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考虑回旋共振增强效应的平面单栅注波互作用线性分析

王晶 樊宇 赵鼎 杨晨 王刚 罗积润

引用本文: 王晶, 樊宇, 赵鼎, 杨晨, 王刚, 罗积润. 考虑回旋共振增强效应的平面单栅注波互作用线性分析[J]. 电子与信息学报, doi: 10.11999/JEIT181145 shu
Citation:  Jing WANG, Yu FAN, Ding ZHAO, Chen YANG, Gang WANG, Jirun LUO. Analysis of Beam Wave Interaction in a Planar Metallic Grating Based on Cyclotron Resonance Enhancement Effect[J]. Journal of Electronics and Information Technology, doi: 10.11999/JEIT181145 shu

考虑回旋共振增强效应的平面单栅注波互作用线性分析

    作者简介: 王晶: 女,1985年生,博士生,研究方向为物理电子学;
    樊宇: 男,1990年生,助理研究员,研究方向为物理电子学;
    赵鼎: 男,1977年生,副研究员,研究方向为物理电子学;
    杨晨: 女,1992年生,博士生,研究方向为物理电子学;
    王刚: 男,1971年生,研究员,博士生导师,研究方向为物理电子学;
    罗积润: 男,1957年生,研究员,博士生导师,研究方向为物理电子学;
    通讯作者: 王晶, wangjing_bg@163.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(61671431)

摘要: 基于电子注纵横运动与电磁场纵横分量同时同步相互作用,该文从麦克斯韦方程和线性伏拉索夫方程出发,推导出将回旋共振和契伦科夫共振同时考虑在内的平面单栅注波互作用热色散方程。在合理选择几何参数和电参数的基础上,通过热色散方程数值计算和分析,发现具有回旋共振增强效应下的注波互作用增益和频带都高于只有契伦科夫共振辐射下的结果。

English

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  • 图 1  周期慢波结构中对应共振增强效应的色散曲线

    图 2  平面单栅与电子注互作用系统

    图 3  单周期相移为180°时,平面单栅电子通道中心处电场强度分布图及沿z方向变化的曲线图

    图 4  考虑回旋共振增强和纯契伦科夫共振的增益对比

    图 5  不同工作电流对回旋共振增强增益的影响

    图 6  不同横纵速度比$\alpha $对回旋共振增强增益的影响

    图 7  CST仿真的回旋共振增强和纯契伦科夫共振的增益对比图

    表 1  矩形单栅结构尺寸表

    参数几何尺寸
     周期p(mm)1.10
     槽深h(mm)1.00
     栅宽a(mm)1.75
     电子注到栅顶距离${y_c}$(mm)0.15
     栅顶边界到波导顶距离g(mm)0.30
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  • 通讯作者:  王晶, wangjing_bg@163.com
  • 收稿日期:  2018-12-13
  • 录用日期:  2019-03-26
  • 网络出版日期:  2019-04-25
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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