一种K波段同轴相对论返波振荡器

摘要

本发明公开了一种K波段同轴相对论返波振荡器，包括：阳极，其为包含有慢波结构的圆柱波导腔；阴极，其设置在所述圆柱波导腔内并通过绝缘子连接在所述阳极的一个端面上；电子束引导栅网，其设置在所述圆柱波导腔内并位于所述阴极的电子发射端的下游；同轴内导体，其为圆柱体结构；所述同轴内导体的一端设置在所述圆柱波导腔内，另一端通过金属支架连接在所述阳极的另一个端面上；且所述同轴内导体与所述阴极、所述圆柱波导腔形成同轴结构。本发明采用电子束透过率大于90％的电子束引导栅网引导电子束进入束波互作用区，降低了所需的外部磁场强度，使得器件需要的引导磁场降低至0.5T，减小了器件外部庞大的引导磁场系统的尺寸以及对能源提供的需求。

主权项

一种K波段同轴相对论返波振荡器，其特征在于，包括：阳极，其为包含有谐振反射腔、漂移腔及慢波结构区的圆柱波导腔；阴极，其设置在所述圆柱波导腔内并通过绝缘子连接在所述阳极的一个端面上；电子束引导栅网，其设置在所述圆柱波导腔内并位于所述阴极的电子发射端的下游；同轴内导体，其为圆柱体结构；所述同轴内导体的一端设置在所述圆柱波导腔内，另一端通过金属支架连接在所述阳极的另一个端面上；且所述同轴内导体与所述阴极、所述圆柱波导腔形成同轴结构；其中，所述圆柱波导腔的内直径为24mm，所述圆柱波导腔的内壁上设置距离阴极37mm的第一环形凹槽，第一环形凹槽的深度为6mm，长度为12mm，所述第一环形凹槽与其相对应的圆柱波导腔构成谐振反射腔，即所述谐振反射腔的直径为36mm、长度为12mm；所述圆柱波导腔内距离阴极49‑70mm之间为漂移腔，所述漂移腔的直径为24mm、长度为21mm；所述圆柱波导腔内距离阴极70‑126mm之间为慢波结构区，所述慢波结构区的结构为在所述圆柱波导腔的内壁上开设间隔为2mm第二环形凹槽，所述第二环形凹槽有14个；所述第二环形凹槽的深度为2mm，高度为2mm，即所述慢波结构区的内直径为24mm，外直径为28mm；所述同轴内导体的直径为12mm，且其位于所述圆柱波导腔内的一端距离阴极发射端面为60mm；其中，所述K波段同轴相对论返波振荡器在引导磁场0.5T，所述阴极、阳极间电压800kV，电子束束流强度5kA下，可产生频率为21GHz，功率为300MW的高功率微波。