回旋管论文_王恺,薛谦忠,张珊,赵鼎,张连正

导读:本文包含了回旋管论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:灯丝,电子枪,电子,可调,热核,电源,段式。

回旋管论文文献综述

王恺,薛谦忠,张珊,赵鼎,张连正[1](2019)在《兆瓦级回旋管单级降压收集极横向磁扫描系统的仿真(英文)》一文中研究指出对170 GHz兆瓦级回旋管单级降压收集极横向磁扫描系统进行了仿真.采用单级降压收集极一方面回收了废电子注的部分活跃能量同时提升总输出效率超过55%.横向磁扫描系统的引入扩展了废电子注轨迹长度至1100 mm,使收集极表面热耗散保持在技术允许范围内.此外仿真得到了扫描信号的调制深度以及横向线圈数的最优结果 38. 9%和6,以及可接受的最大平均功率值117. 1 W/cm~2.为了确保在实际工作中的安全性和可行性,设计了轴向开槽的收集极冷却系统,利用软件ANSYS开展了收集极的热和流体分析.得到收集极内外表面的最高温度各自为156. 09℃和140. 35℃.进水口和出水口的水温范围分别为20~26. 68℃和38. 01~58. 56℃.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2019年04期)

曾旭,冯进军[2](2019)在《用于170GHz兆瓦级回旋管的倒置磁控注入电子枪的设计》一文中研究指出兆瓦级太赫兹回旋管是热核聚变等离子体加热用电子回旋谐振加热系统最重要的功率源。磁控注入电子枪作为回旋管的重要部件之一,设计结果的好坏直接决定了整管的性能,但随着工作电流的增大,常规磁控注入电子枪出现了阴极发射电流受限以及电子截获等问题。为了克服上述问题,本文针对170GHz兆瓦级回旋管的工作参数需求,设计了一种倒置磁控注入电子枪。基于Egun和Opera-3D的仿真结果表明,所设计的倒置磁控注入电子枪可以解决阴极发射电流受限以及电子截获等问题,同时,在电子注加速电压80kV、电子注电流40A的条件下,电子注的导引中心半径为7.41mm,横纵速度比为1.3,速度零散为4.31%,完全满足注波互作用的要求。(本文来源于《真空电子技术》期刊2019年03期)

宋韬,王维,刘頔威,刘盛纲[3](2019)在《应用于动态核极化核磁共振的太赫兹回旋管》一文中研究指出太赫兹波驱动的动态核极化核磁共振波谱技术能将信号灵敏度提高几个数量级,太赫兹回旋管可实现高功率输出,并有一定的频率调谐范围,符合核磁共振波谱系统对太赫兹辐射源的需求。介绍了应用于核磁共振波谱系统的频率可调太赫兹回旋管的发展,研究了多段式腔体结构以及频率可调太赫兹回旋管中工作电压和磁场与电子注质量的关系。在应用于动态核极化核磁共振的太赫兹频率可调回旋管工作时,多段式腔体结构明显优于传统叁段式谐振腔。在设计太赫兹频率可调回旋管时,不仅要考虑改变工作电压或磁场导致的电子横纵速度比的变化,而且还要考虑改变工作电压或磁场导致的电子速度离散和引导中心半径离散的变化。(本文来源于《中国激光》期刊2019年06期)

胡林林,马国武,孙迪敏,卓婷婷,黄麒力[4](2019)在《28GHz/50kW准光输出连续波回旋管》一文中研究指出研制出国内首支基于电子回旋加热应用的28GHz/50kW准光输出大功率连续波回旋管。该回旋管采用了双阳极磁控注入枪,TE_(02)模式谐振腔,内置准光模式变换器,单级降压收集极。回旋管采用无液氦制冷超导磁体提供稳态磁场。实验中成功实现54.8kW/1s短脉冲输出和45.8kW/30s的连续波输出,工作频率为28.08GHz,总效率达到57%。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年06期)

