170GHz回旋管磁控注入电子枪的技术分析与设计研究

摘要

回旋管作为一种高频段的大功率源器件,特别适合用于热核聚变等离子体加热装置中.磁控注入电子枪作为其中的核心部件,所产生电子注的质量决定了整管的性能.本文回顾了回旋管磁控注入电子枪的概念及发展历程,分析了存在的问题,并给出了可能的技术途径.同时以1 MW、170 GHz回旋管为例,较为详细地介绍了磁控注入电子枪的设计过程并给出了相应的设计结果:在加速电压80 kV,电子注电流40 A,工作磁场6.68T的条件下,获得的电子注横纵速度比为1.3,导引中心半径为7.4 mm,速度零散为1.56％,满足注波互作用需求.