太赫兹真空源斜注管高频结构研究 被引量：1

1

作者 任大鹏 冯进军 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期551-553,共3页

斜注管的工作原理是将电子注稍微倾斜于慢波系统表面,通过改变电子注的倾角,来优化有效互作用长度,实现较高的输出功率和效率,可以作为一种新型高功率太赫兹器件。本文就国外的发展情况进行了评述。初步设计了W波段斜注管的几何尺寸和... 斜注管的工作原理是将电子注稍微倾斜于慢波系统表面,通过改变电子注的倾角,来优化有效互作用长度,实现较高的输出功率和效率,可以作为一种新型高功率太赫兹器件。本文就国外的发展情况进行了评述。初步设计了W波段斜注管的几何尺寸和电尺寸,并对其"冷"特性进行了初步研究。 展开更多

关键词 斜注管 太赫兹 返波振荡器 真空器件

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S波段永磁式相对论磁控管设计及实验研究 被引量：1

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作者 张颜颜 陈宏 +3 位作者 许建军 邓坤 刘东升 刘巧 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期41-45,共5页

对S波段永磁式全腔提取相对论磁控管进行了理论设计和数值模拟研究,并对其进行了实验研究。通过理论分析初步获取相对论磁控管结构参数,并采用三维电磁仿真软件对模型进行粒子仿真优化,根据引导磁场需求设计永磁磁场产生结构。该永磁式... 对S波段永磁式全腔提取相对论磁控管进行了理论设计和数值模拟研究,并对其进行了实验研究。通过理论分析初步获取相对论磁控管结构参数,并采用三维电磁仿真软件对模型进行粒子仿真优化,根据引导磁场需求设计永磁磁场产生结构。该永磁式相对论磁控管在500 kV电压输入条件下,输出微波功率1.978 GW,效率49.2%。利用实验室小型脉冲功率驱动源平台开展了初步实验研究。实验中,该永磁式相对论磁控管在脉冲驱动源驱动下获得GW级输出功率,功率转换效率约40%,实验结果与模拟结果吻合得较好。 展开更多

关键词 稀土永磁 相对论磁控管 高功率微波 矩形波导 脉冲驱动源

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利用UV曝光技术研制单根定向碳纳米管阵列冷阴极 被引量：3

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作者 陈长青 丁明清 +3 位作者 李兴辉 白国栋 张甫权 冯进军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页

通过普通的紫外（UV）光刻工艺，结合“变倾角缩口”新技术，研制了不同发射单元尺寸的碳纳米管（CNTs）阵列阴极。扫瞄电镜分析表明，随着缩口尺寸的依次减小（从0．6μm到0．4μm，最后到0．2μm），发射单元内CNTs的根数也不断减少... 通过普通的紫外（UV）光刻工艺，结合“变倾角缩口”新技术，研制了不同发射单元尺寸的碳纳米管（CNTs）阵列阴极。扫瞄电镜分析表明，随着缩口尺寸的依次减小（从0．6μm到0．4μm，最后到0．2μm），发射单元内CNTs的根数也不断减少。当孔径缩至0．2μm时，发射单元仅由1根～3根CNTs组成，并且大部分单元顶端均有单根CNT伸出，使得整个发射体近似于单根CNT。场发射特性测试结果表明，0．2μm发射单元尺寸的阵列阴极，开启电场约2V·μm-1；当场强为20V·μm-1时，该阵列的电流密度达到0．35A·cm-2，比1μm尺寸的阵列阴极提高了近4倍，比连续生长的薄膜CNTs阴极则高1～2个数量级。 展开更多

关键词 UV光刻技术 变倾角缩口 定向碳纳米管的生长 场发射阵列冷阴极

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W波段低电压回旋振荡管的研究

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作者 李志良 冯进军 +3 位作者 刘本田 王峨锋 曾旭 闫铁昌 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S2期206-209,共4页

文中通过对复合腔结构的W波段二次谐波回旋振荡管高频结构、起振电流、模式竞争及注波互作用研究,确定了工作模式为TE02-TE03的W波段低电压二次谐波回旋振荡管的基本工作参数。粒子模拟表明,应用25kV,4A,v⊥/v‖=1.6的双阳极磁控注入枪... 文中通过对复合腔结构的W波段二次谐波回旋振荡管高频结构、起振电流、模式竞争及注波互作用研究,确定了工作模式为TE02-TE03的W波段低电压二次谐波回旋振荡管的基本工作参数。粒子模拟表明,应用25kV,4A,v⊥/v‖=1.6的双阳极磁控注入枪时,该管能够在94GHz频率产生26.6kW的峰值输出功率,高于26%的效率。并且结果表明,该管在该工作模式下工作稳定。 展开更多

