W波段同轴波导回旋行波管放大器的稳定性研究

推导出了考虑损耗层厚度影响的有限电导率材料加载同轴波导中横电模传输常数的解析表达式。结合同轴波导回旋行波管的非线性理论对分布损耗涂层加载的W波段TE₀₂模同轴波导回旋行波管的互作用系统进行了稳定性研究, 分析了互作用系统中的不稳定问题。研究表明:互作用电路各区 (线性、非线性区) 长度的变化不但会导致互作用系统最危险竞争模式的变化, 还会导致竞争模式的局部轴向模发生转移, 合理选择互作用段的长度是稳定工作模式的重要条件;相比普通圆波导结构, 采用同轴波导结构, 稀释了工作模式附近的模式密度, 并通过分布损耗加载, 提高了竟争模式起振电流, 相应地提高了工作模式的稳定性。基于稳定性分析结果, 在电压60 kV、电流13 A、电子注速度零散为3%的情况下, W波段同轴波导回旋行波管放大器可获得峰值功率232 kW, -3 dB带宽2.5 GHz的放大性能。     

高频回旋管微波烧结纳米陶瓷研究

在高频回旋管微波烧结系统上进行纳米陶瓷烧结研究,制备出氧化锆单元及二元纳米陶瓷样品,对不同烧结工艺制备出的样品做了密度、硬度测试,利用XRD和扫描电镜分析陶瓷样品晶粒特性,以摸索适宜的烧结工艺.探讨了高频回旋管微波烧结纳米陶瓷的可行性.     

液氮温区同轴脉冲管制冷机的实验研究

脉冲管制冷机冷头朝上布置可以使制冷机与超导器件的耦合更方便 ,但对G -M型脉冲管制冷机 ,重力会对这种布置方式产生不利影响。对双向进气型脉冲管制冷机 ,直流和耦合传热会共同影响脉冲管制冷机的性能。介绍了液氮温区G -M型同轴脉冲管制冷机的实验结果 ,主要研究了蓄冷器温度分布和重力对脉冲管制冷机性能的影响     

材料固有损耗对压电振子谐振特性及参数测量的影响

本从考虑损耗时压电振子的阻抗（或导纳）议程出发,详细分析了材料固有损耗对压电振子的频率特性及参数测量的影响。分析结果表明：谐振（或反谐振）频率与理想无损时的相应值的偏差随损耗的增大而增大、随谐序的增大而减小。中还进一步分析了机械损耗对压电振子几种常用参数测量结果的影响。     

10W/80K高频同轴脉冲管制冷机的实验性能

介绍了一款大冷量高频单级同轴脉冲管制冷机的基本结构、数值模拟和实验性能。其线性压缩机采用Redlich动磁式直线电机驱动,压缩活塞对置布置,使用板弹簧支撑和间隙密封技术,80 K温区工作时的电机效率在83%以上。膨胀机的蓄冷器和脉冲管为同轴型布置,这种结构使冷头与器件之间的耦合非常方便。使用数值软件对制冷机整机和调相部件进行数值模拟,并对模拟结果进行实验验证。对制冷机的运行频率和制冷性能进行实验研究,制冷机在210.3 W输入电功时能获得10 W/80 K的制冷性能,比卡诺效率为12.66%,运行频率为62 Hz,整机重量小于5.5 kg。     

W波段TE6,2模同轴开放式谐振腔的研究与设计

详细研究了一种用于回旋管冷测的三段式同轴谐振腔模式激励器,该模式激励器利用同轴开放腔的选频选模特性将输入的W波段的波功率转换为TE6,2模式输出。基于缓变截面波导理论,研究了同轴谐振腔激励TE6,2模式的机理;求解了同轴波导中TE模式的特征根和不均匀弦方程并得到腔体谐振频率及Q值;分析了同轴腔内外半径对谐振频率的影响;给出了W波段高纯度TE6,2模谐振腔优化设计的参数;并用电磁仿真软件对其进行仿真计算,结果表明:该谐振腔的TE6,2模式纯度达到99.51%。     

