【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空电子器件，具体而言，涉及一种收集极的设计方法、装置、非易失性存储介质。
技术介绍
1、目前，在真空电子器件领域，特别是行波管(twt)的设计过程中，收集极作为回收行波管中未被利用电子能量的关键组件，其设计的效率与精准度直接影响着整个行波管的性能和可靠性。传统的收集极设计方法往往基于经验公式和有限的实验数据，进行大量的人工试错和参数调整。这种方法不仅耗时耗力，而且往往难以达到最优设计，尤其是在设计大功率连续波行波管所需的高效率收集极时，其复杂性更是大大增加。在高频工作条件下，电子注与慢波结构的相互作用变得更加微妙和复杂，要求收集极不仅能够高效地回收能量，还要能够处理电子注的精细动态特性，减少电子回流，提高能量转换效率，同时保证设备的稳定性和安全性。
2、然而，现有技术中的收集极设计方法存在明显的局限性，设计效率低下，难以快速反馈和调整设计方案。设计者通常需要进行大量的仿真测试，通过逐个参数的扫描和优化，来寻找最佳的设计点，这一过程不仅效率低下，而且容易遗漏对收集效率有显著影响的关键参数。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种收集极的设计方法、装置、非易失性存储介质，以解决现有技术中在收集极的设计过程中设计效率较低的技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种收集极的设计方法，包括：
3、获取样本收集极的有效样本信息；有效样本信息包括以下至少一种：样本收集极的结构参数信息和样本收集极的电压参数
4、获取有效样本信息中各参数信息的重要性顺序并确定参数设计顺序；
5、根据参数设计顺序对目标收集极进行设计。
6、进一步地，获取样本收集极的有效样本信息，包括：
7、获取样本收集极中的电子注收集情况；
8、根据电子注收集情况获取电子注能量空间域频谱；
9、判断电子注能量空间域频谱是否异常；
10、当电子注能量空间域频谱正常时，将电子注能量空间域频谱对应的样本收集极作为有效样本，并获取有效样本的有效样本信息；当电子注能量空间域频谱异常时，将电子注能量空间域频谱对应的样本收集极作为无效样本。
11、进一步地，电子注收集情况包括样本收集极的入口处在预设时段内的电子注的能量信息；根据电子注收集情况获取电子注能量空间域频谱，包括：
12、根据电子注收集情况获取电子注的粒子密度信息；
13、根据粒子密度信息获取电子注能量空间域频谱。
14、进一步地，根据粒子密度信息获取电子注能量空间域频谱，包括：
15、根据粒子密度信息中的粒子在三维坐标轴上的动量信息获取电子注能量空间分布图；
16、对电子注能量空间分布图进行池化处理，以获取量化特征图；
17、对量化特征图进行二维傅里叶变换处理，以获取电子注能量空间域频谱。
18、进一步地，判断电子注能量空间域频谱是否异常，包括：
19、获取电子注能量空间域频谱的幅度值的中位数，并将电子注能量空间域频谱的幅度值的中位数作为阈值；
20、对电子注能量空间域频谱进行图像处理，将电子注能量空间域频谱中幅度大于阈值的部分对应的高能量频谱段图像与电子注能量空间域频谱中幅度小于或等于阈值的部分对应的低能量频谱段图像进行区分；
21、根据高能量频谱段图像的频谱能量分布情况判断电子注能量空间域频谱是否异常。
22、进一步地，根据高能量频谱段图像的频谱能量分布情况判断电子注能量空间域频谱是否异常，包括：
23、当高能量频谱段图像的频谱能量分布情况呈现为预期分布情况时，确定电子注能量空间域频谱正常；当高能量频谱段图像的频谱能量分布情况未呈现为预期分布情况时，确定电子注能量空间域频谱异常；
24、其中，预期分布情况为沿电子注能量空间域频谱的边缘至电子注能量空间域频谱的中部的方向，高能量频谱段图像的出现频率逐渐降低。
25、进一步地，样本收集极为多个，获取有效样本信息中各参数信息的重要性顺序并确定参数设计顺序，包括：
26、将多个样本收集极的有效样本信息输入至随机森林模型中进行训练；
27、判断随机森林模型的输出结果的误差是否在预设范围内；
28、在随机森林模型的输出结果的误差在预设范围内的情况下，对随机森林模型的输出结果进行特征重要性计算，根据特征重要性计算的结果获取有效样本信息中各参数信息的重要性顺序；
29、根据有效样本信息中各参数信息的重要性顺序确定参数设计顺序。
30、进一步地，根据参数设计顺序对目标收集极进行设计，包括：
31、根据参数设计顺序依次调整目标收集极的与当前参数设计顺次相对应的参数信息，并输出每次调整对应的收集极的功率；
32、对每次调整对应的收集极的功率进行比较，并确定功率最大的收集极对应的参数信息为最优设计参数；
33、根据最优设计参数对目标收集极进行设计；
34、其中，在参数设计顺序中，相邻两个参数中顺序靠前的一个的调整次数大于相邻两个参数中顺序靠后的一个。
