太赫兹二次谐波回旋振荡器时域多模分析
投稿时间:2018-11-21  修订日期:2019-07-17  点此下载全文
引用本文:王雪微,薛谦忠,张珊,赵国慧,刘高峰.太赫兹二次谐波回旋振荡器时域多模分析[J].红外与毫米波学报,2019,38(5):662~667].WANG Xue-Wei,XUE Qian-Zhong,ZHANG Shan,ZHAO Guo-Hui,LIU Gao-Feng.Multimode time domain analysis of terahertz second harmonic cyclotron oscillator[J].J.Infrared Millim.Waves,2019,38(5):662~667.]
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王雪微 中国科学院高功率微波源与技术国防重点实验室北京 100400
中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100039 
wxwuestc@163.com 
薛谦忠 中国科学院高功率微波源与技术国防重点实验室北京 100400
中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100039 
qianzhong_xue@mail.ie.ac.cn 
张珊 中国科学院高功率微波源与技术国防重点实验室北京 100400
中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100039 
 
赵国慧 中国科学院高功率微波源与技术国防重点实验室北京 100400
中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100039 
 
刘高峰 中国科学院高功率微波源与技术国防重点实验室北京 100400
中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100039 
 
基金项目:国家自然科学基金 11475182国家自然科学基金(11475182)。
中文摘要:推导了时域多模公式并结合频域单模理论对394 GHz二次谐波回旋管进行了模式激励及模式互作用分析。当工作电压为15 kV,工作磁场为7.185 T,工作电流为0.25 A时,在频域单模稳态计算中不能起振,工作模式达到稳定振荡;时域多模仿真结果显示均能在393.87 GH稳定振荡,在最终振荡中占主导地位,其输出功率和效率分别为136.8 W、3.6 % ,两者获得的工作模式的输出特性完全吻合。
中文关键词:回旋管  太赫兹  谐波  时域多模计算
 
Multimode time domain analysis of terahertz second harmonic cyclotron oscillator
Abstract:This paper derived time domain multimode formula and combined it with the frequency single mode theory to investigate mode oscillation and mode interaction of a 394 GHz gyrotron. The gyrotron reaches a steady state where both and modes oscillate at 393.87 GHz in time domain theory while cannot oscillate in frequency domain theory when the beam voltage is 15 kV, the magnetic field is 7.185 T, and beam current is 0.25A. mode dominates the final oscillation, which output power and efficiency are 136.8 W and 3.6%, respectively. The output characteristics of the operating mode obtained by two theories are identical.
keywords:gyrotron  THz  harmonics  multimode time domain calculation
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