密度测量对管输原油路途损耗影响的分析

随着企业的发展。加之铁路运输成本太高．管输原油进厂量将达到总进厂量的90％。因此管输原油的损耗情况直接关系着企业的效益。目前管输原油进厂由新乡输油处末站与我厂计量监督人员实现计量交接，随后原油经过计量站由厂内化验部门进行化验分析．两者的差值为路途损耗(以下简称途耗)，即。     

太赫兹回旋管和动态核极化核磁共振的研究发展

核磁共振(NMR)在诸多科学领域具有独特的优点,而微波推动的动态核极化(DNP)技术是NMR波谱学中一种重要的手段,可大大增强NMR方法的灵敏度,缩短信息获取时间。DNP-NMR在太赫兹科学和技术方面具有广阔的应用前景。随着DNP-NMR实验朝着高磁场发展,回旋管成为唯一可以产生DNP-NMR实验所必须的高功率太赫兹频率电磁波的器件,且有着较长的使用寿命。本文简要介绍了DNP-NMR的工作原理,并且评述了DNP-NMR系统的太赫兹回旋管的研究概况,同时指出了太赫兹DNP-NMR及所需射频源的发展趋势和一些问题的技术解决途径。     

玻璃中PbO含量对太阳能电池正面银浆欧姆接触性能的影响

正面银浆是晶体太阳能电池金属化的关键材料,玻璃中铅组分在达到银浆与硅片良好的欧姆接触中起着重要作用。用TGA-DSC和SEM对无铅玻璃及含铅玻璃特性进行了表征。结果表明,含铅玻璃Tg低,放热量高,溶Ag能力强,在降温过程中析出的银颗粒数量占优、粒径细小、排列规则、分布均匀,因此有较好的欧姆接触。研究了不同PbO含量的玻璃对不同方阻硅片电性能的影响,结果显示,随着硅片方阻的提高,增加玻璃中PbO含量有助于改善与Si发射极的欧姆接触,但PbO含量过高,溶Ag量过大,玻璃对Si发射极腐蚀较深,导致P-N结破坏严重,漏电较大,Voc下降明显。PbO含量在15%～25%,欧姆接触较好,Voc影响较小,故有较好的电池转换效率。     

Zn+注入对p-GaN/Ni/Au欧姆接触特性的影响

首次采用离子注入工艺研究金属电极和p-GaN的欧姆接触特性.Zn为Ⅱ族元素,可以提高p-GaN表面的栽流子浓度,对p-GaN/Ni/Au(5/10nm)界面处进行Zn+注入.经Zn+注入后的样品在空气氛围中快速热退火处理5min,以减少离子注入带来的晶格损伤.研究发现Zn+注入改善了p-GaN/Ni/Au的欧姆接触特性,接触电阻率ρc从10-1Ω·cm2数量级降低到10-3Ω·cm2数量级.研究了不同Zn+注入剂量(5×1015、1×1016、5×1016cm-2)对接触电阻率的影响,在注入剂量为1×1016cm-2、300℃下退火得到最优的接触电阻率为1.45×10-3Ω·cm2.用扫描电子显微镜观察了离子注入前后的表面形貌变化,探讨了接触电阻率改变的内在机制.     

三级同轴型脉冲管制冷机温度分布对回热器损失影响的数值研究

采用数值模拟方法研究三级同轴脉冲管制冷机,比较分析了同截面回热器和脉冲管的温度差异,并由此研究探讨了回热器各项损失与温度分布的相关性。结果表明,同一级回热器里不同形状的蓄冷材料之间的温度梯度会有较大的变化,导致轴向导热损失的明显增加。     

横磁处理对1K107纳米晶铁芯磁性能的影响及高频损耗分析

对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶铁芯分别进行普通热处理与横磁处理,并检测铁芯经两种热处理后的各项磁性能。获得了各频率下损耗与幅值磁密的关系。结果表明,横磁处理降低损耗效果较明显,该方法在高频电力电子变压器铁芯领域具有潜在应用前景。损耗分离结果表明,横磁处理后,磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗在总损耗中所占比例分别为不变、升高、降低。横磁处理后,磁畴结构改变,以磁矩旋转磁化为主要磁化方式,降低畴壁共振造成的异常损耗是除降低磁滞损耗外,降低总损耗的另一原因。     

