【摘 要】
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介绍S波段4腔强流长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的总体设计、束流调制及微波提取等方面的模拟设计结果,重点分析和阐述了长脉冲强流相对论电子束(IREB)调制和微波输出中的杂频振荡和脉冲缩短问题的现象、产生根源和抑制措施,通过采用高阶及参差模式设置的谐振腔、加载阻挡吸收介质和优化调节电子束参数等措施,使杂频振荡和脉冲缩短问题得到了明显减轻.采用900kV、7kA、100ns的环行电子束、经过优化调
【机 构】
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中国工程物理研究院 应用电子学研究所 高功率微波技术重点实验室 四川绵阳621900
【出 处】
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中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会
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介绍S波段4腔强流长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的总体设计、束流调制及微波提取等方面的模拟设计结果,重点分析和阐述了长脉冲强流相对论电子束(IREB)调制和微波输出中的杂频振荡和脉冲缩短问题的现象、产生根源和抑制措施,通过采用高阶及参差模式设置的谐振腔、加载阻挡吸收介质和优化调节电子束参数等措施,使杂频振荡和脉冲缩短问题得到了明显减轻.采用900kV、7kA、100ns的环行电子束、经过优化调节S波段4腔RKA参数,模拟得到了峰值功率2.1GW的输出微波,器件效率33％,增益52dB.
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氧化锌作为场发射材料已经得到了广泛深入的研究,但由于自身的电学性能限制了其场发射性能的进一步提高,为了改善氧化锌的场发射,本文在覆盖有石墨烯的基底上采用水热法直接生长氧化锌,并采用二极结构在真空室中对该发射体的场发射性能进行测试.对比直接生长于硅片基底上的氧化锌纳米棒,在石墨烯衬底上生长的样品具有更为优良的场发射性能,包括更低的开启场强和阈值场强,更高的发射电流.结果显示,利用石墨烯可以有效提高氧
提出了一种新型的开放式周期结构—介质填充金属光栅,该结构可以作为Smith-Purcell自由电子激光的慢波结构.基于场匹配的本征模法,分别写出各区域电场和磁场方程,利用边界面上场的连续性条件,获得了开放式介质填充金属光栅周期结构的"热"色散方程,求出注-波互作用线性增长率,并讨论了系统结构参数和电子注参数变化对系统色散特性和线性增长率的影响.利用软件MAGIC对结构的色散特性进行了二维模拟,与理
扩展互作用速调管是一种高频率、高功率的毫米波电真空器件,在通信、雷达等方面具有广阔的应用前景.梯形慢波结构是应用于毫米波段扩展互作用速调管的典型结构,具有结构简单、易加工等优点.在对扩展互作用速调管理论分析的基础上,使用三维电磁场计算软件对基于梯形结构的扩展互作用速调管的高频特性和注波互作用过程进行了数值模拟,完成了一只W波段扩展互作用速调管放大器的设计.当电子注电压为17kV、电流为0.2A时,
借助场相位跳变,在带有弱正常色散的行波管中研究幅值-频率特性形状控制的可行性.结果表明,使用相位跳变能够使在80％工作频带的行波管在饱和模式下的幅值-频率特性不均匀性减小至±2dB,在线性模式下使放大面积减小超过一个级别.
D波段行波管盒型窗,由于尺寸较小,对于各个参数的影响较为敏感.本文对窗片金属化层的内径和厚度,以及焊料层的厚度和圆波导高度等参数的影响进行了软件仿真分析,得到了优化后的最佳值为10GHz的带宽,即在133GHz到144GHz范围内,驻波比低于1.2.最后加入整个慢波结构和衰减瓷的模型中进行计算,得到了驻比波低于1.4的结果.这一结果需要通过加工测试实验进行验证.
本文采用等效电路分析方法研究了双电子注折叠波导的色散特性.首先是对两种不同的电子注通道等效模型进行了比较,并与CST微波工作室(MWS)软件仿真得到的色散曲线进行了对比.对于工作在太赫兹波段的双电子注折叠波导,本文将等效电路模型的参数进行了改进,使得等效电路分析能够精确描述其色散特性.
针对毫米波和太赫兹器件对于大电流密度阴极的要求,利用常规工艺制备了含Sc2O3和SrO的浸渍钡钨阴极.电子发射测试结果表明,该阴极具有优异的电子发射性能,在1100℃的发射电流密度达到280Mcm2并且具有较低的蒸发速率2.53×10-8g/cm3s.值得一提的是,该阴极在低温区域(600～800℃)也具有电子发射能力,具体的发射机理有待进一步研究.此外,阴极表面成分和形貌分析结果表明,该类型的阴
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采用水热法在ITO玻璃基底上制备了氧化钡纳米棒,以此作为场致电子发射的冷阴极材料.并对材料进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和x射线粉末衍射(XRD)测试分析,揭示其表面形态和晶体结构.同时将阴极与印刷有荧光粉的阳极板组装成二极管场致发射结构,进行场致发射特性实验.该二极管结构的开启场强为0.9V/μm,阈值场强为3.49V/μm;并且具有稳定、均匀的电流发射效果.实验表明,氧化钡纳米棒