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周期永磁聚焦电子注性能计算机模拟 被引量：26
1
作者 廖平 杨中海 +1 位作者 雷文强 廖莉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期68-72,共5页
　使用全三维电磁场粒子模拟程序MAFIA建立了行波管周期永磁聚焦系统模型,计算了磁系统中的磁场分布和静态电子注传输特性。分析了周期永磁系统聚焦电子注传输特性,并重点讨论了磁场强度、磁场端部效应和横向速度分布对电子注聚焦性能... 　使用全三维电磁场粒子模拟程序MAFIA建立了行波管周期永磁聚焦系统模型,计算了磁系统中的磁场分布和静态电子注传输特性。分析了周期永磁系统聚焦电子注传输特性,并重点讨论了磁场强度、磁场端部效应和横向速度分布对电子注聚焦性能的影响。为周期永磁聚焦系统的工程设计和优化提供了有价值的模拟结果。 展开更多
关键词 周期永磁聚焦 传输特性 三维粒子模拟 MAFIA
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微波管电子枪三维粒子模拟研究 被引量：18
2
作者 廖平 杨中海 +1 位作者 雷文强 肖礼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期353-357,共5页
　分析了以往电子光学模型进行电子枪模拟工作过程及存在的缺陷,指出粒子模拟方法能够全面考虑空间电荷限制和温度限制、阴极热初速、电子注非层流性等因素,研究电子注的瞬态和噪声特性,是一种更准确的电子枪模拟方法。以某电子枪为例,... 　分析了以往电子光学模型进行电子枪模拟工作过程及存在的缺陷,指出粒子模拟方法能够全面考虑空间电荷限制和温度限制、阴极热初速、电子注非层流性等因素,研究电子注的瞬态和噪声特性,是一种更准确的电子枪模拟方法。以某电子枪为例,运用MafiaPIC模块进行了模拟计算,与实验结果对比表明Mafia粒子模拟具有相当精度,可用于指导微波管电子枪工程设计。 展开更多
关键词 电子枪 计算机辅助设计 粒子模拟 MAFIA
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螺旋慢波电路高频特性的三维计算模拟 被引量：20
3
作者 雷文强 杨中海 +1 位作者 廖莉 陈清礼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期892-896,共5页
　使用MAFIA软件对螺旋慢波线高频特性进行计算模拟,避免解析理论中的假设处理,提高了计算精度,与实验测试值相比色散特性的平均模拟误差为1%左右,耦合阻抗的平均误差为0.2%左右;并对不同建模方法下的不同模拟方法在计算时间和精度上作... 　使用MAFIA软件对螺旋慢波线高频特性进行计算模拟,避免解析理论中的假设处理,提高了计算精度,与实验测试值相比色散特性的平均模拟误差为1%左右,耦合阻抗的平均误差为0.2%左右;并对不同建模方法下的不同模拟方法在计算时间和精度上作了比较,证明了准周期边界条件的模拟方法是一种在实际工程应用上同时满足精度与效率要求的模拟方法。 展开更多
关键词 螺旋慢波线 高频特性 计算模拟 准周期边界条件 工程应用 螺旋慢波电路 MAFIA软件
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W波段折叠波导慢波结构设计及三维注波互作用模拟 被引量：5
4
作者 蔡军 冯进军 +2 位作者 廖复疆 黄明光 邬显平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期2342-2346,共5页
本文综合分析了折叠波导的几何尺寸和电子束参数,运用电磁场软件MAFIA的粒子模拟程序对三维折叠波导慢波结构进行了模拟.模型中,电磁波通过波导模式导入;为了克服较大空间电荷效应造成的电子注发散,使用了纵向聚焦磁场.基于三维互作用... 本文综合分析了折叠波导的几何尺寸和电子束参数,运用电磁场软件MAFIA的粒子模拟程序对三维折叠波导慢波结构进行了模拟.模型中,电磁波通过波导模式导入;为了克服较大空间电荷效应造成的电子注发散,使用了纵向聚焦磁场.基于三维互作用模型得到了W波段折叠波导的模拟结果,该结果可以对折叠波导慢波结构的三维互作用性能进行预测和分析. 展开更多
关键词 折叠波导 慢波结构 MAFIA 三维互作用模拟 行波管
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多注速调管电子光学系统的模拟 被引量：7
