回旋管振荡器（上海
一恒仪器有限公司）能够提供足够的功率可应用于受控核聚变、拒止武器系统、材料处理和等离子体诊断。特别是国际热核反应堆计划（ITER，International Thermonuclear Experimental Reactor）的推动下，回旋管器件正向高频率、兆瓦级功率功率发展。选择高阶模的工作一方面提高了功率容量，然而另一方面模式密度增加带来了更强的模式竟争，大大地降低效率。同轴腔回旋管与传统回旋管相比拥有明显的优势。一是内导体的存在降低了竞争模式的Q值，增大了竞争模式的起振电流，从而有效地抑制了模式竞争； 二是因为同轴回旋管的内导体固定在运动电子注附近, 所以能够更好地解决回旋管的电子注电压下降和限制电流问题 .
同轴腔回旋管按内导体结构可以分为两类，一是光滑同同轴腔回旋管，即内导体为光滑圆台或圆锥；二是内刻槽同轴腔回旋管，即内导体上刻有角向周期性变化的纵向凹槽。内刻槽同轴腔因为抑制模式竞争的能力更强而成为现在的一个研究热点。德国卡尔斯鲁尔研究中心 FZK 研究组首先研制了输出功率为1.5 MW, 频率为165 GHz的内刻槽同轴回旋管, 后来又成功研制了输出功率为 2 MW, 频率为 170 GHz 的内刻槽同轴回旋管，现在正在研究输出功率为 4MW，频率为170GHz 的双窗输出的内开槽同轴回旋管 。而国内关于同轴回旋管器件的研究还处在起步阶段,关于这方面的研究成果的报道比较少。虽然内刻槽同轴腔的优势比较明显，但它也存在很严重的问题。首先，内刻槽同轴腔的理论不够精确，做了很多简化近似；其次，内刻槽同轴腔对加工工艺的精度要求高。因此，本文研究限于理论精确、便于加工装配的光滑同轴腔回旋振荡器。
