新型超辐射机制相对论返波管的理论和数值研究

基于超辐射机制的相对论返波管（RBWO）容易实现器件的小型化，为研制小型紧凑的高功率微波源系统开辟了诱人的前景；同时超辐射微波脉冲脉宽在亚纳秒量级且具有快的脉冲上升前沿，能用于纳秒脉冲雷达和超级干扰机的研制。对超辐射现象的研究还可以促进电子束瞬态动力学和非线性辐射过程理论的发展；对具有快上升前沿的、能重复运行的电子束驱动源的发展也有积极的促进作用。本课题拟建立和完善研究超辐射机制RBWO中束波互作用的理论模型和计算程序，深入地理解和掌握超辐射机制RBWO的运行规律；在此基础上，通过参数优化以及改进器件结构等方法进一步提高其峰值功率和峰值功率转换效率，改善其工作性能，设计出束波功率转换效率超过300%的GW级X波段超辐射机制RBWO，给出管子的输出功率和效率等指标以及基本运行规律，形成超辐射机制RBWO的理论设计方案，为实验研究提供参考。