带升级螺旋线的长行波管中的波粒相互作用
等离子体物理
2020-10-19 v2
摘要
我们研究了一根 4 米长的行波管（TWT）中电磁波与电子束的相互作用。该装置专门设计用于模拟束-等离子体实验且无显著噪声。此 TWT 采用了升级的慢波结构（SWS），从而实现了更精确的测量并使得新实验成为可能。我们引入了一个描述波通过 SWS 传播的理论模型，并通过实验色散关系、阻抗、相速度与群速度进行了验证。我们分析了由束-波相互作用产生的非线性效应，例如电子束的调制以及波的增长与饱和过程。当束流较低时，波增长系数与饱和振幅遵循线性理论预测。然而，对于高束流值，非线性空间电荷效应变得重要，这些参数偏离线性预测并趋于常数值。饱和后，我们还观察到束电子的俘获，这改变了沿 TWT 的波振幅。
引用
@article{arxiv.2006.06710,
title = {Wave-particle interactions in a long traveling wave tube with upgraded helix},
author = {M. C. de Sousa and F. Doveil and Y. Elskens and I. L. Caldas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06710},
year = {2020}
}
备注
Submitted for publication