结合的方法，针对220 GHz共焦波导gyro-TWT的衍射损耗率（DLR）展开综合分析。研究结果表明，DLR的大小对gyro-TWT性能具有显著影响。较小的DLR会激发低阶竞争模式的回旋返波振荡（GBWO）；而较大的DLR则会大幅降低共焦波导gyro-TWT的束波互作效率、增益、带宽，同时降低其对电子束速度零散的容忍度，应避免使共焦波导gyro-TWT工作在较大的DLR下。在该设计的共焦波导gyro-TWT中，HE07单模稳定工作的DLR不小于0.38 dB/cm，对应的镜面宽度角θ不大于47°。

来源：2025年第9期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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