带螺旋支撑杆同轴磁绝缘传输线的粒子模拟研究

介绍了同轴磁绝缘传输线（MITL）的工作特性,对传输线极间电子分布、电子损失与磁绝缘的关系进行了阐述;分析了同轴磁绝缘传输线极间电子对传输线阻抗的影响,采用理论分析与粒子模拟相结合的方法,实现同轴MITL与负载轴对称平板二极管的阻抗匹配。运用MPI并行算法分别对带螺旋支撑杆的MITL进行数值模拟,并对模拟结果进行了分析,得出了所添加的螺旋金属支撑杆对同轴传输器件的影响。电压的最大损失率为2％,阳极电流的最大损失率达到了4．4％,阴极电流的损失率为8．9％,电磁场以及粒子实空间都有相应的变化。     

磁绝缘线振荡器的三维粒子模拟

用三维MAGIC数值模拟软件对一种特殊结构的磁绝缘线振荡器进行模拟，在二极管电压为506kV、电流为56kA时，在L波段获得了平均输出功率为2．78GW、工作主频为1．16GHz的微波输出，平均转换效率为9．8％，并研究了一些参数变化对微波输出的影响。     

用粒子模拟方法研究SG-III装置的腔体SGEMP

X射线照射金属腔体后,会在内部空间中发射出大量光电子,从而产生很强的系统电磁脉冲(SGEMP)。激光惯性约束聚变(ICF)装置内的X射线环境非常复杂,在靶室内工作的诊断设备即使有良好的电磁屏蔽,仍会面临严重的SGEMP干扰。以神光-III(SG-III)装置靶室内部的X射线环境为背景,采用时偏时域有限差分(FDTD)方法和粒子模拟(PIC)方法对二维圆柱腔体模型内部的SGEMP进行数值模拟。针对电磁场的振荡现象,在传统的粒子模拟算法基础上采用时偏方法进行滤波,去除了高频误差对计算的影响,结果更加准确。最后,得到的SG-III装置靶室内SGEMP干扰约为1.5 MV/m。