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《电子科技大学》 1999年
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等离子体填充大功率微波器件及其相关问题的理论研究

高宏  
【摘要】: 近年来,一系列的实验研究表明,在高功率微波器件中填充等离子体可以大 大增强其电子束与波的互作用效率,提高功率输出的水平;理论研究进而表明等 离子体的参与有以下几个突出优点:1.由于等离子体电荷中和效应可以使器件在 高于真空电流极限下工作,进而有更高的输出功率;2.辅助电子束聚焦而降低对 磁场的要求,进而降低器件的体积、重量和成本;3.新的等离子体-电子束-波互作 用机理,使器件达到很高的效率;4.输出频率连续可调。本文主要围绕等离子体 填充大功率微波器件—波纹波导和自由电子激光器,及其相关问题进行了一些研 究和探讨,主要工作如下: 1.详细综述了相对论电子束在等离子体中传输过程中所发生的一些效应,如 离子通道的形成、电荷和电流中和效应、以及电子束的箍缩传输等; 2.建立了磁化等离子体填充波纹波导的线性理论,推导了其色散方程,从该 方程出发可以方便地得到未磁化及磁场无穷大时等离子体填充和冷腔波纹 波导中的结果;另外,还对考虑离子通道的情形作了讨论; 3.研究了离子通道自由电子激光器,并提出了一种普遍适合、易于推导的离 子通道自由电子激光器的线性理论,并研究了静磁泵离子通道自由电子激 光器在喇曼区和高增益康普顿区的最大增长率及其效率。另外,利用该结 果可以方便地推导静磁泵加轴向引导磁场和电磁波泵离子通道自由电子激 光器的线性理论; 4.研究综述了各类激光-等离子体加速器的特性及其发展状况,介绍了等离 子体波的产生、电子的俘获和加速等概念,并对其应用前景作了讨论。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:TN61

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱静;箔聚焦径向强流相对论电子束的研究[D];西南交通大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘盛纲,J.K.Lee,祝大军,鄢扬,宋立群;等离子体波导中电磁波传输理论[J];中国科学E辑:技术科学;1996年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈永东;鄢扬;;波在密度周期变化等离子体圆波导中的传播特性[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年03期
2 张凌峰;程方;袁斌;钮佳隽;刘天胜;梅涛;;等离子波导中低频波传播理论及等效电路的研究[J];电讯技术;2008年02期
3 陈永东;;H波在加载周期变化等离子体波导中的色散特性[J];四川文理学院学报;2010年05期
4 祝大军,刘盛纲;等离子体波导中电磁波的色散特性[J];电子学报;1997年06期
5 李伟,魏彦玉,鄢扬,刘盛纲;磁化环形等离子体填充波导中注-波互作用的研究[J];电子与信息学报;2002年08期
6 林桦;袁斌;蒋磊;孙杰;徐伟;;磁化等离子体填充圆波导激励与耦合方式的研究[J];信息技术;2007年01期
7 蒋磊;袁斌;刘天胜;林桦;孙杰;;基于作业调度的Mafia分布式计算系统[J];信息技术;2007年05期
8 宋开宏,吴先良,陈儒;填充磁化等离子体波导的导波场分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年04期
9 刘盛纲,鄢扬,祝大军;磁化等离子体波导中的一种新型波[J];科学通报;1999年07期
10 陈永东;廖成惠;鄢扬;;TM波在密度周期变化等离子体圆波导中的传播特性[J];内江师范学院学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李伟;魏彦玉;刘盛纲;;有限磁场作用下填充等离子体波导中的高功率微波辐射的特性研究[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
2 李伟;谢鸿全;杨福丽;魏彦玉;刘盛纲;;磁化等离子体填充的切伦可夫脉塞的特性分析[A];中国电子学会真空电子学分会第十三届学术年会论文集(上)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李伟;磁化等离子体填充相对论微波器件的理论和实验研究[D];电子科技大学;2002年
2 谢鸿全;等离子体填充相对论行波管的基础理论研究[D];电子科技大学;2003年
3 张勇;盘荷波导、脊加载盘荷波导和螺旋带慢波系统特性研究[D];电子科技大学;2003年
