基于速调管2.5维粒子模型的非线性注波互作用的研究

作者：高冬平; 丁耀根; 刘濮鲲; 杜朝海; 赵鼎

来源：电子与信息学报, 2010, (10): 2490-2495.

• 速调管
• 时域有限差分
• 粒子模拟
• 非线性注波互作用 Klystron
• FDTD
• Particle-In-Cell (PIC)
• Nonlinear beam-wave interaction

该文采用恰当的近似提出了速调管专用的2.5D粒子模型,并基于该模型研究速调管中复杂的非线性注波互作用过程。该模型采用粒子模拟的思想将电荷和电流恰当地分配到空间网格上,采用时域有限差分方法(FDTD)求解麦克斯韦方程组以精确解出电子注的空间电荷场,采用端口近似方法模拟高频谐振腔场对电子注的影响,最后基于洛伦兹力方程求解电磁场对粒子的推动作用。该模型首次将FDTD和端口近似方法结合起来,能够比传统的1维非线性模型更加精确地模拟互作用的物理过程,同时又比全3维模拟方法节约计算资源。基于该物理模型编制了国内首个速调管2.5D粒子模拟程序KLY2D,并仿真了一支S波段50MW高峰值功率速调管。理论计算与...

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院电子学研究所