Ka波段回旋行波管电子枪阴极热分析

利用有限元软件ANSYS对回旋行波管电子枪阴极组件进行热分析,得到了100W加热功率情况下的温度分布以及热形变情况,并利用EGUN软件分析了热形变后的阴极发射的电子注性能的变化。最后测试了实际阴极的温度,测试结果与模拟相符。为电子枪的设计、优化和实际装配提供了一定的依据。     

回旋行波管高质量阴极及电子枪研究

回旋行波管对回旋电子注参数（纵横速度比、速度零散等）非常敏感,实验中需进行电子参数调节,高质量电子枪研制是整管设计核心之一。基于理论分析、结构分析及热分析等对回旋行波管电子枪进行改进设计,对阴极、热子进行优化设计,研发的电子枪速度零散＜2%,优于国际报道的3%。项目在热分析和形变分析基础上,改进了阴极结构及制备工艺,显著提高了热子加热效率,将阴极加热功率从100W降低至50W左右,提升了阴极发射的均匀性和稳定性,10%工作比下长时间工作稳定、可靠,有效保障了阴极寿命,新研电子枪在Ka频段回旋行波管装管实验,脉冲功率100kW,平均功率10kW,连续工作稳定、可靠。     

空间行波管电子枪阴极温度拟合计算研究

工作温度是影响阴极发射能力和寿命的关键参数,其与电子枪保温结构、加热功率、环境温度相关,未经实测时不同加热功率和环境温度下的阴极温度往往较难确定。本文利用温度试验数据构建并拟合出简化的空间行波管电子枪热节点模型,通过热节点模型推算出不同加热功率和环境温度下的阴极温度,与实测温度比较验证了模型的准确性。此构建拟合热节点模型的方法为推算电子枪阴极温度提供了一种简便途径。     

行波管电子枪组件的热及形变分析

使用Ansys软件,对行波管的电子枪阴极组件进行了热分析和形变分析.计算了阴极在真空条件下,加载热辐射与热传导两种边界条件时到达温度稳定所需要的热启动时间,以及得到了阴极组件在温度稳定后的热形变大小和等效应力的分布,并将这些结果应用在微波管设计套装MTSS中计算了形变对阴极发射所产生的影响,对实际的阴极组件设计提供理论...     

空间行波管阴极寿命试验

本文介绍了对用于空间行波管的M型阴极进行的寿命试验。阴极寿命试验的载体选用普通玻璃二极管与电子枪,用于试验的M型阴极在40支普通玻璃二极管中的累计试验时间已经超过681000 h,在16支电子枪和2支行波管中的累计试验时间已经超过275000 h。对阴极的钡蒸发测量表明在空间行波管的工作年限内,M阴极主要受到膜层退化的影响,而一般不会出现钡耗尽的问题。因此基于电子枪寿命试验的数据,由膜层退化导致的阴极实际功函数增加,得出了M型阴极寿命模型,并对一定工作条件下的阴极寿命时间进行推算。同时作者发现：对于长期的阴极寿命试验,普通玻璃二极管不能有效保持其内部真空度,阴极发射下降较快;在电子枪中,阴极发射稳定。电子枪更适合作为阴极寿命试验的载体。     

G波段行波管电子枪设计与实验

设计了用于G波段行波管的聚焦极调制皮尔斯电子枪,电子注电压20 kV,电流50.9 mA,注腰半径0.056 mm,射程10.3 mm。利用热-结构耦合分析和电子注轨迹仿真方法,分析了热形变对电子枪性能造成的显著影响。为了消除电子枪热形变的影响,设计了装配模具进行补偿,并得到了实验验证。该电子枪已用于多种G波段行波管,解决了关键部件技术问题。     

辐射型加热磁控注入电子枪温度均匀性和热形变分析

基于140 GHz兆瓦级回旋振荡器电子枪设计和研制,利用ANSYS热分析软件,建立相应的磁控注入电子枪模型,分析电子枪工作时阴极温度均匀性及热形变,尝试通过相关几何和电参数的调整,在改善阴极温度均匀性的基础上,尽可能消除热形变对电子轨迹质量的影响。通过对比相同加热功率下阴极发射带的实测温度及仿真温度,评价了仿真模型及结果的合理性,为阴极组件的实际设计提供了参考数据。     

一种全金属外壳空间行波管电子枪研究

介绍一种空间行波管使用的电子枪,该枪采用全金属外壳套封结构、双阳极设计,并在内部设置消气剂,具有尺寸小、可靠性高、阴极寿命长、电子注层流性好等特点.文中将结合其性能及应用环境特点阐述其设计思路.期望这种设计方法能够为其他同类型电子枪的研制工作提供参考.使用这种电子枪的空间行波管已经完成了所有环境试验,阴极预测寿命大于15年,并且行波管的静态电子流通率大于99％.     