5
作者 王树忠 丁耀根 +1 位作者 沈斌 王进华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期257-260,共4页
利用3维电磁场计算软件MAFIA对L波段100 kW多注速调管的多注电子光学系统进行了模拟计算。通过编写宏程序使MAFIA可以计算旁轴电子枪的性能参数,给出了磁场分布并分析了磁场的差异对电子轨迹的影响。模拟表明:中心注磁场具有轴对称性,... 利用3维电磁场计算软件MAFIA对L波段100 kW多注速调管的多注电子光学系统进行了模拟计算。通过编写宏程序使MAFIA可以计算旁轴电子枪的性能参数,给出了磁场分布并分析了磁场的差异对电子轨迹的影响。模拟表明:中心注磁场具有轴对称性,在均匀区,轨迹的波动性最小,电子轨迹的层流性也最好;内层电子注径向磁场较小,轨迹的波动性略大于中心注的情况;外层电子注靠近极靴处径向磁场最大,电子轨迹的波动最大,层流性最差。计算并模拟显示了18个电子注在收集极入口处的发散情况。 展开更多
关键词 高功率微波 多注速调管 3维电子光学 MAFIA
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高频腔本征值问题的三维数值模拟 被引量：10
6
作者 雷文强 杨中海 肖礼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期176-179,共4页
运用有限积分法软件MAFIA和有限元软件ANSYS对两类高频腔的本征值问题进行数值模拟 ,将模拟结果与部分实验数据进行验证 ,得到了比较一致的结果 ,其平均计算精度在 5 %以内 ,证实了两种电磁软件都可用于高频腔本征值问题的数值模拟 ,在... 运用有限积分法软件MAFIA和有限元软件ANSYS对两类高频腔的本征值问题进行数值模拟 ,将模拟结果与部分实验数据进行验证 ,得到了比较一致的结果 ,其平均计算精度在 5 %以内 ,证实了两种电磁软件都可用于高频腔本征值问题的数值模拟 ,在计算精度上为满足工程设计需要做了一些研究。另外将两种模拟软件在计算时间上作了对比。 展开更多
关键词 本征值问题 有限分法 MAFIA ANSYS 数值模拟 高频谐振腔 行波管 计算方法
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非均匀传输线型谐振腔的研究 被引量：5
7
作者 李智慧 唐靖宇 +2 位作者 朱昆 张侠 马钟仁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期773-776,共4页
分析了周期性电容盘片加载的同轴线的传输特性 ,并将其应用于四分之一波长线谐振腔 ,利用传输线理论和数值模拟两种方法分析了这种腔体的谐振特性 ,得到了谐振频率、Q值与盘片半径、盘片个数间的关系 。
关键词 慢波结构 MAFIA程序 回旋加速器 谐振腔 传输特性 数值模拟
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强流射频四极加速器耦合单元的物理设计研究 被引量：5
8
作者 欧阳华甫 徐韬光 +2 位作者 关遐令 罗紫华 许文武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期195-198,共4页
用二维程序SUPERFISH和三维程序MAFIA对射频四极加速器进行了计算机模拟。通过模拟 ,确定了射频四极加速器中工作模的射频电场的分布 ,完成了射频四极加速器的耦合单元、调谐块和起始单元的设计。设计耦合单元必须使射频四极加速对干扰... 用二维程序SUPERFISH和三维程序MAFIA对射频四极加速器进行了计算机模拟。通过模拟 ,确定了射频四极加速器中工作模的射频电场的分布 ,完成了射频四极加速器的耦合单元、调谐块和起始单元的设计。设计耦合单元必须使射频四极加速对干扰不敏感。对设计的方案进行了讨论和分析。 展开更多
关键词 强流射频四极加速器 物理设计 MAFIA 分段耦合 谐振频率 调谐块 耦合单元 计算机模拟
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相对论行波管高频系统的数值模拟及实验验证 被引量：4
9
作者 张勇 周晓岚 +1 位作者 李建清 莫元龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期655-658,共4页
