简介:针对O型高功率微波产生器件采用的无箔二极管结构,在引导磁场为0.6T的条件下,研究了二极管电压、电流、阴阳极间距、漂移管管头倾角和阳极半径等参数对电子束包络的影响。结果显示:阴极附近和漂移管内部的电子束包络随二极管参数的变化规律有明显差异,阴极附近电子束包络幅值较小并不能确保漂移管内部电子束包络幅值较小;适当增大二极管阻抗有助于减小漂移管内电子束包络幅值;受电子束径向运动的空间周期性影响,漂移管内部的电子束包络幅值随阴阳极间距增大会出现振荡变化;漂移管管头倾角超过90°后,管头倾角对电子束包络幅值影响很小;当阳极半径明显大于阴阳极间距时,阳极半径对漂移管内电子束包络幅值的影响也较小。通过合理优化二极管参数,可以有效减小电子束包络幅值,这是低磁场O型高功率微波器件稳定工作的重要基础。
简介:强激光在冕区等离子体中传播到临界面附近生成相对论电子和相对论电子束流在随后较长一段稠密等离子体区的能量传输是快点火中的关键问题。对快点火条件下的激光等离子体参数,临界面附近产生的前向快电子电流往往超过阿尔芬极限电流,必须在稠密等离子体中产生中和回流,快电子流才能在稠密等离子体中向前输运。横向电磁不稳定性(类Weibel不稳定性,WI)和纵向静电双流不稳定性(TSI)很容易在这种电子双流体系中激发,前向电子束会被调制或成丝状结构,同时激发电磁场,粒子部分动能会转化为电磁场能量。不稳定性在非线性饱和后,发生电流丝的合并、磁场重联等过程,部分电磁场能量会再转化为粒子能量,表现为对离子体的横向加热。Weibel不稳定性的作用可能形成围绕传播电子束的磁通道,对快电子的定向和准直传播是重要的。TSI激发的纵向静电场对磁场通道会有明显的调制甚至破坏作用,直接影响高能电子流从激光吸收区到燃料压缩区的准直传播。
简介:在X波段相对论返波管中引入多电子束发射阴极,采用三维共形全电磁PIC粒子模拟软件对返波管进行了模拟。结果表明:多电子束发射阴极的面积为环形阴极面积的20%,产生的电流与环形阴极相同;采用多电子束发射阴极的相对论返波管能稳定地输出功率。与采用环形阴极的相对论返波管相比,由于多电子束发射阴极所产生的电子束与电磁波的相互作用降低,器件的输出功率下降11%,达到稳定输出功率的时间延迟5ns。
简介:为研究空间用四结太阳电池中InGaAsP/InGaAs子电池在电子辐照条件下的性能衰退情况,对InGaAsP/InGaAs双结电池开展了1MeV电子辐照试验,测试了辐照前后的电学参数和量子效率,分析讨论了参数退化情况.结果表明:随着电子注量和位移损伤剂量的增加,电池性能参数退化程度逐渐加大;由位移损伤缺陷导致的载流子寿命减小,是导致电池短路电流和开路电压下降的主要原因;InGaAsP/InGaAs双结电池基区损伤比发射区损伤更加严重,因此,提高其抗辐射能力的关键在于优化基区结构.
简介:利用4.5MeV的氪离子(Kr^17+)辐照(100)晶向本征未掺杂和高掺锌(P型)、(100)和(110)混合晶向的高掺硅(N型)砷化镓(GaAs)半导体材料,辐照注量为1×10^12~3×10^14cm^-2,测试辐照后材料的拉曼光谱。随着辐照注量增大,材料的纵向光学(longitudinaloptical,LO)声子峰向低频方向移动,出现了明显的非对称展宽,并且N型样品辐照后,晶体结构损伤要大于P型与本征未掺杂样品。3种类型样品的LO峰频移随辐照损伤的变化趋势一致,研究表明,掺杂元素不影响材料本身的晶体结构,可能是因为混合晶向的生长方式导致辐照后N型GaAs结构稳定性变差。
简介:分析了X射线辐照电缆的物理过程,建立了基于有限元方法的二维诺顿等效电流源计算模型,将泊松方程、电场强度、电荷守恒方程等求解过程转换为矩阵和向量运算,并利用PETSc程序包编程计算,模拟了辐射感应电导率和间隙效应对屏蔽电缆X射线辐照响应的影响。结果显示,仅考虑辐射感应电导率效应时,随着X射线注量的增加,诺顿等效电流源逐渐趋于饱和,波形宽度变窄,并逐渐变为双极性波形。仅考虑间隙效应时,诺顿等效电流源幅度与间隙宽度近似成正比;间隙效应会大幅抵消辐射感应电导率效应的影响,诺顿等效电流源幅度仍近似正比于间隙宽度。该方法实现了电缆X射线辐照非线性效应的模拟,并将计算对象扩展到屏蔽多导体电缆。