刘本田,冯进军,张扬,张亦弛,李志良[5](2019)在《用于ECRH系统的140GHz回旋管研究》一文中研究指出本文详细给出了140GHz TE22.6模式回旋管的设计方法和参数。该回旋管采用单阳极磁控注入电子枪产生螺旋运动电子束,高频系统采用工作于TE22,6模式的开放式圆柱谐振腔,其工作频率为140GHz。当该回旋管工作电压为70-80k V,电流为30~40A,相应工作效率为35.5%-38.5%。通过实验测试,在工作电压68k V,电流27A时,所设计的回旋管实现了430k W功率输出,输出脉冲宽度为0.5ms,工作频率为140.3GHz,工作效率为23.4%。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集(上册)》期刊2019-05-19)

康东东[6](2019)在《回旋管灯丝电源设计》一文中研究指出电子回旋共振加热(ECRH)在EAST辅助加热系统中占有重要地位,回旋管是电子回旋共振加热的核心部件,回旋管阴极灯丝的供电质量对回旋管的稳定工作与使用寿命具有十分重要的影响,因此,电子回旋共振加热对回旋管灯丝供电电源的输出性能具有严格要求。根据回旋管灯丝供电的具体要求,本论文设计制作了一款输出电压2-50V,最大输出功率2000W的回旋管灯丝电源样机,该灯丝电源样机采用次级控制的移相全桥ZVS拓扑结构,充分保证了灯丝电源的输出性能。本文首先介绍了核聚变研究的国内外现状以及核聚变实验装置的基本构成,简要叙述了课题的研究背景与重要性;其次根据灯丝供电的具体要求,选择了灯丝电源的功率拓扑,设计了灯丝电源的整体架构;然后详细分析了电源拓扑的工作原理与关键问题,给出了功率部分与控制部分详细的电路设计,功率部分的设计包括:1)变压器与输出电感的设计步骤与制作方法;2)隔直电容、开关管、二极管、输出电容等关键器件的参数计算与型号选择;控制部分的设计包括驱动电路、移相控制电路、补偿器电路、控制信号光纤传输电路、输出电压设定电路等各部分电路的芯片选择与参数计算;最后根据设计过程得出的具体结果完成灯丝电源样机实物的制作,并对该样机关键节点的波形、工作效率、各器件的老化温升进行了测量。经测试该灯丝电源样机可在500W到2000W范围内实现所有开关管零电压开通,输出性能优良,长时间老化测试工作状态稳定,充分验证了灯丝电源样机设计过程的正确性与可行性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-30)

马国武[7](2019)在《140GHz回旋管理论与实验研究》一文中研究指出回旋管是毫米波段实现高峰值功率和高平均功率最有潜力的电真空器件之一,在磁约束聚变等离子体加热、定向能武器和材料处理等领域有重要应用需求。当前回旋管正向着更高单管连续波功率、更高频率、更优调谐能力、更高效率和更好的连续运行稳定性的方向发展,本论文旨在探索提升回旋管单管功率和调谐能力的技术途径,并实验探索回旋管连续运行稳定性的影响因素,重点围绕140GHz频点开展了相关的理论计算、数值模拟和实验研究工作。作为论文所有研究工作的基础,首先基于回旋管理论完成了系列设计程序的编写,其中包括电子枪设计程序、腔体冷参数计算程序、单模稳态计算程序和多模时域计算程序等,并着重对单模稳态计算程序和多模时域计算程序开展了校验工作,验证了程序的正确性。其次,论文优选TE34,10-模式为工作模,开展了更高单管功率回旋管的研究。为了解决制约超高阶模稳定工作从而限制整管功率提升的模式竞争问题,论文对该回旋管开展了系统的竞争状态分析,提出并验证了两种抑制模式竞争的方法,包括磁场调整方法和电压调整方法,实现了输出功率大于1.5MW的单模稳定工作,而电压调整方法可以与束压上升的过程自然结合,具有更好的可操作性。然后,论文提出了一种超宽阶跃调谐高功率准光回旋管的实现方法。与寻求微扰壁辐射器对多个模式高效传输的宽带调谐常规方法不同,论文采用了基于Vlasov辐射器的准光模式变换系统,通过准光模式转换系统的传输条件结合腔体的耦合半径条件确定了选模依据。采用渐变壁腔体解决了低阶模和高阶模之间Q值差距太大的问题,开展了各个频点的单模参数优化和模式竞争分析,实现了高频腔的宽带阶跃调谐。高频腔体、准光系统和窗体可支持近6个倍频程的调谐能力,而由于电子枪在磁场低端与腔体未实现匹配,最终该回旋管可实现近3个倍频程的宽带阶跃调谐。相比常规方法不到2个倍频程的最宽调谐带宽而言,回旋管的调谐能力得到了大幅提升。最后,论文开展了 140GHz/50kW回旋管的设计与实验,一方面用以进一步验证论文使用的设计方法和设计程序,另一方面对连续运行稳定性的影响因素进行实验的探索。开展了频率曲线、低功率曲线和高功率曲线的测试,最高脉冲功率达到56kW,各曲线变化规律与理论计算取得了良好的一致。对Nottingham效应进行了测试,分析了其对发射束流的影响。开展了连续运行实验,由于输出窗功率容量不足,仅在低功率状态下进行了连续运行实验,分钟级运行时获得了 20.3kW的输出功率,含降压收集的效率为28.3%,对各电极回流的测试表明该回旋管在该功率下连续运行时稳定性良好。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-20)