　分别采用有限元算法软件(HFSS)和有限积分法软件(MAFIA)对相对论行波管盘荷波导慢波结构进行建模,求出了相应的色散曲线。在此基础上设计了可用于相对论行波管的一种宽带和一种窄带的盘荷波导结构。加工了它们的冷测模型,测试曲线和... 　分别采用有限元算法软件(HFSS)和有限积分法软件(MAFIA)对相对论行波管盘荷波导慢波结构进行建模,求出了相应的色散曲线。在此基础上设计了可用于相对论行波管的一种宽带和一种窄带的盘荷波导结构。加工了它们的冷测模型,测试曲线和模拟曲线吻合很好,从而验证了这两种软件尽管计算方法不同,但都可以对行波管慢波结构本征值问题进行求解。 展开更多
关键词 盘荷波导 色散特性 HFSS MAFIA
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142.8MHz次谐波聚束腔的结构优化设计 被引量：5
10
作者 裴士伦 王书鸿 +1 位作者 顾鹏达 耿哲峤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期795-799,共5页
使用二维有限差分法分析软件Superfish和三维有限积分法分析软件MAFIA ,对 14 2 .8MHz次谐波聚束腔的结构进行了模拟和优化研究 ,给出了聚束腔结构优化设计的步骤和方法 ,确定了优化后聚束腔的基本结构。分析比较了Superfish和MAFIA两... 使用二维有限差分法分析软件Superfish和三维有限积分法分析软件MAFIA ,对 14 2 .8MHz次谐波聚束腔的结构进行了模拟和优化研究 ,给出了聚束腔结构优化设计的步骤和方法 ,确定了优化后聚束腔的基本结构。分析比较了Superfish和MAFIA两个软件的模拟优化结果 ,得出了基本一致的结论。还探讨了Su 展开更多
关键词 束流动力学 次谐波聚束腔 Superfish MAFIA 有限差分法 有限积分法
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MAFIA在行波管多级降压收集极模拟中的应用 被引量：3
11
作者 廖平 杨中海 +3 位作者 李斌 雷文强 廖莉 高迅鸿 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期483-486,共4页
评述了传统二维稳态轨迹程序模拟多级降压收集极计算方法,同时提出了使用MAFIA+大信号分析软件对多级降压收集极进行全三维动态PIC模拟的方法和收集极效率简化计算公式。初步模拟实例表明该方法与实验结果吻合较好,为收集极的精确模拟... 评述了传统二维稳态轨迹程序模拟多级降压收集极计算方法,同时提出了使用MAFIA+大信号分析软件对多级降压收集极进行全三维动态PIC模拟的方法和收集极效率简化计算公式。初步模拟实例表明该方法与实验结果吻合较好,为收集极的精确模拟和优化设计提供了新的途径。同时也指出了该方法存在的不足。 展开更多
关键词 多级降压收集极 行波管 粒子模拟 MAFIA软件 计算机辅助设计
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向内发射同轴虚阴极振荡器理论分析与数值模拟 被引量：3
12
作者 邢庆子 王冬 +2 位作者 黄峰 郑曙昕 邓景康 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期853-858,共6页
针对向内发射同轴虚阴极振荡器进行了1维理论分析,给出了电流电压关系的数值解,估算了同轴漂移区空间电荷限制流及虚阴极位置;同时使用MAFIA程序进行了全3维PIC数值模拟研究,通过调节阴极电子发射区与阳极反射板之间距离进行了一系列计... 针对向内发射同轴虚阴极振荡器进行了1维理论分析,给出了电流电压关系的数值解,估算了同轴漂移区空间电荷限制流及虚阴极位置;同时使用MAFIA程序进行了全3维PIC数值模拟研究,通过调节阴极电子发射区与阳极反射板之间距离进行了一系列计算,得到了圆波导中各传输模式频谱及功率。结果表明,尽管使用圆周对称的同轴结构,输出模式中TE11和TM01仍占主导地位,两种模式共同存在,相互竞争。在最佳情况下,当二极管电压为250 kV,电流为20 kA时,得到了微波输出总功率最高为740 MW,功率效率超过10%,主频为3.18 GHz,同时含有较强TE11和TM01模式成分的微波输出。 展开更多
关键词 高功率微波 同轴虚阴极振荡器 MAFIA程序 数值模拟
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耦合腔慢波结构冷测特性的计算方法 被引量：3
13
