短毫米波长脉冲高功率回旋管研究1.受控热核聚变回旋管研究目标:众所周知,达到点火温度是实现宛氟热核聚变的 关键,而电子回旋共振加热(ECRH), ECRH是受控热核聚变研究 中采用的主要等离子体加热及非感应驱动等离子体电流手段之-o ECRII系统核心是频率为30-200GHZ大功率的回旋管研究ITER计划通常所要求的回旋振荡管频率在150〜170GHz之间,它是磁约束受控核聚变研究中的最重要的课题之一针对受控 热核聚变中等离子体加热和电流驱动的要求,对短毫米波长脉 冲回旋管进行研究,研究各部件及整管设计计算方法,研究其 测试技术与工艺技术,突破关键技术,研制出达到满足受控热 核聚变中等离子体加热和电流驱动要求指标的波段高功率回旋 管样管研究内容:分别对75GHz> 140GHz、170GHz波段新型谐振腔 的研究;针对不同频率的回旋管建立适合于多种回旋器件的能 描述时间演化过程的注-波互作用非线性大信号理论模型,并发 展相应的有自主知识产权的注-波互作用软件;大束流长寿命电 子枪技术;新型模式转换器技术;高效率降压收集极技术,短 毫米波高功率技术;优化整管设计、结构、工艺、加工与对中 技术。
关键技术:新型互作用腔与自洽非线形注-波互作用大信号 理论;高质量大束流电子枪技术;高效率输出准光模式变换技 术;短毫米波长脉冲回旋管的整管优化设计、结构、工艺、加 工与对中技术技术指标:75GHz回旋管:输出功率250KW,脉宽50ms140GHz回旋管:连续波输出功率1MW,效率30% 的170GH回旋管:输出功率0・9MW,脉宽100s, 效率左右30%项目意义:用于受控热核聚变ECRH系统中大功率的回旋管都是从国外 进口,在国内基本处于空白,本项目的特色就是研究适合于ECRII 系统中的系列短毫米波长脉冲高功率回旋器件的工作机理,对 采用新型准光系统与电子枪系统相结合及新型高频互作用系统 等关键技术进行研究2.用于军事应用回旋管研究目标:针对高功率毫米波远程雷达、高功率毫米波反卫 系统、大功率毫米波非致命拒止武器系统的要求,对短毫米波 长脉冲回旋管进行研究,研究各部件及整管设计计算方法,研 究其测试技术与工艺技术,突破关键技术,研制出达到满足军 事应用要求指标的波段高功率回旋管样管研究内容:94GHz波段新型同轴谐振腔的研究;回旋管自洽 非线形大信号注-波互作用理论的研究;新型空心磁控注入电子 枪技术;毫米波高功率波导及准光传输与模式转换基础研究; 长脉冲技术一一主要是长脉冲发射热阴极技术;优化整管设计、 结构、工艺、加工与对中技术。
关键技术:新型互作用腔与自洽非线形注-波互作用大信号 理论;高质量空心磁控注入电子枪技术;高效率输出准光模式 变换技术;短毫米波长脉冲回旋管的整管优化设计、结构、工 艺、加工与对中技术技术指标:94GHz回旋管:平均功率大于100KW,脉冲功率 大于0. 5 MW项目意义:本项目的特色就是研究94GHz高功率回旋器件的工作机 理,对高峰值与高平均功率过模波导模式转换及准光模式转换 与传输方案进行探索,研究基础的理论模型、计算方法与设计 软件对采用新型准光系统与电子枪系统相结合及新型高频互 作用系统等关键技术进行研究。