[發明專利]一種行波管周期永磁聚焦系統設計方法

有效

• 申請號: 202010984077.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112214847B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 胡權;范家暉;胡玉祿;朱小芳;楊中海;李斌
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

1.一種行波管周期永磁聚焦系統磁場設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據行波管結構，獲得輸入針到陰極底部的距離L₀、磁鋼長度T₁和極靴長度T₂，結合輸入針前面的磁鋼數量n計算得出正弦周期磁場的第一個峰值距離陰極的位置L

L＝L₀-n×(T₁+T₂)

在不添加磁場的情況下，對行波管電子槍結構進行仿真并查看結果；若仿真結果電子注的注型包絡曲線在第一個峰值磁場對應軸向位置的切線方向不與軸線方向平行或在該位置的注半徑與工作要求注半徑的比值超過120％，則需對電子槍的結構進行重新設計與優化，直至電子注的注型包絡曲線在第一個峰值磁場對應軸向位置的切線方向與軸線方向平行且該位置的注半徑與工作要求注半徑比值不超過120％；

S2、在滿足S1對電子槍性能要求的基礎上，根據該條件下第一個周期磁場峰值所在位置對應的注半徑a、行波管工作電壓U和工作電流I計算得出該位置對應的布里淵磁場B_p；

S3、設置仿真磁場的第一個半周期的峰值，大小為布里淵磁場B_p的1.1～1.2倍；將第二個半周期的峰值設置為布里淵磁場B_p的1.65～1.7倍；

S4、在僅添加兩個半周期磁場的情況下進行電子槍仿真，觀察注型結果，以保證注型在兩個半周期磁場范圍內維持在所需注半徑為基準，調整S3中的兩個半周期磁場峰值；在此基礎上，依次對隨后的連續5～6個半周期的磁場峰值進行遞增設置，起始為1.5～1.55倍的布里淵磁場B_p，每設置1～2峰值進行一次仿真，每一次的結果都需要保證注型磁場范圍內維持在所需注半徑，且最后一個半周期磁場峰值控制在2.2～2.3倍B_p；

S5、在S3和S4的基礎上，將后續磁場峰值設置與S4的最后一個峰值保持一致，進行完整的考慮磁場分布的電子槍仿真，保證注型在輸入針之后維持在所需注半徑以內；

S6、根據步驟S1～S5確定的仿真磁場峰值分布、行波管要求的磁鋼內外半徑、極靴長度以及通道半徑，進行周期永磁聚焦系統的設計，計算得到周期永磁聚焦系統實際的磁場分布，回代電子槍進行復算；

將最終得到的仿真磁場與實際磁場的仿真結果進行對比：若二者的仿真結果一致，則完成電子槍和周期永磁聚焦系統的設計；若實際磁場下電子槍仿真電子注軌跡不能滿足注型要求，則返回S3，在已有基礎上微調各個半周期磁場的峰值，直至得到滿足要求的電子注軌跡。