4 王彬;等离子体耦合腔行波管高频特性及电子枪的研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 杨福丽;等离子体填充的椭圆波导色散特性研究[D];电子科技大学;2002年
2 袁建军;充磁化等离子体螺旋线理论研究[D];电子科技大学;2003年
3 王林柏;等离子体加载盘荷波导慢波系统的线性理论研究[D];电子科技大学;2004年
4 孙成刚;磁化等离子体加载相对论行波管三维非线性研究[D];电子科技大学;2004年
5 陈永东;波在周期磁化等离子体中传播特性的研究[D];电子科技大学;2006年
6 蒋磊;等离子体波导小型化理论研究及其仿真[D];上海交通大学;2007年
7 卿波;等离子体填充平板周期光栅太赫兹辐射研究[D];电子科技大学;2008年
8 程方;等离子波导的理论研究及其关键实验设备的研制[D];上海交通大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢文楷,朱雄伟;波导和谐振腔中空间电荷极限电流的研究[J];电子科技大学学报;1991年03期
2 谢文楷,肖顺禄,钱光弟;同轴Vircator的理论与数值模拟[J];电子科技大学学报;1999年02期
3 吴坚强;高功率微波的发展和应用[J];电子科技大学学报;1996年S1期
4 谢文楷;强流相对论电子学若干新进展[J];电子学报;1995年06期
5 丁耀根;多注速调管电子光学系统的研究[J];电子科学学刊;2000年03期
6 冯光耀;裴元吉;蒋道满;洪艺麟;尚雷;周银贵;王相綦;孙葆根;刘玉珠;;辐照食品直线加速器电子枪设计[J];核技术;2006年09期
7 冯光耀;裴元吉;孙红兵;;消毒灭菌用电子直线加速器物理设计[J];高能物理与核物理;2006年S1期
8 李建清,莫元龙,张勇,周晓岚;有限尺寸宏粒子空间电荷场研究[J];强激光与粒子束;2002年01期
9 李少甫,丁武;一种新的高功率微波折叠式谐振腔径向速调管振荡器[J];强激光与粒子束;2003年09期
10 徐福锴,丁武;一种带孔箔聚焦可重复运行的分离腔振荡器[J];强激光与粒子束;2003年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谢鸿全;等离子体填充相对论行波管的基础理论研究[D];电子科技大学;2003年
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1 代宪菊;大功率行波管周期永磁聚束系统研究[D];电子科技大学;2004年
【二级引证文献】
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1 林远超;刘庆想;臧杰锋;;箔聚焦强流相对论环形束在同轴波导中的传输[J];强激光与粒子束;2009年06期
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1 臧杰锋;径向三腔渡越时间振荡器理论与实验研究[D];西南交通大学;2010年
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1 林远超;无引导磁场强流相对论环形电子束的产生与传输[D];西南交通大学;2009年
【相似文献】
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2 ;自由电子激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2001年02期
3 郭航雨;;美国海军研究导轨炮和自由电子激光器[J];舰船科学技术;2010年01期
4 陆瑞征;雷仕湛;;辐射泵浦的自由电子激光器工作条件[J];应用激光;1988年01期
5 李怡平;自由电子激光器的渐近分析[J];中山大学学报(自然科学版);1999年06期
6 ;自由电子激光器[J];中国光学与应用光学文摘;1999年01期
7 ;科技进展[J];激光与红外;1988年10期
8 芶三奎;;自由电子激光器中电子相互作用对增益的影响[J];激光技术;1991年03期
9 胡素兴,傅恩生;自由电子激光器起振阈值参数关系[J];强激光与粒子束;1995年04期
10 ;自由电子激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2002年04期
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1 周伟;郭珊云;陈志全;刘建;;微波器件化学镀金研究[A];2003年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2003年