35、根据本专利技术的另一个方面，提供了一种收集极的设计装置，用于执行上述提供的收集极的设计方法，收集极的设计装置包括：
36、获取单元，用于获取样本收集极的有效样本信息；
37、确定单元，用于获取有效样本信息中各参数信息的重要性顺序并确定参数设计顺序；
38、设计单元，用于根据参数设计顺序对目标收集极进行设计。
39、根据本专利技术的又一个方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述提供的收集极的设计方法。
40、应用本专利技术的技术方案，首先优化了设计流程，通过获取样本收集极的有效样本信息，包括结构参数和电压参数，本方法能够基于这些信息确定参数的重要性顺序，从而在设计时优先考虑对收集效率有显著影响的参数。这有效地简化了设计流程，避免了对所有参数盲目调整，节省了设计时间和成本。其次，传统的收集极设计往往需要大量的参数扫描和优化，耗时且耗资源。本方案通过预处理数据，筛选参数重要性，能够快速识别出对收集极性能影响最大的几个参数，从而在设计初期就聚焦于这些参数的调整，显著提高了设计效率。再次，通过样本收集极的样本信息的有效性，能够更精确地评估所获取的参数信息的重要性顺序的有效性，为收集极的设计提供了更可靠的数据支持。这有助于设计出更符合电子注特性的收集结构，提升收集效率，减少能量损失。因此，通过本专利技术的技术方案，能够解决现有技术中在收集极的设计过程中设计效率较低的技术问题。
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1.一种收集极的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述获取样本收集极的有效样本信息，包括：
3.根据权利要求2所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述电子注收集情况包括所述样本收集极的入口处在预设时段内的电子注的能量信息；所述根据所述电子注收集情况获取电子注能量空间域频谱，包括：
4.根据权利要求3所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述根据所述粒子密度信息获取所述电子注能量空间域频谱，包括：
5.根据权利要求2所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述判断所述电子注能量空间域频谱是否异常，包括：
6.根据权利要求5所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述根据所述高能量频谱段图像的频谱能量分布情况判断所述电子注能量空间域频谱是否异常，包括：
7.根据权利要求1所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述样本收集极为多个，所述获取所述有效样本信息中各参数信息的重要性顺序并确定参数设计顺序，包括：
8.根据权利要求1所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述根
9.一种收集极的设计装置，其特征在于，用于执行权利要求1至8中任一项所述的收集极的设计方法，所述收集极的设计装置包括：
10.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至8中任一项所述的收集极的设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种收集极的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述获取样本收集极的有效样本信息，包括：
3.根据权利要求2所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述电子注收集情况包括所述样本收集极的入口处在预设时段内的电子注的能量信息；所述根据所述电子注收集情况获取电子注能量空间域频谱，包括：
4.根据权利要求3所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述根据所述粒子密度信息获取所述电子注能量空间域频谱，包括：
5.根据权利要求2所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述判断所述电子注能量空间域频谱是否异常，包括：
6.根据权利要求5所述的收集极的设计方法，其特征在于，所述根据所述高能量...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文鑫，夏公傲，靳职昊，张志强，朱方，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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