W波段回旋行波管电子枪热分析

利用有限元软件ANSYS对W波段回旋行波管电子枪进行了热应力分析.在给定热子功率下对阴极组件的温度场分布和热形变分布进行了模拟,并通过实验进行验证.测试的温度分布基本与模拟结果基本一致.最后,利用EGUN软件对电子枪形变前后进行了模拟.     

行波管阴极组件热特性模拟分析

阴极作为行波管中电子束的来源,其热特性的分析尤其重要.建立了电子枪阴极组件热状态有限元分析方程,采用ANSYS软件对电子枪阴极组件进行稳态阴极工作温度均匀性和阴极预热时间的模拟分析,为阴极组件的优化设计提供了参考,有助于阴极研制单位提高阴极的寿命和提高行波管快速反应能力等.     

空间行波管收集极热特性的有限元模拟与分析

针对某型空间行波管的结构设计,利用ANSYS有限元软件模拟计算了收集极的传热特性,并对收集极传热特性中的诸多影响因素进行了分析研究。结果表明,收集极与绝缘陶瓷材料的导热率以及各组件之间的接触热阻是影响其传热特性的主要因素,而受环境温度因素的影响较小。     

电子枪设计制造工艺与阴极性能分析

本文从结构、材料、工艺方法等几个方面阐述了电子枪设计制造工艺过程,根据工作实践分析了电子枪设计与阴极性能的关系。     

低热耗空间行波管电子枪仿真与结构优化

为提高空间行波管的效率,本文采用在阴极热屏筒上开孔的方法减小热子功耗,通过仿真得到优化的阴极热屏结构,并对仿真结果进行了实际测试和验证.结果 表明,实测数据与仿真数据在仿真模型规定的950～1010℃范围内,仿真模型的误差范围在2.47％～4.45％之间,电子枪热子热耗降低了24.28％.     

行波管栅控电子枪的动力学模态分析

栅控电子枪作为行波管的“心脏”,其结构的稳定性直接影响着管的脉冲输出性能,特别是在振动应力下的结构可靠性更是当今生产单位关注的重点。利用ANSYS软件对电子枪进行动力学模态分析可以得到电子枪的固有频率和振型,从而在结构设计上避免共振。     

毫米波空间行波管输能结构的设计

本文采用分段设计的方法,将一个完整的盒型窗输出耦合结构分解为三部分,然后对这三部分分别进行匹配设计,最后将设计好的各部分组合成整体。利用HFSS软件对各段结构以及整体结构进行了仿真,结果表明这样设计出的盒型窗输出耦合结构在工作频带内可以很好的满足设计要求。     

一种带散热片的螺旋线慢波结构的热模拟与分析

为了解决慢波结构的散热问题,本文从热特性的角度出发设计了两种散热片结构。利用有限元软件ANSYS对带有这两种散热结构的慢波结构的热特性分别进行了模拟和分析,通过比较发现集中散热结构具有较好的散热性能,这为螺旋线行波管的优化设计和合理散热提供了参考。     

基于Spindt冷阴极的行波管电子枪设计

针对X波段小型化Spindt冷阴极螺旋线行波管进行了电子枪设计.基于皮尔斯型电子枪结构,联合PPM高频聚焦系统,以电子注聚焦特性为优化目标,采用CST粒子工作室对电子枪结构和工作参数进行了优化设计,获得了 30 mA工作电流下电子注填充比为0.68的良好电子注聚焦.在此电子枪结构和高频结构下,分析了特定电流下电子注聚焦...     

S波段大功率行波管电子枪设计

采用皮尔斯电子枪综合法设计，并在综合法设计中引入圆筒电极聚焦和双阳极设置概念，再通过Egu。数值模拟、优化，方便、快速设计出了S波段大功率螺旋线行波管高导流系数、大电流、高电流密度电子注电子枪，该电子枪成功加工装配在行波管整管中。