王永攀[8](2019)在《300kW回旋管电子光学系统电子枪及收集极的研究》一文中研究指出传统的微波器件由于结构和工作机理的原因,在毫米波段上的研究就受到了限制,而基于电子回旋脉塞理论的回旋管填补了电磁波源频谱的一个非常重要的空白。大功率回旋管相对于其他传统微波器件是一种可靠的高功率微波源,它在工作频率和输出功率方面远超传统的微波器件,在毫米波、亚毫米波科学领域具有很强的应用前景,受到越来越多的科学家的广泛关在。电子光学系统是回旋管的重要组成部分,本文就是对回旋管电子光学系统中的电子枪和收集极进行仿真和研究,我们就设计300kW回旋管电子光学系统,对回旋管电子光学系统中的电子枪和收集极进行仿真研究。论文的主要工作如下:1.阐述了电子光学理论,从静电场和静磁场角度出发,以麦克斯韦方程组为基础进行推理分析。然后介绍分析了电子枪中的过渡区的一个重要特性绝热压缩作用。分析得到了电子枪中电子的运动轨迹,为下文的如何优化好电子注提供了理论基础。2.根据本文所要研究的300kW回旋管的设计要求,用PIC对磁控注入式电子枪进行设计仿真,对影响电子注性能的各种因素进行了详尽的分析,最终设计了一只为300kW回旋管提供能量的电子注,该电子注的横纵速度比是1.2,横向速度零散是3.5%。3.对收集极散焦分析,对300kW回旋管收集极进行散焦优化,用PIC模拟仿真软件,对收集极模拟仿真,通过添加补偿线圈,改变收集极磁场,使电子注可以在提前打到收集极管壁上,增大了收集极的收集面积,降低了收集极单位面积的收集功率。得出了收集极上电子注的扫过的落点范围是302mm,收集功率是442.9w/cm~2。满足了300kW回旋管收集极的设计要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

徐小明[9](2019)在《高功率准光输出回旋管的收集极研究》一文中研究指出回旋管在主动拒止武器(ADS)、医学研究、等离子体加热方面有很多应用。在过去的几十年中,在高功率、高频率、高效率、模式转换、数值模拟等方面,已经取得了长足的进展。140 GHz连续波兆瓦级回旋管的效率一般在20%~40%,所以当互作用结束的电子注进入收集极时,有大量的功率将在收集极上耗散,收集极上电子注的功率耗散会引起管壁温度的升高,过高的温度会导致无氧铜材料的内壁发生热形变进而被损坏。而且温度过高也会导致收集极和高频结构系统之间的绝缘性变差,降低管子内部的真空度,这些都会影响回旋管的工作稳定性。所以降低回旋管收集极区的温度和对收集极的热特性进行研究具有重要意义。本文基于课题组现有的工作频率140 GHz,输出功率1 MW的回旋管,讨论研究了对于该管子收集极的散焦方案并对其进行相应的热特性分析,从降低收集极上的功率耗散密度和温度的角度出发,设计了对于该管子的散焦方案,为下一步进行实验测试打下了理论基础。主要包括以下几个方面:1.介绍了以及电子光学系统基本理论,分析了热传递的叁种方式,重点介绍了在收集极区所应用的流体与固体表面对流换热的情况,并介绍了电子在回旋管中的运动轨迹方程和收敛磁场的绝热压缩作用,其中绝热压缩理论是后续分析优化散焦的理论前提。2.为了满足大功率输出的要求,对140 GHz回旋管的收集极进行散焦优化,介绍了在收集极增加补偿线包、纵向场扫描系统(VFSS)、横向场扫描系统(TFSS)这叁种散焦方案,并分析了原始情况和TFSS散焦方案在收集极区的功率密度分布,得出了其在收集极上电子注的落点范围为380 mm,比原始落点范围扩大将近10倍,峰值功率密度低于370w cm~2,极大的提高了收集极的功率容量。3.利用CST工作室的联合仿真对收集极的热特性进行研究,分析了CST联合仿真相比于其他传统热分析软件的优点,并对热分析理论中的对流换热系数进行了分析。得到了原始不加散焦线包的收集极在不同水流速下的温度变化以及对应的热形变量,分析了在TFSS作用下,水流速为15 m/s时,对应的温度分布和热形变量。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

