一种径向结构双电子束相对论返波管的制作方法

技术特征：
1.一种径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：包括上阳极、下阳极和高压二极管结构的阴极，以及上引导磁场产生装置(8)和下引导磁场产生装置(15)；所述上阳极与下阳极为相互平行且镜像对称设置的板状结构，二者之间的间隙，作为电子束
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电磁波通道a；所述阴极包括内轴(2)，以及一上一下同轴设置于内轴(2)上用于加载高电压的上盘状阴极(3)和下盘状阴极(10)，作为双电子束产生装置，用于产生两个沿着径向传输的盘状电子束；所述上阳极包括同心设置且由内至外依次固连的上外筒(1)、上谐振反射器(4)、上周期性慢波结构(5)、金属过渡段顶板(16)和输出波导环状顶板(6)；所述下阳极包括同心设置且由内至外依次固连的下外筒(9)、下谐振反射器(11)、下周期性慢波结构(12)、金属过渡段底板(17)和输出波导环状底板(13)；所述上外筒(1)和下外筒(9)分别同轴设置于内轴(2)的上下两端，且位于上盘状阴极(3)和下盘状阴极(10)的两侧；上外筒(1)的筒壁与内轴(2)的上端作为上注入波端口，用于接上注入波电压，下外筒(9)的筒壁与内轴(2)的下端作为下注入波端口，用于接下注入波电压；所述上周期性慢波结构(5)和下周期性慢波结构(12)，作为高频结构，形成高频互作用区，用于激励两个盘状电子束产生向内轴(2)中心方向传输的太赫兹频段电磁波；所述上谐振反射器(4)和下谐振反射器(11)，用于将被高频结构激励产生的向中心方向传输的太赫兹频段电磁波反射回高频结构；所述上引导磁场产生装置(8)和下引导磁场产生装置(15)分别设置于上周期性慢波结构(5)和下周期性慢波结构(12)的上下两侧，用于产生径向均匀静态磁场，以引导两个盘状电子束分别从上周期性慢波结构(5)和下周期性慢波结构(12)的中心向外边沿传输，最后轰击到金属过渡段顶板(16)以及金属过渡段底板(17)被吸收。2.根据权利要求1所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所述上周期性慢波结构(5)和下周期性慢波结构(12)的结构相同，均为在环状金属面上设置有周期性环状梯形慢波结构b。3.根据权利要求2所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所述上谐振反射器(4)与下谐振反射器(11)的结构相同，均为在环状金属面上设置有径向截面为矩形的环状矩形槽c。4.根据权利要求3所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所述输出波导环状顶板(6)与输出波导环状底板(13)，均为环状金属平板。5.根据权利要求4所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所述上引导磁场产生装置(8)和下引导磁场产生装置(15)均为电磁线圈或永磁铁。6.根据权利要求5所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：两个所述盘状电子束的电压范围均在500kv至1.2mv之间，总电流范围在10ka至70ka之间。7.根据权利要求6所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所述电磁线圈在高频互作用区产生的径向磁场幅度在0.3tesla到5.0tesla之间。8.根据权利要求7所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：
所述上盘状阴极(3)和下盘状阴极(10)为电子枪。9.根据权利要求8所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所有金属为无氧铜。10.根据权利要求1至9任一项所述的径向结构双电子束相对论返波管，其特征在于：所述内轴(2)的半径为r1，r1＝1.0cm；所述内轴(2)的中心轴线分别与上外筒(1)和下外筒(9)内壁之间的径向距离均为r2，r2＝2.5cm；所述内轴(2)的中心轴线分别与上盘状阴极(3)和下盘状阴极(10)发射端面之间的径向距离均为r3，r3＝6.7cm；所述上谐振反射器(4)与下谐振反射器(11)谐振反射腔d的径向宽度均为r4，r4＝0.9cm，深度为l2，l2＝0.8cm；上谐振反射器(4)的谐振反射腔远离中心的侧壁与相邻上周期性慢波结构(5)内侧面之间的径向距离、下谐振反射器(11)的谐振反射腔远离中心的侧壁与相邻下周期性慢波结构(12)内侧面之间的径向距离，均为r5，r5＝0.7cm；所述上盘状阴极(3)所产生的上盘状电子束(7)和下盘状阴极(10)所产生的下盘状电子束(14)的轴向宽度均为h2，h2＝0.5mm；所述上盘状电子束(7)下表面与下盘状电子束(14)上表面之间的距离均为h3，h3＝9.0mm；所述上盘状电子束(7)上表面与上周期性慢波结构(5)下表面之间的距离、所述下盘状电子束(14)下表面与下周期性慢波结构(12)上表面之间的距离，均为h1，h1＝3.0mm；所述周期性环状梯形慢波结构b共有8个周期，每个周期的径向长度为r6，r6＝16mm；单个周期中的梯形为等腰梯形，高度为l4，l4＝4.0mm，较短底边的长度为r8，r8＝4.0mm，较长底边的长度为(r6
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r8)，(r6
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r8)＝12mm；所述输出波导环状顶板(6)下表面与输出波导环状底板(13)上表面之间的距离为l7，l7＝36mm；所述金属过渡段顶板(16)和金属过渡段底板(17)的结构相同，均包括依次设置的第一径向平面、第一下坡面、第二径向平面和第二下坡面；所述金属过渡段顶板(16)和金属过渡段底板(17)的第一径向平面之间的距离为l5，l5＝20mm；所述金属过渡段顶板(16)和金属过渡段底板(17)的第二径向平面之间的距离为l6，l6＝30mm；所述金属过渡段顶板(16)的第一下坡面与第二下坡面之间的径向距离为r10，r10＝3.0mm；所述金属过渡段顶板(16)的第二下坡面与输出波导环状顶板(6)下表面之间的径向距离为r11，r11＝54mm。

技术总结
本发明涉及一种径向结构双电子束相对论返波管，其目的是解决现有相对论返波管相关器件存在难以满足当前对于高功率微波器件越来越高的输出功率要求的技术问题。本发明利用上、下阳极和高压二极管结构的阴极，以及上、下引导磁场产生装置，形成径向结构双电子束相对论返波管，该返波管为一种上下镜像对称结构，同时也是一种旋转对称结构。其上、下阳极采用相互平行且镜像对称设置的板状结构，二者之间的间隙，作为电子束


技术研发人员：陈再高 王建国 陈剑楠 任泽平
受保护的技术使用者：西北核技术研究所
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/11/8