高功率微波发生器原理

第1章概述

1．1引言

1．2发展史

1．3HPM定义

1．4HPM产生原理

1．5HPM的应用

1．5．1定向能武器(DEW)

1．5．2电子高能RF加速器

1．5．3雷达

1．5．4等离子体加热

1．5．5功率束

1．5．6微波材料加工

1．6窄带HPM目前水平

1．7窄带HPM发展方向和关键技术

参考文献

第2章微波基础

2．1引言

2．2金属波导管与谐振腔

2．2．1柱坐标系中矢量亥姆霍兹方程的解纵向分量法

2．2．2金属波导的一般特性

2．2．3谐振腔的一般特性

2．3波一粒子相互作用

2．3．1波与粒子相互作用产生相干辐射的条件

2．3．2波的线性增长与饱和

参考文献

第3章波-束相互作用理论

3．1引言

3．2同步

3．2．1同步条件

3．2．2允许同步失谐的范围

3．3电子相位调制与电子束群聚

3．3．1电子的相位调制

3．3．2电子柬的谐波电流

3．4电子辐射和微波管的分类

3．4．1契伦柯夫辐射返波管(BWO)

3．4．2渡越辐射速调管(Klystron)

3．4．3轫致辐射回旋共振脉塞(CRMS)

自由电子激光(FEL)，虚阴极振荡器(Vicator)

3．5HPM源功率极限

3．5．1引言

3．5．2高功率微波管产生辐射的基本限制

3．5．3结论

参考文献

第4章相干契伦柯夫辐射源理论

4．1引言

4．2周期系统中的空间谐波弗洛奎定理

4．3周期性分布反馈结构的基本原理

4．4慢波结构中波一束相互作用的演进方程组

4．5在MILO中空间电荷的群聚和辐射

4．5．1磁绝缘线振荡器中空间电荷的群聚

附录饱和时复数调制因子

4．5．2磁绝缘线振荡器中空间电荷的辐射

参考文献

第5章相干渡越辐射源理论

5．1引言

5．2速调管

5．2．1速调自由电子脉塞

5．2．2多束速调管(MBK)

5．3渡越时间振荡器(TTO)

5．3．1基本假设和方程

5．3．2在有相对论电子束的共振腔中TM波的场的形式

5．3．3色散关系

5．3．4均匀束的辐射

5．3．5环形束的辐射

参考文献

第6章相干轫致辐射源理论

6．1引言

6．2回旋行波放大器中波束相互作用的理论研究

6．2．1辐射场演化和电子运动的非线性方程组

6．2．2电子束的群聚和辐射场的增益

6．2．3增加回旋行波放大器带宽的几种方法

6．3自由电子激光中的群聚、预群聚、高次谐波的产生、谐波的时间剖型与线宽和模的竞争与饱和

6．3．1电子束的群聚

6．3．2电子束的预群聚

6．3．3高次谐波产生

6．3．4由基模群聚产生的相干谐波的时间剖型与线宽

6．3．5长脉冲自由电子激光中模的竞争与饱和

附录

6．4虚阴极振荡器

6．4．1小信号增益

6．4．2饱和功率的标度

6．4．3结论

6．5振荡器和放大器的统一描述

6．5．1场的形式

6．5．2波束相互作用方程

6．5．3电流密度表达式

6．5．4边界条件

参考文献

第7章短电子脉冲产生的相干辐射

7．1引言

7．2非定态自由电子激光的增益特性

7．2．1非定态自由电子激光的低增益公式

7．2．2非定态自由电子激光增益特性的数值模拟

7．3行波管中短电子脉冲产生的辐射脉冲放大的特性

7．3．1纵向高斯分布短电子脉冲在行波管中产生相干辐射的特性

7．3．2行波管中短电子脉冲产生的辐射脉冲增益和饱和的特性

7．3．3结论

参考文献

第8章高功率微波源中的混沌现象

8．1引言

8．2HPM源中的场混沌现象

8．2．1辐射场演化方程和电子运动方程

8．2．2TWT中出现场混沌的阈值与特征

8．2．3MILO中出现场混沌的阈值与特征

8．3HPM源中的电子轨道混沌现象

8．3．1电子的混沌运动轨道

8．3．2失谐量对电子混沌轨道的影响

8．3．3电子混沌和场混沌的关系

8．4结论

参考文献

　　本书的内容共分8章：第1章概述了国外高功率微波研究的最新成果，发展方向和应用；第2章介绍高功率微波理论研究的基础；第3章介绍了一种新的波一束相互作用理论，是本书的核心；第4、5和6章分别介绍了属于相干契伦柯夫辐射，相干渡越辐射和相干轫致辐射的高功率微波发生器的理论；第7章介绍了短电子脉冲产生相干辐射的理论；最后，第8章介绍了高功率微波发生器中的混沌现象。本书是高功率微波的理论专著，可供高功率微波领域的博士生和高级研究人员参考。