《相對論返波管導論》是一本2021年出版的圖書，由科學出版社出版
基本介紹
- 中文名：相對論返波管導論
- 作者：陳昌華,劉國治
- 出版時間：2021年
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030671929
- 類別：工業圖書
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《相對論返波管導論》主要介紹國內外高功率微波器件的發展現狀和趨勢、相對論返波管的環形強流電子束產生與傳輸、高頻結構電動力學特性及束波互作用理論等，並對提高相對論返波管轉換效率的方法，以及強場擊穿與抑制的相關內容進行討論；內容涵蓋相對論返波管基本概念、歷史發展脈絡、基礎理論和物理規律、數值模擬研究及工程實踐等方面。《相對論返波管導論》是20世紀90年代以來作者在相對論返波管等高功率微波產生方面主要研究成果的歸納總結，還包括國內外的部分相關研究成果。
圖書目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 高功率微波的基本概念 1
1.2 高功率微波器件的研究概況與趨勢 8
1.3 高功率微波器件的發展歷程 15
1.4 相對論返波管的研究概況 22
參考文獻 28
第2章 環形強流相對論電子束 37
2.1 無箔二極體 39
2.1.1 同軸導體區的磁絕緣問題 39
2.1.2 強流相對論電子束空間電荷效應 44
2.1.3 有限磁場約束下環形強流相對論電子束包絡問題 51
2.1.4 無箔二極體電壓和電流關係 57
2.2 環形強流爆炸發射陰極 60
2.2.1 強流爆炸發射機理 61
2.2.2 引導磁場對環形陰極發射和束流分布的影響 68
2.2.3 陰極微觀形貌對發射均勻性的影響 69
2.2.4 陰極壽命 70
2.3 無箔二極體電壓電流波瞬態過程 71
2.3.1 簡化的無箔二極體系統 71
2.3.2 真空傳輸區阻抗變化對電壓電流波過程的影響 75
2.3.3 陰極啟動對電壓電流波過程的影響 80
2.4 無箔二極體在RBWO中的套用 82
2.4.1 電子束回流與抑制 82
2.4.2 陰極結構與電子發射控制 83
2.4.3 強引導磁場大小選擇依據 84
2.4.4 低引導約束磁場下降低電子束包絡的方法 85
2.4.5 加快陰極處電壓與電流前沿的一般方法 87
參考文獻 88
第3章 慢波結構電動力學特性 90
3.1 無限長慢波結構 91
3.1.1 無限長慢波結構的色散關係 91
3.1.2 無限長慢波結構的空間諧波係數 96
3.1.3 無限長慢波結構內的行駐波場 98
3.2 慢波結構諧振腔 99
3.3 有限長慢波結構 105
3.3.1 有限長慢波結構與圓波導連線邊界的反射 105
3.3.2 有限長慢波結構的諧振特性 111
3.4 慢波結構電動力學特性在RBWO中的套用 120
3.4.1 RBWO的耦合阻抗及選擇 120
3.4.2 RBWO慢波結構兩端連線結構設計 122
3.4.3 RBWO慢波結構諧振與效率的關係 123
參考文獻 125
第4章 RBWO的反射結構 126
4.1 截止頸 127
4.2 諧振反射器 130
4.2.1 TM020模諧振反射器 130
4.2.2 TM021模諧振反射器 138
4.2.3 TM0mn高階模諧振反射器 140
4.3 其他類型的反射器 142
4.3.1 分散式反射器 142
4.3.2 雙模反射器 143
4.3.3 周期反饋結構反射器 146
4.4 反射器設計與套用討論 150
參考文獻 151
第5章 RBWO束波相互作用基礎理論 153
5.1 束波相互作用的幾個基本問題 154
5.1.1 HPM器件中微波輻射機制 154
5.1.2 電子束模式與快慢空間電荷波 159
5.1.3 單粒子軌道動力論與射頻電流表達式 164
5.1.4 RBWO中電磁波的傳播與能流 168
5.1.5 RBWO的超輻射機制 169
5.2 束波相互作用小信號理論概述 170
5.2.1 線性理論和微波頻率預測 172
5.2.2 非線性理論 174
5.3 相對論電子束強場調製理論 181
5.3.1 非相對論電子束的小信號調製理論簡述 181
5.3.2 相對論電子束的強場調製 184
5.3.3 相對論電子束強場調製下的射頻電流 186
5.3.4 空間電荷場對相對論電子束強場調製的影響 189
5.4 RBWO的飽和機制 191
5.4.1 RBWO的輸出飽和過程物理圖像 191
5.4.2 RBWO束波相互作用區總長度 193
5.4.3 RBWO的**工作電壓 194
5.4.4 RBWO飽和時電子相空間圖 194
5.5 迴旋共振吸收 196
5.6 RBWO中模式競爭及抑制 198
5.6.1 模式競爭表現形式 198
5.6.2 模式競爭抑制方法 202
參考文獻 206
第6章 提高RBWO微波轉換效率的方法 208
6.1 概述 208
6.2 改善電子束調製 211
6.2.1 慢波結構起始端結構對電子束調製的影響 211
6.2.2 慢波結構末端反射參數對電子束調製的影響 212
6.2.3 電子束的兩級或多級調製 213
6.2.4 陰極初始發射電子束預調製 216
6.3 改善射頻電流與電場的相位配合 218
6.3.1 Ldr的規律及最佳化準則 218
6.3.2 慢波結構周期個數優選 223
6.3.3 非均勻慢波結構 224
6.3.4 控制諧振反射器的調製電場強度 226
6.4 增加集中式渡越輻射 227
參考文獻 229
第7章 RBWO強場擊穿與抑制 231
7.1 RBWO強場擊穿現象與規律 232
7.1.1 RBWO強場擊穿現象 232
7.1.2 強場擊穿與微波頻率的關聯性 239
7.1.3 強場擊穿與脈衝寬度的關聯性 240
7.1.4 老練的影響 241
7.2 強場擊穿機理和規律的早期認識 241
7.2.1 高能加速器中強場擊穿機理和規律 241
7.2.2 RBWO強場擊穿機理和規律 244
7.3 RBWO強場擊穿機理 247
7.3.1 強流相對論電子束與材料相互作用 247
7.3.2 RBWO腔壁強場擊穿損傷機理 251
7.3.3 微波腔壁電子發射的電流密度 258
7.3.4 RBWO強場擊穿研究平台 260
7.3.5 陰極、收集極電漿運動及其影響 262
7.3.6 慢波結構強場區擊穿電漿運動及其影響 267
7.4 RBWO強場擊穿與抑制方法 269
7.4.1 高頻結構改進抑制強場擊穿 269
7.4.2 採用耐受電子束轟擊的材料抑制強場擊穿 271
7.4.3 高頻結構處理工藝的影響 271
參考文獻 272
彩圖
