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研究生: 林冠男
Lin, Guan Nan
論文名稱: 磁旋返波振盪器效率之研究
Study of Efficiency Enhancement of the Gyrotron Backward-wave Oscillator
指導教授: 朱國瑞
Chu, Kwo Ray
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 70
中文關鍵詞: 磁旋返波振盪器效率
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  • 磁旋返波振盪器利用電子迴旋脈射機制產生同調電磁波,並且利用電子與波之的內部回饋迴路,因而具有連續可調的寬頻調頻特性,所以具有很大的發展潛力,不過因為其場型往前端集中而不利於電子與波作用,其效率通常相當低,另外它又有一般微波管具有的不穩定振盪現象。所以探討磁旋返波振盪器的基本特性與效率之提升便是本篇論文的主題。
    本文以Ka 頻段的TE11 磁旋返波振盪器為研究對象,作理論上的探討,在線性操作下,電子與電磁波的交互作用形式造成了不同的軸向模式,並且以具有固定的傳輸角(transit angle)為其特徵;在非線性操作下,因為內部反饋迴路的縮短,造成場型會逐漸往上游端收縮,而形成效率對電流或長度的飽和現象,同時分析磁旋返波管的不
    穩定振盪現象,可以得到當長度短時可以得到較大的穩定操作區間。
    最後探討磁旋返波振盪器的效率,了解到適當地傾斜波導管半徑或是
    外加磁場,可以大幅提升其效率。


    摘要 (i) 致謝 (ii) 第一章 序論 (1) 1.1 磁旋管簡介 (1) 1.2 電子迴旋脈射簡介 (1) 1.3 論文概觀 (4) 第二章 非線性理論計算公式 (6) 2.1 電磁波的場方程式 (6) 2.2 電子動力學 (10) 2.3 初始電子分佈 (13) 2.4 邊界條件 (15) 2.5 轉換至慢速座標 (16) 第三章 磁旋返波振盪器之特性 (21) 3.1 磁旋返波振盪器基本原理與發展 (21) 3.2 磁旋返波震器的線性行為 (23) 3.3 磁旋返波振盪器之飽和行為 (30) 3.4 磁旋返波振盪器的穩定性分析 (39) 第四章 磁旋返波振盪器效率之分析 (44) 4.1 傾斜半徑波導管對效率之影響 (45) 4.2 磁場梯度對效率之影響 (56) 4.3 同時採用傾斜半徑波導管與磁場梯度對效率之影響 (62) 第五章 結論 (67) 參考文獻 (69)

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