一种基于遗传算法的高功率速调管电子枪表面电场梯度优化方法

本发明公开了一种基于遗传算法的高功率速调管电子枪表面电场梯度优化方法，属于微波真空电子管设计领域。本发明针对电子枪聚焦极开展优化，所述方法包括：根据皮尔斯理论确定电子枪阴极和阳极的基本结构参数；对聚焦极进行参数化处理，形成初始结构模型；调用DGUN软件进行二维束流模拟计算；基于Python搭建NSGA‑Ⅱ多目标优化程序，以电子束电流、束腰半径和表面电场梯度为优化目标，获得Pareto最优解集；最后通过CST三维仿真验证优化结果。本发明满足设计指标同时显著提高设计效率，有效降低电子枪表面最大电场梯度在20 kV/mm左右，能量分布更均匀，减少了真空击穿风险，适用于高功率速调管电子枪的优化设计。