摘要：利用Ansoft Maxwell 2D软件建立太赫兹行波管永磁聚焦系统仿真模型,对模型结构尺寸进行参数化分析,研究永磁聚焦系统结构尺寸对聚焦系统轴向磁场分布、均匀区磁通密度(B)、磁场不均匀性(Δ)、磁场0点到均匀区距离(S)、均匀区长度(H)和系统重量(m)等多个指标的影响。在此基础上优化设计出了新的永磁聚焦系统,确定了永磁聚焦系统结构最佳尺寸。对应聚焦系统中心轴线上轴向磁场S=16 mm,H=30 mm,B=0.94 T,Δ=1.7%,m=10 kg。

摘要：以理论推导和三维模拟仿真设计为基础,设计优化了0.22THz折叠波导行波管电子枪、慢波结构、永磁聚焦系统、输入/输出结构、收集极等部分,并结合大量的工艺实验,探索和研究了各种精密加工方法和组装焊接工艺,最后完成了符合这些部分设计要求的高精度零件加工和组装焊接样品。

摘要：设计了一套0.22THz折叠波导行波管电子光学系统,详细介绍了电子枪和周期永磁聚焦系统的设计过程,在电子枪电子束束腰与磁系统不匹配情况下,对磁场过渡区进行了优化设计,以此为基础利用磁场仿真软件对磁场进行模拟和优化,并把磁场位形代入电磁仿真软件进行电子束传输仿真,优化后的电子光学系统发射束流10mA,阴极电压15kV,束流通过率96%。通过实验验证,流通管束流通过率93%,高频样管束流通过率94%,与设计相符。高频样管实现连续波运行,功率大于0.4 W,3dB带宽大于12GHz。

摘要：电子光学系统是真空电子器件的重要组成部分,主要包括电子枪、聚焦系统和收集极.电子光学系统的电子注聚焦和传输特性对器件性能指标至关重要,直接影响器件的输出功率、增益和带宽等特性.本研究设计0. 5 THz返波管电子光学系统,详细阐述电子枪和均匀永磁聚焦磁场的设计过程.根据返波管高频结构PIC (particle-in-cell)热腔模拟计算结果,设计符合电流发射要求且束流品质良好的电子枪,并结合理论分析,设计与之匹配的均匀永磁聚焦磁场.该电子光学系统主要工作和尺寸参数为:工作电压为23 kV时,阴极发射电流大于100 m A,电子通道的长度和直径分别为26 mm和0. 2 mm.

摘要：太赫兹真空电子器件成为未来主要的发展方向,本文对1.03 THz折叠波导慢波结构及电子光学系统进行了研究,分析了不同电子注通道形状对于折叠波导特性的影响,包括色散特性、耦合阻抗、衰减特性、功率、增益等,并且利用OPERA 3D软件设计了电子光学系统。仿真结果表明,在中心1.03 THz频率处,与矩形电子注通道折叠波导慢波结构相比,圆形电子注通道的结构色散曲线更为平缓,耦合阻抗提升6.9%,损耗降低6.8%;在10 GHz带宽内功率提升47.4%,增益提升1.2 dB,互作用长度缩短12.3%。在工作电压为17.4 kV时,阴极发射电流大于3 mA,电子注半径为0.012 mm,在均匀区永磁聚焦系统中可稳定传输。