康东东,徐旵东,徐伟业,刘甫坤,王健[10](2019)在《磁约束核聚变电子回旋系统回旋管灯丝电源设计》一文中研究指出采用零电压开关(ZVS)移相全桥拓扑结构设计了一款带输出电压反馈的大功率回旋管灯丝电源。本文详细地叙述了本次设计电源的整体架构、重要参数的计算过程、输出电压控制电路及其优点。最后实测了样机的主要波形与关键参数,并通过老化试验验证了其稳定性。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2019年02期)

回旋管论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

兆瓦级太赫兹回旋管是热核聚变等离子体加热用电子回旋谐振加热系统最重要的功率源。磁控注入电子枪作为回旋管的重要部件之一,设计结果的好坏直接决定了整管的性能,但随着工作电流的增大,常规磁控注入电子枪出现了阴极发射电流受限以及电子截获等问题。为了克服上述问题,本文针对170GHz兆瓦级回旋管的工作参数需求,设计了一种倒置磁控注入电子枪。基于Egun和Opera-3D的仿真结果表明,所设计的倒置磁控注入电子枪可以解决阴极发射电流受限以及电子截获等问题,同时,在电子注加速电压80kV、电子注电流40A的条件下,电子注的导引中心半径为7.41mm,横纵速度比为1.3,速度零散为4.31%,完全满足注波互作用的要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

回旋管论文参考文献

[1].王恺,薛谦忠,张珊,赵鼎,张连正.兆瓦级回旋管单级降压收集极横向磁扫描系统的仿真(英文)[J].红外与毫米波学报.2019

[2].曾旭,冯进军.用于170GHz兆瓦级回旋管的倒置磁控注入电子枪的设计[J].真空电子技术.2019

[3].宋韬,王维,刘頔威,刘盛纲.应用于动态核极化核磁共振的太赫兹回旋管[J].中国激光.2019

[4].胡林林,马国武,孙迪敏,卓婷婷,黄麒力.28GHz/50kW准光输出连续波回旋管[J].强激光与粒子束.2019

[5].刘本田,冯进军,张扬,张亦弛,李志良.用于ECRH系统的140GHz回旋管研究[C].2019年全国微波毫米波会议论文集(上册).2019

[6].康东东.回旋管灯丝电源设计[D].中国科学技术大学.2019

[7].马国武.140GHz回旋管理论与实验研究[D].中国工程物理研究院.2019

[8].王永攀.300kW回旋管电子光学系统电子枪及收集极的研究[D].电子科技大学.2019

[9].徐小明.高功率准光输出回旋管的收集极研究[D].电子科技大学.2019

[10].康东东,徐旵东,徐伟业,刘甫坤,王健.磁约束核聚变电子回旋系统回旋管灯丝电源设计[J].核电子学与探测技术.2019

论文知识图

处于不同位置电子回旋轨道的速度分布回旋管多模时域注波互...美国的140GHz行波管的实验样管美国基于3mm波段回旋速调管的车载雷达...多腔回旋速调管高频系统各个谐振腔中归一化高频场幅值

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