中文摘要：

近年来，高功率微波在定向能武器、高功率干扰等领域的潜在应用促进了多种高功率微波(HPM)器件的发展，其中相对论速调管放大器是优选的器件之一。相对论速调管由于具有高功率、高效率、相位和幅度稳定等优势，其发展得到相当重视，取得了很大的研究进展。在等离子体填充相对论速调管放大器中，电子注和等离子体相互作用，提高了互作用效率，增加了输出功率，同时还可以缩短高频系统互作用长度。对等离子体填充相对论速调管进行

结论摘要：

近年来，由于高功率微波在定向能武器、高功率干扰等领域的潜在应用促进了多种高功率微波器件的发展，其中相对论速调管放大器是优选的器件之一。相对论速调管由于其具有高功率、高效率、相位和幅度稳定等优势，使其发展得到重视，取得了很大进展。采用等离子体流体模型和线性场理论，利用场匹配法严格分析相对论速调管放大器中，在等离子体不同填充方式和不同填充密度下，电磁波传播理论、束流传输理论和束波互作用理论。研究结果表明外加磁场随着填充的等离子体浓度的增加而下降，因此填充等离子体有助于降低外加磁场；随着填充等离子体浓度的增加，极限电流随之增加；电子注和等离子体中的空间电荷波发生相互耦合，产生双流不稳定性；耦合模式个数随等离子体浓度、外加磁场变化。利用拉格朗日非线性动力学理论分析了等离子体填充对电子注群聚过程的影响,结果表明等离子体填充改变了漂移管中的空间电荷场特性，能够提高交流电流幅值和减小到达最大位置时的长度，所以等离子体填充能够提高互作用效率，增加输出功率，同时还可以缩短互作用长度。本项目的研究结果为实际设计和研制等离子体填充相对论速调管提供了理论基础和应用指导。