Ka波段空间行波管双阳极电子枪设计与优化

利用EGUN软件设计了一把导流系数为0.07μP的Ka波段空间行波管双阳极电子枪。该枪为皮尔斯型电子枪,双阳极分别为控制阳极(2.58 kV)和离子拒止阳极(9 kV)。该设计应用综合迭代法的计算结果进行初步设计,通过调整设计第一阳极,建立考虑导流系数、注腰半径和层流性的电子注性能优化目标函数,应用量子粒子群算法结合MATLAB与EGUN软件对电子枪阳极头位置进行了优化,优化结果满足了空间行波管对电子注的注腰半径和层流性的设计要求。     

8mm二次谐波回旋速调放大器的研究

对8mm高功率二次谐波回旋速调放大器进行了理论研究和优化设计,已研制出回旋速调放大器实验样管,并进行了热测实验,得到了如下结果:在中心频率为35GHz的情况下,得到的最大脉冲输出功率为180kW,效率为13%,增益为21dB;在电子束电压为58kV,电子束电流为25A的情况下,得到了150kW的输出功率,3dB带宽110MHz(0.3%).     

阴极-热子组件加热功率的研究

对影响阴极-热子组件加热功率的几个因素进行了分析,并从有效加热面的增大、阴极支持筒材料的选择、氧化铝绝缘层烧结工艺以及装架工艺等几个方面进行了改进,从而满足了高可靠、高效率、长寿命X波段行波管的使用要求.     

太赫兹表面等离激元及其应用

金属或半导体与介质分界面上的电子与光子互作用形成的光学表面等离激元(SPP)以及人工超构材料或二维原子晶体材料表面上的电子与太赫兹波或微波互作用形成的人工表面等离激元(SSP)是小型化与集成化太赫兹有源/无源器件和太赫兹超分辨率成像的重要物理基础。随着太赫兹科学技术的发展,太赫兹表面等离激元研究在国际上受到很大关注。本文介绍了传统的光学表面等离激元及其发展,详细阐述了太赫兹波段的人工表面等离激元(SSP)和石墨烯表面等离激元(GSP)的基本原理和发展历程,对表面等离激元在太赫兹波段的新型辐射源、无源器件、超分辨率成像及其他领域的应用进行了较为全面的总结和评述,并对该领域未来进一步发展的方向进行了展望。     

太赫兹超分辨率成像评述I:非实时成像

作为太赫兹波最重要的应用之一,太赫兹成像技术在生物医疗、安防安检、无损检测和质量监控等方面都具有非常重要的应用前景。由于受衍射极限的限制,传统太赫兹成像技术的分辨率只能达到工作波长级别,还无法满足很多应用的需求。本文对几种非实时的太赫兹超分辨率成像手段进行了介绍,包括近场扫描显微成像、基于空间调制器的单探测器成像、基于时间反转的成像和基于空间频谱采样的成像,并对每一种成像手段的原理、发展过程及其优缺点进行了综述和讨论,最后对非实时太赫兹超分辨率成像的发展进行了展望。     

螺旋线行波管慢波组件散热性能的研究

提出了慢波组件散热性能的评价方法——电阻温度系数法，利用此方法对冷弹压法、缠钼带热挤压法、石墨热挤压法及新型的无变形热挤压法制备的慢波组件散热性能进行了实验研究，结果表明无变形热挤压方法比冷弹压法和传统的缠钼带热挤压法制备的慢波组件散热性能好。传统的石墨热挤压法可与无变形热挤压法制备的组件的散热能力相比拟，但石墨热挤压法会引起慢波组件的两次变形，使慢波组件的微波反射点增多增强，从而影响慢波组件的电性能。对国产BeO和进口BN夹持杆组成的慢波组件的散热性能进行了比较研究。同时对镀铜和镀金螺旋线与无镀层螺旋线组成的慢波组件也进行了对比研究。这些结果为制备散热性能好的慢波组件提供了有益的实验结果。     

三腔回旋速调管预群聚电流谐波分量研究

该文基于小信号理论导出多腔回旋速调管预群聚电流密度谐波分量与群聚参数之间的关系,并以三腔回旋速调管为例进行了相应的数值计算。结果表明:二次谐波分量明显地小于基波分量,并且二次谐波分量随第二腔群聚参数变化起伏相对于一次谐波分量变化较大;二次谐波分量与第二腔群聚参数依赖关系与群聚腔的场强幅度的相位,第一漂移区引起电子相位变化有关;输入腔Q值在一定范围对谐波分量影响极小。     

螺旋线镀膜对慢波组件散热性能影响的研究

该文研究了镀膜螺旋线的使用对慢波组件散热性能的影响。估算了采用镀膜螺旋线后,组件散热能力的改善情况。利用ANSYS软件进行了计算机模拟热分析,分析了螺旋线采用镀铜膜,镀金膜,镀金刚石膜对慢波组件散热性能的影响。最后,对镀铜和镀金螺旋线的慢波组件进行了实验研究。实验结果与理论分析非常一致。     

3mm回旋行波放大器单阳极磁控注入式电子枪的设计

该文根据3mm回旋行波放大器对电子枪的要求,完成了单阳极磁控注入式电子枪的设计。首先由绝热理论和角动量守恒关系式,求出了电子枪的初始设计参数,如阴极倾角、电子注发射表面宽度和阴-阳极间距离等;然后借助电子注轨迹分析程序EGUN,利用数值计算的方法得到了最终的电子注参数。结果显示:在电子注加速电压70kV,工作电流4.55A,电子注的横向与纵向速度比为1.0时,电子注的轴向速度零散为2.4%,能够满足回旋行波管放大器对电子注低速度零散的要求。     

夹持杆的结构和尺寸对慢波结构散热特性的影响的研究

该文利用ANSYS软件对采用不同结构夹持杆的慢波组件的散热性能进行了分析。分别在稳态和瞬态两种情况下,分析与比较了采用不同结构的夹持杆对慢波组件的散热性能的影响。得出了不同结构夹持杆在影响组件散热时的几个因素,对慢波组件夹持杆结构和尺寸的设计有一定的参考作用。