作者 李实 刘韦 +1 位作者 苏小保 阴和俊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1149-1152,共4页
对几种用3维MAFIA仿真软件以及利用其准周期边界条件和后处理模块计算耦合腔行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法进行了讨论,另外还对两种阻抗总阻抗和Pierce耦合阻抗的定义进行了充分讨论。考虑到休斯结构耦合腔行波管的... 对几种用3维MAFIA仿真软件以及利用其准周期边界条件和后处理模块计算耦合腔行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法进行了讨论,另外还对两种阻抗总阻抗和Pierce耦合阻抗的定义进行了充分讨论。考虑到休斯结构耦合腔行波管的电子是与耦合腔慢波结构的负一次谐波发生作用和耦合阻抗应该是电子注截面上的平均值等,指出总阻抗和Pierce耦合阻抗之间相差一个因子,考虑了这个修正因子之后,其结果将更接近实际情况。用这些方法计算耦合腔行波管的冷测特性,得到了与实验冷测值十分接近的结果。 展开更多
关键词 行波管 耦合腔行波管 MAFIA 色散 耦合阻抗
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MAFIA软件模拟三维耦合腔慢波结构 被引量：12
14
作者 张国兴 戴卢富 刘准 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期1-5,共5页
本文详细描述了耦合腔慢波结构色散，耦合阻抗数值模拟的原理及方法．模拟过程是由ＭＡＦＩＡ软件包的频域解程序完成的．其结果与实测值、Ａｒｇｕｓ软件模拟值相比较，色散误差小于１％．最后，讨论了两种拟合色散曲线的方法，证实Ｃ... 本文详细描述了耦合腔慢波结构色散，耦合阻抗数值模拟的原理及方法．模拟过程是由ＭＡＦＩＡ软件包的频域解程序完成的．其结果与实测值、Ａｒｇｕｓ软件模拟值相比较，色散误差小于１％．最后，讨论了两种拟合色散曲线的方法，证实Ｃｕｒｎｏｗ方程拟合最佳． 展开更多
关键词 耦合腔慢波结构 行波管 数值模拟 MAFIA软件包
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耦合腔慢波电路的三维软件冷测模拟(英文) 被引量：5
15
作者 雷文强 杨中海 高源慈 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期470-474,共5页
讨论了在考虑行波管管壳影响的情况下,使用MAFIA模拟软件软件的冷测方法模拟耦合腔慢波电路的高频特性参数,包括色散特性、耦合阻抗和衰减特性,使色散特性精度提高到0.29%,其模拟结果比忽略管壳影响下的计算值更加接近实验数据,也证明... 讨论了在考虑行波管管壳影响的情况下,使用MAFIA模拟软件软件的冷测方法模拟耦合腔慢波电路的高频特性参数,包括色散特性、耦合阻抗和衰减特性,使色散特性精度提高到0.29%,其模拟结果比忽略管壳影响下的计算值更加接近实验数据,也证明了计算机模拟冷测方法可以取代实验测试方法。 展开更多
关键词 耦合腔慢波电路 三维软件 冷测模拟 软件冷测 MAFIA模拟 管壳影响 高频特性参数 行波管
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耦合腔慢波特性及其注-波互作用的三维软件模拟 被引量：7
16
作者 雷文强 杨中海 廖平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期673-676,共4页
　利用MAFIA软件分别对休斯型耦合腔慢波结构进行了由冷腔到热腔的计算机模拟,并将冷腔模拟结果分别与理论计算结果和实验测试结果进行比较,发现模拟结果更加接近实验值,色散特性的平均误差在0.02%左右,耦合阻抗的平均误差在5%左右,基... 　利用MAFIA软件分别对休斯型耦合腔慢波结构进行了由冷腔到热腔的计算机模拟,并将冷腔模拟结果分别与理论计算结果和实验测试结果进行比较,发现模拟结果更加接近实验值,色散特性的平均误差在0.02%左右,耦合阻抗的平均误差在5%左右,基本满足设计要求;由冷腔模拟结果导入MAFIA三维粒子模拟模块中进行注 波互作用模拟,对其工作机理进行了定性分析。 展开更多
关键词 慢波特性 MAFIA 休斯型耦合腔 计算机模拟 冷腔 热腔 注-波互作用 三维粒子模拟 高功率微波放大器
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MAFIA计算螺旋型回旋行波管色散特性 被引量：2
