关键词:
回旋振荡管
高斯波束
输出窗
功率阈值
金刚石
摘要:
为研究窗片的可承受工作脉宽,分析了不同材料窗片传输170 GHz高斯模式时所能承受的吸收功率阈值。首先确定了不同材料窗片的厚度,然后结合高斯模式分布、介质损耗功率,在相同散热边界条件与几何结构下,对不同材料的输出窗进行稳态热分析。失效判据为陶瓷材料的失效临界温度差与抗热震系数,通过仿真结果确定了窗片所能承受的吸收功率阈值,进而反推出可传输的平均微波功率,其中蓝宝石窗片可传输的平均功率与热测结果基本一致。针对热测老炼样管时提升工作比的需求,当脉冲间隔为10 s时,理论判定不同窗片所能承受的最大脉宽,为老炼样管提供理论支持。若要实现170 GHz、1 MW连续波输出功率,只有金刚石材料满足使用需求。