摘要：在微波能应用研究中,材料的介电特性是其重要特性,决定了材料被微波的处理能力。为开展毫米波频域的微波能应用研究,本文研究了一种用于材料毫米波介电特性测试的光子晶体谐振器。该谐振器基于三角晶格分布的光子晶体结构,所设计介质光子晶体的带隙为87~107 GHz。在其基础上,通过增加线缺陷和两个锥形结构形成直接与WR-10波导相连接的介质光子晶体波导,通带范围为88~99 GHz。在此介质光子晶体波导的中心增加直径为d=0.51 mm的通孔,构成光子晶体谐振器。向谐振器中心通孔放入待测量的介质材料,待测材料的介电常数将对谐振腔的谐振频率产生影响,通过测量谐振频率的变化,则可得到待测材料在88~99 GHz频段的介电常数。通过CST仿真研究,所设计的结构可以对高介电常数材料的介电特性进行测试,可测量材料的介电常数测量范围在67~94.5 GHz之间。

摘要：国际电联3区和我国无线电频率划分规定中,可用于工业、科学和医疗应用的频率已提升至毫米波频段。为了推动我国微波能应用向更高频率的毫米波频域发展,报道了一支为微波能应用研究开发的30 GHz连续波回旋管。通过理论设计和实验验证了该回旋管可在4.2 kV、300 mA工作电压、电流下实现100 W以上连续波功率输出,输出频率30.14 GHz,器件工作模式TE 01模式,实验结果与理论设计基本吻合。

摘要：基于碳纳米管冷阴极实验测试结果,采用三维粒子模拟软件对大面积碳纳米管冷阴极的场致发射特性进行了仿真,研究了栅网结构不同尺寸对碳纳米管冷阴极场致发射特性及电子注通过率的影响,并在此基础上设计出面积压缩比为18,输出电流密度为14.9 A/cm2的带状注电子枪。为进一步研制碳纳米管冷阴极电子光学系统和相关微波、毫米波电真空辐射源器件提供了技术基础。

摘要：对一种热阴极高功率返波管进行了理论研究,其具有寿命长稳定性好的特点。采用的热阴极发射电流密度为20 A/cm2,发射面积为100 cm2,发射总电流为2 kA。首先对该热阴极单阳极电子枪进行仿真研究,在确保不打火的情况下获得电子枪优化设计参数,再对整管进行粒子模拟研究,仿真结果表明,在工作频率为10.5 GHz时,该热阴极返波管的输出功率可以达到290 MW,换能效率为29%。

摘要：介绍了220 GHz同轴腔回旋管的设计,工作模式为TE04圆电模式.采用自洽非线性理论对谐振腔的工作参数进行了参数优化,选取工作电压50 k V,工作电流10 A,工作磁场8.4 Tesla.设计的同轴型双阳极磁控注入式电子枪,电子注速度横纵比1.5,速度零散5.2%.并采用粒子模拟方法进行了整管仿真.理论计算与粒子模拟结果表明,设计的220 GHz同轴腔回旋管有望获得200 k W以上的输出功率与40%以上的互作用效率.

摘要：设计制作的等离子体辅助慢波振荡器光控脉冲馈气系统能以任意脉冲宽度给等离子体阴极电子枪馈气,同时以任意时间延迟提供触发信号给调制器,启动空心阴极辉光放电。系统应用了光纤传输控制信号以隔离150 kV直流负高压。用研制系统进行脉冲馈气条件下的电子枪放电实验结果表明,能满足设计和使用要求。

摘要：根据220GHz回旋管的工作要求,设计了其所需的脉冲磁场系统与电子枪。脉冲磁场系统采用哑铃状结构,具有均匀区长、电阻小与电感小等优点,可以在较低电容与电压下获得更高的脉冲峰值磁场,并分析了其脉冲放电特性。电子枪采用双阳极磁控注入枪,用EGUN对其进行了设计优化,电子注纵横速度比为1.53,速度零散为3.1%。实验研究表明,脉冲磁场峰值强度达到8T,电子注电流达到2A,电子电流基本传输到靶片,控制极与阳极没有截获到电子,脉冲磁场系统与电子枪工作正常,达到设计要求。

摘要：设计了一种新型的高功率低气压等离子体电子枪。基于空心阴极效应和低压辉光放电原理与经验．确定了空心阴极、加速间隙、工作气压范围等。提出关于等离子体阴极电子枪产生高功率、高密度电子束源的整体方案。分别在连续馈气和脉冲馈气条件下进行实验测试，得到放电电流、收集极电流与气压、脉宽及调制器电压的关系。实验获得电子枪的典型放电电流为150～200A，脉宽60ps；传输电子柬达到30～80A，脉宽60ps。该结果表明该新型等离子体阴极电子枪可以取代材料阴极作为大电流、长脉冲电子束源，特别适用于等离子体加载微波管。

摘要：基于空心阴极效应和低压辉光放电原理,设计了一种小型空心阴极等离子体电子枪并进行了实验研究,在低气压下获得了稳定的空心阴极辉光放电,测量电子枪放电结果表明:在空心阴极中加入灯丝热子可明显降低放电气压;电子束电流的大小随放电电压增大而增大,受气体气压影响较小;在气压2Pa,放电电压10kV,脉宽4μs脉冲下放电,可得到脉宽为2μs,电流为600mA的电子束。

摘要：本文运用热力学方法对环板行波管互作用区进行了详细的热分析,首先由热传导方程导出了求解热传导率随温度改变的部件温升的方程.为求解该方程,详细分析了各部件的几何因子,在此基础上,近似考虑界面热阻,给定单位轴向长度的耗散功率和几何参量,对各部件温升和环上的最高点温度进行了详细的数值模拟,分析了热的和几何的参量对环板行波管热状态的影响.本文的工作有益于环板行波管的设计,并可以推广到环板慢波系统的变态结构.