关键词 回旋管 W波段 二次谐波 复合腔

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微图形定向碳纳米管场发射阵列冷阴极的研究 被引量：12

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作者 陈长青 丁明清 +4 位作者 李兴辉 白国栋 张甫权 冯进军 邵文生 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期363-366,共4页

本文介绍了一种微图形化碳纳米管场发射阵列冷阴极,每个图形的直径仅为1μm,构成一个发射单元。制作工艺如下:首先在硅(100)基片上沉积氮化钛缓冲层,然后采用曝光工艺获得直径为1μm的胶孔阵列,沉积催化剂铁,最后采用直流等离子体增强... 本文介绍了一种微图形化碳纳米管场发射阵列冷阴极,每个图形的直径仅为1μm,构成一个发射单元。制作工艺如下:首先在硅(100)基片上沉积氮化钛缓冲层,然后采用曝光工艺获得直径为1μm的胶孔阵列,沉积催化剂铁,最后采用直流等离子体增强化学气相沉积(DC-PECVD)生长直立的碳纳米管。并对17500个发射单元的阵列阴极进行了表面形貌表征及场发射特性测试。结果表明,碳纳米管阵列阴极的一致性较好;最低开启电场为1 V/μm;电场为17 V/μm时,测得的电流密度已达到90 mA/cm2;发射电流为550μA时,在2.5 h内的波动小于5.6%。 展开更多

关键词 微图形 定向碳纳米管 场发射阵列冷阴极 直流等离子体增强化学气相沉积

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提高钼尖锥场致发射阵列阴极发射性能的研究 被引量：7

6

作者 李兴辉 冯进军 +3 位作者 白国栋 丁明清 张甫权 廖复疆 《液晶与显示》 CAS CSCD 2004年第5期343-348,共6页

在利用微细加工技术和双向薄膜沉积工艺制得的钼尖锥场致发射阵列阴极进行实用化的过程中,目前存在的两个主要障碍是,阴极发射电流密度低和工作不稳定。通过对阴极发射失效机理和失效阴极的SEM照片进行研究认为,导致电流密度较低的原因... 在利用微细加工技术和双向薄膜沉积工艺制得的钼尖锥场致发射阵列阴极进行实用化的过程中,目前存在的两个主要障碍是,阴极发射电流密度低和工作不稳定。通过对阴极发射失效机理和失效阴极的SEM照片进行研究认为,导致电流密度较低的原因是由于尖锥阵列的不均匀性造成只有部分尖锥发射电子;引起发射不稳定的主要因素是由于尖锥表面的微凸起和毛刺以及它吸附的各种影响有效功函数的污染物。采用电阻限流技术提高了阵列发射的均匀性,同时通过阴极老炼技术增强了场发射的稳定性,使其电流发射密度有很大程度的提高,而且电流波动也大为减小。研究结果对于该阴极在射频功率和平板显示等器件上的应用有着重要的意义。 展开更多

关键词 场致发射阵列阴极 限流电阻 发射均匀性 发射稳定性

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回旋管双阳极磁控注入枪的边界元法计算 被引量：1

7

作者 李志良 冯进军 +2 位作者 王峨锋 刘本田 钱丽军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期724-728,共5页

根据边界元法建立物理与数学模型,编制了计算磁控注入枪的程序。使用该程序设计和模拟一个工作在35 GHz,70 kV,10 A基波回旋行波管放大器的双阳极磁控注入枪,获得较好的模拟结果。并对电子注在不同工作电压和磁场下的质量进行了分析计... 根据边界元法建立物理与数学模型,编制了计算磁控注入枪的程序。使用该程序设计和模拟一个工作在35 GHz,70 kV,10 A基波回旋行波管放大器的双阳极磁控注入枪,获得较好的模拟结果。并对电子注在不同工作电压和磁场下的质量进行了分析计算。计算表明,边界元法在分析回旋器件电子光学方面是一种非常有效的方法。 展开更多

关键词 回旋行波管 边界元法 磁控注入枪 数值计算

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3mm二次谐波回旋振荡管设计与数值模拟 被引量：2

8

作者 李志良 冯进军 +1 位作者 王峨锋 刘本田 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期67-70,共4页