2 高宏;刘盛纲;;环形相对论电子束驱动的等离子体填充返波管的线性理论[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
3 耿少飞;唐德礼;邱孝明;聂军伟;于毅军;高翚;;霍尔漂移对阳极层霍尔等离子体加速器电离效率的影响[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
4 杨金生;;用于诱饵的微波器件[A];中国电子学会真空电子学分会——第十四届年会论文集[C];2004年
5 王大可;高宏;李伟;刘盛纲;;加轴向引导磁场的离子通道自由电子激光器的线性理论[A];中国电子学会真空电子学分会第十二届学术年会论文集[C];1999年
6 高宏;李伟;王大可;刘盛纲;;离子通道引导的自由电子激光器的线性理论[A];中国电子学会真空电子学分会第十二届学术年会论文集[C];1999年
7 唐宝富;;镁合金在雷达天线中的应用[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
8 ;大会主题报告[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
9 ;大会主题报告[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
10 崔洪波;钱兴成;;微波器件(组件)可装配性设计探讨[A];2010’全国半导体器件技术研讨会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者王江;可调自由电子激光器问世[N];科技日报;2003年
2 记者  毛黎;美自由电子激光器输出功率创新高[N];科技日报;2006年
3 徐家政;微波器件CADS参数提取系统问世[N];中国电子报;2000年
4 昆明 兰得春;关于射频课题中的微波器件[N];电子报;2008年
5 杨孝文 任秋凌;激光融化脂肪治疗皮肤病[N];河北日报;2006年
6 本报专稿 吴强;美新型激光武器要当舰队“保护伞”[N];世界报;2006年
7 编译 杨孝文 任秋凌;激光融化脂肪治疗皮肤病[N];北京科技报;2006年
8 李山;欧洲X射线自由电子激光器国际协议签订[N];科技日报;2009年
9 本报记者 聂翠蓉;去除氢原子激光来帮忙[N];科技日报;2006年
10 李小华;艾科:在自主创新中超越技术壁垒[N];大连日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高宏;等离子体填充大功率微波器件及其相关问题的理论研究[D];电子科技大学;1999年
2 李伟;磁化等离子体填充相对论微波器件的理论和实验研究[D];电子科技大学;2002年
3 谢鸿全;等离子体填充相对论行波管的基础理论研究[D];电子科技大学;2003年
4 王彬;等离子体耦合腔行波管高频特性及电子枪的研究[D];电子科技大学;2008年
5 李敏华;电磁超介质的多极矩方法及其在微波器件上的应用[D];华中师范大学;2013年
6 张勇;盘荷波导、脊加载盘荷波导和螺旋带慢波系统特性研究[D];电子科技大学;2003年
7 肖舒;等离子体填充介质Cerenkov振荡器和耦合腔链研究[D];电子科技大学;2001年
8 张启龙;低温烧结微波介质陶瓷及多层片式带通滤波器研究[D];浙江大学;2004年
9 黄闯;基于左右手复合传输线和MEMS的新型微波器件研究[D];上海交通大学;2010年
10 龙永福;低损耗新型硅基厚膜材料及其在射频/微波器件中的应用[D];华东师范大学;2003年
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1 马锐;等离子体填充微波器件研究[D];电子科技大学;2013年
2 叶建海;微波器件质量相关的电子显微研究[D];电子科技大学;2011年
3 刘雪;微波器件低频噪声测试及无损诊断方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
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5 庞晓贝;等离子体填充耦合腔行波管非线性注波互作用分析[D];电子科技大学;2007年
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8 徐伟;X波段等离子体滤波器理论研究及其实现[D];上海交通大学;2006年
9 高红梅;平面电磁波与一维强碰撞弱电离等离子体的相互作用[D];大连理工大学;2008年
10 徐牧池;微波器件S参数的矢量有限元分析[D];电子科技大学;2012年
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