高频微型同轴非金属脉冲管制冷机几何尺寸优化的实验研究

寻找出能使制冷机达到最佳制冷性能的部件几何尺寸匹配规律,是脉冲管制冷机研制过程中的一个重要任务.以设计的高频微型同轴非金属脉冲管制冷机为例,在设定部分固定参数的条件下,通过实验得出了脉冲管和蓄冷器各自的最佳长径比,最佳的脉冲管与蓄冷器的空体积之比,所得实验结果可以作为该类型脉冲管制冷机的初设计依据.     

压电换能器在并联谐振频率附近特性的研究

对压电换能器在并联谐振频率附近的特性包括功率自动调节性能、品质因数、效率、激励电压及承受电压等进行了分析研究。这些特性对大功率超声换能器的合理运用具有重要影响。用实验验证了分析计算的结果,并在某些方面给出了与串联谐振频率附近特性的比较。     

谐振管几何形状对热声发动机工作性能的影响

谐振管作为热声发动机的重要部件之一,其几何参数的变化对热声系统的工作性能有重大影响,在驻波型热声发动机系统上对锥形谐振管和圆直谐振管进行了初步的实验对比,以探明谐振管的形状对热声发动机系统性能的影响.实验结果表明,在系统的工作频率固定在130 Hz的情况下,无论是压比、输出声功,还是相对卡诺效率,采用锥形管的系统都要比采用圆直管的系统具有更大的优势.     

小长径比脉冲管制冷机重力影响的实验研究

为了进一步探究重力对于小长径比脉冲管制冷机地面测试的影响,搭建了重力特性研究试验台,测试了不同输入功率下各角度的制冷机性能.实验结果表明,制冷机在角度为135°--150°时制冷能力最差.随着输入功率的增加,角度变化对于脉冲管制冷机的影响变小,相同角度下温度、输入功率和电流的波动值变小.     

同轴式套管换热器应用于家用循环式热泵热水器的特性试验研究

分析以采用普通高效换热管的同轴式套管换热器为冷凝器的热力特性,并针对其运用在家用循环式热泵热水器的特点,试验研究采用该套管换热器的家用循环式热泵热水器的特性,得到在名义制热工况及冷却水进口温度为30℃条件下,不同水流量所对应的冷凝负荷、功率等特性及性能。结果可应用于家用循环式热泵热水器的开发设计。     

中温热管换热器内传热特性的研究

采用有效度-传热单元数(ε-NTU)法,建立了中温热管换热器的离散型数学模型。研究了中温热管换热器冷侧和热侧的传热特性。建立了单根热管的传热模型来修正计算热管热阻时所产生的温度误差,分析了单根热管的传热过程对整个换热器换热的影响。研究成果为安全衔接热管不同温度区域内的每排热管和强化中温热管换热器的传热性能以及中温热管换热器的进一步结构优化提供了理论依据。     

高频脉冲管制冷机惯性管频率特性的理论分析及实验研究

利用流体网络理论建立了惯性管的分析模型,计算分析了不同情况下惯性管的变化规律以及惯性管尺寸、频率以及气库的大小对惯性管入口处质量流量和相位角的影响。计算与实验表明:惯性管相位角的极值与制冷机冷端最低温度存在着频率上的对应关系。     

8mm三次谐波潘尼管的理论设计与粒子模拟研究

潘尼管是利用电子在高频结构中的位置选择机制实现注波净能量交换的回旋器件,具有高效率与低磁场的显著特点。本文在简述其基本原理的基础上,研究了其设计理论与方法,进行了相应的数值计算,设计了一只8 mm波段三次回旋谐波潘尼管:采用4开槽渐变到圆波导的开放式谐振腔高频结构,2π工作模式,束电压43.5 kV,束电流1.45 A,最后采用3D-PIC模拟软件进行验证、优化。模拟结果显示,该器件可获得37.8 kW平均输出功率,器件效率可达到60%,展示了其作为高效永磁包装器件的良好应用前景。