二次谐波回旋振荡管的互作用磁场比基波回旋振荡管的磁场降低了一半,从而降低了设计难度,具有广阔的应用前景。通过对单腔结构的W波段二次谐波回旋振荡管高频结构、起振电流、模式竞争以及注波互作用研究,确定了W波段TE02模二次谐波回... 二次谐波回旋振荡管的互作用磁场比基波回旋振荡管的磁场降低了一半,从而降低了设计难度,具有广阔的应用前景。通过对单腔结构的W波段二次谐波回旋振荡管高频结构、起振电流、模式竞争以及注波互作用研究,确定了W波段TE02模二次谐波回旋振荡管的基本工作参数,通过粒子模拟(PIC)软件进行计算,在电子注电压为60kV,注电流为6A及速度比为1.5时,获得了67.5kW的输出功率和超过18%的效率,且工作稳定。 展开更多

关键词 二次谐波 回旋振荡管 粒子模拟

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W波段回旋行波管收集极热可靠性设计 被引量：3

9

作者 孙昊 王峨锋 +3 位作者 朱源 曾旭 冯进军 闫铁昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期110-113,共4页

利用粒子模拟软件和热分析软件,对W波段回旋行波管收集极区的电子轨迹和热分布进行了仿真计算。通过对收集极磁场参数的优化,调节了收集极区的电子分布,使得电子轰击区域从17.05cm2增加到28.52cm2,提高了67%,从而降低了单位面积的功率... 利用粒子模拟软件和热分析软件,对W波段回旋行波管收集极区的电子轨迹和热分布进行了仿真计算。通过对收集极磁场参数的优化,调节了收集极区的电子分布,使得电子轰击区域从17.05cm2增加到28.52cm2,提高了67%,从而降低了单位面积的功率密度。通过对收集极内壁热分布的仿真分析,确定了1kW/cm2的功率密度及1.12L/s的冷却水流量,以确保收集极内壁温度低于材料熔点,不会产生物理损坏,使得收集极能够稳定工作,保证了管子的工作稳定性。通过热仿真计算验证了优化方案的可行性,并已应用于实际。 展开更多

关键词 回旋行波管 收集极 粒子模拟 电子轨迹 热仿真

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共轴环光子晶体的缺陷微腔特性 被引量：2

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作者 刘晓杰 雷虹 +2 位作者 余恬 冯进军 廖复疆 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1245-1249,共5页

采用数值计算方法,模拟了共轴环光子晶体缺陷微腔的谐振模式场分布,计算了此微腔的品质因数和功率损耗,并分析其几何参数对谐振特性的影响。以此缺陷微腔为基础构建周期性慢波系统,讨论了该系统的色散特性。结果表明,微腔中能够存在单... 采用数值计算方法,模拟了共轴环光子晶体缺陷微腔的谐振模式场分布,计算了此微腔的品质因数和功率损耗,并分析其几何参数对谐振特性的影响。以此缺陷微腔为基础构建周期性慢波系统,讨论了该系统的色散特性。结果表明,微腔中能够存在单一的谐振模式,微腔的纵向长度和介质环介电常数对谐振特性影响较大。所构建的慢波系统有较宽的慢波频域,且慢波比曲线较为平坦。增大电子注开孔半径和减小周期长度对于提高工作频率及增加带宽较为有效。 展开更多

关键词 光子晶体 缺陷微腔 功率损耗 品质因数 周期性慢波系统 色散特性

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具有二维光子带隙结构的太赫兹谐振腔的谐振特性 被引量：2

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作者 刘晓杰 于海波 +2 位作者 余恬 雷虹 冯进军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期944-947,共4页

采用数值计算方法,模拟了具有二维光子带隙结构的太赫兹频段谐振腔的谐振模式场分布,计算了这种谐振腔的品质因数,详细分析了光子晶体结构、缺陷腔几何参量对谐振特性的影响·计算得到频率落在光子晶体禁带内的单一、高阶谐振模式,... 采用数值计算方法,模拟了具有二维光子带隙结构的太赫兹频段谐振腔的谐振模式场分布,计算了这种谐振腔的品质因数,详细分析了光子晶体结构、缺陷腔几何参量对谐振特性的影响·计算得到频率落在光子晶体禁带内的单一、高阶谐振模式,且缺陷腔横向尺寸越大,谐振模式的阶数越高·这种谐振腔具有很高的品质因数,腔体的纵向长度对品质因数的影响较大· 展开更多

关键词 光子带隙 太赫兹谐振腔 功率损耗 品质因数

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