回旋管振蕩器（上海泰斯特儀器有限公司）能夠提供足夠的功率可應用于受控核聚變、拒止武器系統、材料處理和等離子體診斷。特別是國際熱核反應堆計劃（ITER，International Thermonuclear Experimental Reactor）的推動下，回旋管器件正向高頻率、兆瓦級功率功率發展。選擇高階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帶來了更強的模式竟爭，大大地降低效率。同軸腔回旋管與傳統回旋管相比擁有明顯的優勢。一是內導體的存在降低了競爭模式的Q值，增大了競爭模式的起振電流，從而有效地抑制了模式競爭； 二是因為同軸回旋管的內導體固定在運動電子注附近, 所以能夠更好地解決回旋管的電子注電壓下降和限制電流問題  .

同軸腔回旋管按內導體結構可以分為兩類，一是光滑同同軸腔回旋管，即內導體為光滑圓臺或圓錐；二是內刻槽同軸腔回旋管，即內導體上刻有角向周期性變化的縱向凹槽。內刻槽同軸腔因為抑制模式競爭的能力更強而成為現在的一個研究熱點。德國卡爾斯魯爾研究中心 FZK 研究組首先研制了輸出功率為1.5 MW, 頻率為165 GHz的內刻槽同軸回旋管, 后來又成功研制了輸出功率為 2 MW, 頻率為 170 GHz 的內刻槽同軸回旋管，現在正在研究輸出功率為 4MW，頻率為170GHz 的雙窗輸出的內開槽同軸回旋管 。而國內關于同軸回旋管器件的研究還處在起步階段,關于這方面的研究成果的報道比較少。雖然內刻槽同軸腔的優勢比較明顯，但它也存在很嚴重的問題。首先，內刻槽同軸腔的理論不夠精確，做了很多簡化近似；其次，內刻槽同軸腔對加工工藝的精度要求高。因此，本文研究限于理論精確、便于加工裝配的光滑同軸腔回旋振蕩器。