《速调管群聚理论》

前言页1

第一章绪论1

1.1 线型束微波电子器件的羣聚问题1

1.2 各种理论一瞥4

1.3 微波管与加速器7

第二章运动学理论10

2.1 速调管简单羣聚理论10

2.1-1 调速及羣聚过程10

2.1-2 理想羣聚18

2.1-3 复波调制的分析19

2-1-4 速度不均匀性对羣聚的影响21

2.2 间隙效应24

2.2-1 有栅网间隙的耦合系数24

2.2-2 任意间隙的耦合系数26

2.2-3 感应电流32

2.2-4 有栅间隙的电子负载34

2.2-5 任意间隙的电子负载39

2.3 大讯号分析方法43

2.3-1 展开法44

2.3-2 稳相法47

2.3-3 间隙非线性调制的严格解52

2.3-4 输出间隙的大讯号效应.图解法54

第三章空间电荷效应57

3.1 静态空间电荷对羣聚的影响58

3.2 Webster去聚理论60

3.3-1 电子流振荡方程64

3.3 电子流振荡理论64

3.3-2 对羣聚现象的描述67

3.3-3 特殊情况及与其他理论的比较70

3.4 考虑空间电荷的间隙效应72

3.4-1 间隙耦合系数73

3.4-2 间隙的输出电流及电子负载75

3.4-3 有扰动电子流穿过间隙的效应78

4.1 导论82

4.1-1 有源波动方程式82

第四章空间电荷波理论82

4.1-2 线性化84

4.1-3 与波导理论的比较85

4.2 简单空间电荷波理论88

4.2-1 空间电荷波的基本概念88

4.2-2 对羣聚现象的描述89

4.2-3 与运动学理论的比较93

4.3-1 等离子体频率的缩减因子F94

4.3 多模空间电荷波理论94

4.3-2 电子束充满漂移管的情况95

4.3-3 输出腔激励电流98

4.3-4 电子束未充满漂移管的情况100

4.4 有限聚焦磁场情况之空间电荷波104

4.4-1 “静态”电子束104

4.4-2 “动态”电子束108

4.4-3 限制流的色散方程111

4.4-4 布里渊流113

4.5 空间电荷波理论的其他应用117

4.5-1 双束管118

4.5-2 其他微波管120

第五章多腔速调管125

5.1 速调管的发展125

5.2 多腔速调管的定性分析126

5.3 多次羣聚的空间电荷波分析128

5.4 三腔速调管羣聚的分析131

5.4-1 普遍式的推导131

5.4-2 中间腔的作用134

5.5 宽频速调管概述139

5.6 羣聚频宽的线性分析144

5.6-1 谐振迴路144

5.6-2 跨导146

5.6-3 多腔速调管的增益147

5.6-4 求频率响应曲线的零点-极点法(作图法)150

5.6-5 差调宽频工作150

5.6-6 零点的讨论151

5.7 高电平羣聚与输出电路153

5.7-1 高电平羣聚153

5.7-2 优劣因子154

5.7-3 间隙与电子束参数的选择159

5.7-4 耦合输出电路161

5.8 实验结果举例164

第六章大讯号理论171

6.1 大讯号理论的含义171

6.2 一维理论175

6.2-1 Webster公式的外推175

6.2-2 Roe修正解177

6.2-3 Solymar方法178

6.3 圆盘模型理论180

6.3-1 圆盘模型180

6.3-2 空间电荷力的计算181

6.3-3 研究羣聚过程的方程组183

6.3-4 计算结果186

6.3-5 多腔速调管的大讯号分析190

6.4 非线性空间电荷波理论192

6.4-1 非线性方程的推导192

6.4-2 逐步近似解193

第七章相对论效应修正201

7.1 相对论性运动201

7.2 计及质量变化引起的修正——第一类修正205

7.2-1 电子枪导流系数的修正205

7.2-2 速度调制的修正206

7.2-3 等离子体振荡频率的修正207

7.2-4 电子负载的修正207

7.3 电子束本身磁场的效应——第二类修正208

7.4 空间电荷波理论的修正——第三类修正209

第八章特殊问题212

8.1 二次电子谐振效应212

8.1-1 导言212

8.1-2 双平面电极的二次电子谐振215

8.1-3 有垂直磁场的情况221

8.1-4 其他影响二次电子谐振的因素及抑制方法223

8.1-5 单平面二次电子谐振225

8.2 寄生振荡228

8.2-1 寄生反馈振荡229

8.2-2 负阻·寄生电路型振荡232

8.3 其他不稳定现象233

8.3-1 正离子振荡234

8.3-2 张弛振荡239

8.3-3 热调谐效应240

8.4 集电极压抑241

8.4-1 集电极压抑的效果和困难242

8.4-2 速调管的电子速度分布特性243

8.4-3 各种不同型式的集电极结构246

第九章行波作用羣聚251

9.1 小讯号分析252

9.2 空间电荷对行波作用羣聚的影响257

9.3 大讯号行波作用羣聚259

9.4 电子束对电磁波的反作用266

9.5 行波管的自洽解268

9.5-1 均匀延迟线情况269

9.5-2 非均匀延迟线情况274

9.6 行波管与多腔速调管和线型加速器之间的联系277

10.1 线型加速器的工作原理281

第十章线型加速器中的羣聚问题281

10.2 加速器中的自然羣聚284

10.3 注入状态与能谱的关系288

10.4 控制注入相位的各种方法290

10.4-1 切割调制法291

10.4-2 发射调制法291

10.4-3 速度调制法292

10.5 去聚器296

10.6 结语298

附录A 本书所用贝塞尔函数公式汇集300

附录B 间隙参数(资料)301

附录C 直流空间电荷对电子束最大电流的限制305

附录D 关于电子流振荡一维理论的讨论309

附录E 空间电荷波公式的推导311

附录F 等离子体频率缩减因子F(资料)316

附录G 复波调制及多次羣聚公式的推导320

附录H 二次电子谐振的两种理论与实验的比较322

主要符号和标记326