同轴相对论速调管周期永磁聚焦系统的初步研究

摘　要： 为了探索相对论速调管放大器(RKA)的小型化技术，开展了同轴RKA周期永磁聚焦的物理与设计技术研究。周期永磁聚焦系统采用Halbach阵列结构，产生的磁场类型为周期性会切磁场。首先给出该系统的磁场各个分量的表达式，分析该系统磁场分布的特点，并推导得出该系统聚焦强流环形电子束的稳定条件。根据该稳定条件，对Ka波段同轴RKA设计了一个周期永磁聚焦系统，并优化了周期磁场参数，确定了磁场系统设计的最佳周期和幅值。研究结果显示，周期永磁(PPM)聚焦系统在周期长度18 mm和磁场幅值0.33 T的条件下可引导500 kV、6 kA的同轴RKA，得到1 GW的微波输出功率，物理分析确定了周期永磁聚焦系统应用于高功率同轴RKA的技术可能性