17
作者 周霖 陈怀璧 +2 位作者 许州 郑曙昕 何小中 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1051-1054,共4页
为了给回旋行波放大器中螺旋管的设计提供一种简单易行的计算和优化方法,构建了特定的螺旋型回旋管模型,并用色散特性方程和MAFIA软件计算了其色散特性.采用MAFIA软件计算时,由于周期条件,相移从-180°到180°,每30°计算一... 为了给回旋行波放大器中螺旋管的设计提供一种简单易行的计算和优化方法,构建了特定的螺旋型回旋管模型,并用色散特性方程和MAFIA软件计算了其色散特性.采用MAFIA软件计算时,由于周期条件,相移从-180°到180°,每30°计算一次,对应的传递常数从-0.837 8 cm-1变化到0.837 8 cm-1.由于在准周期条件中相应的相移对应相应的传递常数,求解出对应的基模频率,通过模式识别,得出耦合以后的模式频率,即可以得出色散曲线.结果表明:在8.3～10.6 GHz的工作频率范围内,两者的计算结果吻合较好,相对偏差小于0.5%.色散曲线趋于斜率为正的直线,该特性说明了螺旋型回旋行波管具有较高的工作效率和较宽的带宽. 展开更多
关键词 色散特性 MAFIA软件 回旋行波管 螺旋波导 模式耦合
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毫米波行波管电子光学系统计算机模拟 被引量：4
18
作者 廖平 杨中海 廖莉 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期794-797,共4页
分析了毫米波行波管电子光学系统的基本特征和设计方法。提出了建立一体化电子光学模型,通过PIC模拟研究电子注静态传输特性的方法。对于改进和优化行波管电子光学系统设计,实现“设计制管一次成功”具有一定的参考价值。
关键词 毫米波行波管 电子光学 粒子模拟 MAFIA软件
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三维螺旋慢波电路的精确的冷测模拟 被引量：4
19
作者 雷文强 杨中海 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期516-518,共3页
利用MAFIA的准周期边界条件对螺旋慢波电路的高频特性进行模拟 ,发现模拟结果在一定的网格取值范围内作微小变化 ,在此基础上使得色散曲线趋于数值收敛 ;并提出利用MAFIA后处理模块直接计算耦合阻抗的方法 ;将模拟计算结果与实验测试值... 利用MAFIA的准周期边界条件对螺旋慢波电路的高频特性进行模拟 ,发现模拟结果在一定的网格取值范围内作微小变化 ,在此基础上使得色散曲线趋于数值收敛 ;并提出利用MAFIA后处理模块直接计算耦合阻抗的方法 ;将模拟计算结果与实验测试值进行比较 ,其平均误差范围达到设计要求 。 展开更多
关键词 MAFIA 螺旋慢波电路 高频特性 数值模拟 耦合阻抗 计算机模拟 数值收敛
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CSR纵向束团压缩腔研究 被引量：2
20
作者 殷达钰 刘勇 +1 位作者 解庆春 李朋 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期198-202,共5页
针对兰州重离子加速器冷却储存环的发展目标,为了满足高能量密度(涉及重离子驱动惯性约束核聚变新能源)等物理研究的需要,使用三维电磁场计算程序MAFIA研究了一种新型的适用于CSR的纵向束团压缩腔。此纵向束团压缩腔采用高磁导率软磁合... 针对兰州重离子加速器冷却储存环的发展目标,为了满足高能量密度(涉及重离子驱动惯性约束核聚变新能源)等物理研究的需要,使用三维电磁场计算程序MAFIA研究了一种新型的适用于CSR的纵向束团压缩腔。此纵向束团压缩腔采用高磁导率软磁合金材料进行加载,相比于铁氧体加载的高频腔,可以得到高的电场梯度。以250MeV/u的238U72+离子为例进行了模拟计算,得出了此纵向束团压缩腔的工作频率为1.15MHz,峰值工作电压为80kV,由两个1/4波长同轴谐振腔组成,每个谐振腔峰值工作电压为40kV,能够满足在CSR上进行纵向束团压缩的要求。 展开更多
关键词 纵向束团压缩腔 高磁导率 高磁导率软磁合金 MAFIA程序
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