Estudio de interacción haz-onda en un tubo de onda viajera sub-THz con un haz de electrones de lámina convergente enfocado por un campo magnético uniforme
Autores: Titov, Vladimir; Ploskih, Andrey; Ryskin, Nikita
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio de interacción haz-onda en un tubo de onda viajera sub-THz con un haz de electrones de lámina convergente enfocado por un campo magnético uniforme
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tubo de onda viajera
Haz de electrones en lámina
Estructura de onda lenta de doble rejilla escalonada
Sistemas electro-ópticos
Simulación de partículas en celda
Amplificador de terahercios
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Un tubo de onda viajera (TWT) con un haz de electrones en lámina y una estructura de onda lenta de rejilla doble escalonada (SWS) es un amplificador prometedor de terahercios de alta potencia y banda ancha. En tales tubos, se utilizan principalmente sistemas electrónicos ópticos (EOSs) con un haz de lámina convergente, que permiten reducir la carga del cátodo, aumentar la vida útil y habilitar la operación en modo de onda continua (CW). Este documento presenta los resultados de una simulación de partículas en celda 3D (PIC) del TWT de 0.22 THz impulsado con un haz de lámina convergente, que se comprime a menos de 100 m de grosor en el EOS con un cátodo magnéticamente blindado. El haz con alta compresión tiene una propagación de velocidad transversal significativa y una distribución de densidad de corriente esencialmente no uniforme sobre la sección transversal. Estos factores afectan significativamente la interacción haz-onda. Comparamos el rendimiento del TWT impulsado por el haz de lámina comprimido y por un haz inicialmente rectilíneo idealizado sin ninguna propagación de velocidad.
Descripción
Un tubo de onda viajera (TWT) con un haz de electrones en lámina y una estructura de onda lenta de rejilla doble escalonada (SWS) es un amplificador prometedor de terahercios de alta potencia y banda ancha. En tales tubos, se utilizan principalmente sistemas electrónicos ópticos (EOSs) con un haz de lámina convergente, que permiten reducir la carga del cátodo, aumentar la vida útil y habilitar la operación en modo de onda continua (CW). Este documento presenta los resultados de una simulación de partículas en celda 3D (PIC) del TWT de 0.22 THz impulsado con un haz de lámina convergente, que se comprime a menos de 100 m de grosor en el EOS con un cátodo magnéticamente blindado. El haz con alta compresión tiene una propagación de velocidad transversal significativa y una distribución de densidad de corriente esencialmente no uniforme sobre la sección transversal. Estos factores afectan significativamente la interacción haz-onda. Comparamos el rendimiento del TWT impulsado por el haz de lámina comprimido y por un haz inicialmente rectilíneo idealizado sin ninguna propagación de velocidad.