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）

作者：王恺; 薛谦忠^*; 张珊; 赵鼎; 张连正

来源：红外与毫米波学报, 2019, 38(04): 419-425.

• 回旋管
• 单级降压收集极
• 横向磁扫描系统
• 热和流体分析

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/cm2.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℃.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院电子学研究所