Abstract
相對論性磁控管的電腦模擬可以彌補實驗與理論間的不足因為磁控管本身結構的複雜性,以致於產生電子與電磁波間複雜而非線性的交互作用.因此在理論不完全的情況下為了對磁控管的基本理論有更深入的認識,及建立自己電腦模擬的能力,所以我們以磁控管(A6)為模擬對象,作二維圓柱座標(R-.theta.)的模擬.本論文主要探討相對論性磁控管的基本原理,同時使用完全電磁PIC模擬法在相對論性 A6磁控管的操作條件下,對電子在作用區與電磁場的非線性交互作用有深入的探討.同時利用模擬例探討磁控管的振盪模態的形成及振盪頻率受影響的情形.我們將其結果與MIT A6磁控管模擬例,及MAGIC code的模擬結果相比較,用以糾正我們觀念上的誤解,而且從其分析比較中我們可以得到以下結果 : 1. 磁控管的電壓脈衝模式對磁控管的振盪模態成長過程具有重要的影響,而且影響輸出功率的大小. 2. 磁控管的RF電磁場須長達10ns左右以後才有穩定的振盪值.因此本次的模擬結果糾正了以往短時間模擬的錯誤,而且對磁控管的振盪頻率受影響之因素有詳細的討論,以供未來 A6磁控管模擬者之參考.論文共分六章,第一章是引言;第二章是文獻回顧;第三章是磁控管作用的基本理論;第四章是模擬程式的方法與模型,其中對於PIC方法的介紹以及程式流程都有詳細的說明;第五章是模擬結果與討論;第六章是結論.