《表1 平板回旋管结构参数以及电子束参数》

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《三维全电磁粒子模拟技术在真空电子器件中的应用研究》

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采用三维共形粒子模拟软件对提出的横向能量输出平板回旋管进行了数值模拟研究，平板回旋管的结构参数以及带状电子束的电参数如表1所示[19-22]。三维全电磁粒子模拟结果如图18-图21所示。图18(a）为模拟得到的电场Ex随时间变化的图像，图18(b）是电场Ex的频谱分布图，从图中可以看出频谱非常单一，没有其它的模式产生；图19为模拟得到的电场Ex的三维分布图，从图中可以看出在表1所示的参数条件下器件的工作模式沿z方向的模式指数为8；图20为电子的速度空间图，其中图20(a）为0.5ns时电子注的速度空间图，从图中可以看出在器件工作的初始时刻电子注的速度还未进行调制，图20(b）为10ns时电子注的速度空间图，从图中可以看出电子注已经获得较好的调制，速度沿着沿z方向呈现四个周期的分布特性；图21为器件的左、右端口的输出功率，从图中可以看出，平均功率水平可以达到13.8kW，器件的能量转换效率约为η=0.21。