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在CHIPIC 平台下，本文设计了电子与多种气体电离碰撞的MCC 模块，并对电子与多种离子同时进行了跟踪，成功研制了可对填充多种气体的返波管进行模拟的全三维电磁PIC/MCC 代码。采用该软件对存在残余空气的相对论返波管进行模拟。模拟结果显示微量残余空气可提高返波管性能，但过量的残余气体将导致明显的峰值功率降低及脉冲长度缩短现象。