Ka波段空间行波管双阳极电子枪设计与优化

利用EGUN软件设计了一把导流系数为0.07μP的Ka波段空间行波管双阳极电子枪。该枪为皮尔斯型电子枪,双阳极分别为控制阳极(2.58 kV)和离子拒止阳极(9 kV)。该设计应用综合迭代法的计算结果进行初步设计,通过调整设计第一阳极,建立考虑导流系数、注腰半径和层流性的电子注性能优化目标函数,应用量子粒子群算法结合MATLAB与EGUN软件对电子枪阳极头位置进行了优化,优化结果满足了空间行波管对电子注的注腰半径和层流性的设计要求。     

行波管栅控电子枪栅网的结构可靠性

栅控电子枪栅网的结构设计以及栅网对束流的调整作用决定其结构设计必须具有良好的抗振可靠性,同时应保证尽可能少地截获电子枪发射的电子束,以防止发生打火和栅极发射.本文使用有限元模拟技术对栅控电子枪栅网进行模态分析,模拟分析了不同栅网尺寸的模态频率和模态振型,并对影响模态频率的因素进行探讨,为栅网的结构进行优化设计.     

空间行波管降压收集器性能的模拟分析研究

编制了一套行波管多级降压收集器计算机模拟程序,在此基础上对某行波管多级降压收集器性能进行了模拟计算,并通过对收集器进行优化,以提高其收集效率。模拟分析方法对行波管收集器的研究设计具有参考价值。     

行波管阴极组件动态热耗散分析及优化设计

阴极作为行波管的“心脏”，其内部结构的热耗散是影响行波管预热时问的关键问题，热传导和热辐射是引起阴极组件内部热耗散的最重要因素。建立了阴极组件热状态有限元分析方程，利用有限元ANSYS软件对阴极组件动态热耗散进行模拟分析。提取热流矢量图及温度分布图，并获得阴极达到稳态的预热时间。对实际样品进行实验验证，证明了有限元模拟方法是可行的。基于瞬态热模拟分析结果，优化设计了阴极组件中关键部件的结构及材料，有效地缩短了阴极预热时间，提高了行波管快速反应能力。     

二维混合结构网格电场数值模拟及其在低能电子枪设计中的应用

在半导体行业中,低能电子枪是样品二次发射系数测量和样品表面电荷中和的关键部件。为了给低能电子枪提供设计参考,本文采用二维混合结构网格电场数值模拟计算方法构造了不同结构和栅极电位的电子枪模型,研究了不同模型结构对束斑和束流的影响。结果表明,随着栅极和阳极间距的增大,电子束的放大倍率和束流会降低;随着栅极孔径的增加,电子束的放大倍率会降低,束流会逐渐达到饱和点;随着栅极电位增大,栅极对电子束的会聚作用逐渐减弱,电子束的束流呈上升趋势并最终达到饱和点。     

螺旋线行波管的粒子模拟研究

运用全电磁2.5维粒子模拟程序MAGIC,对螺旋线行波管中注-波互作用的非线性过程进行了模拟分析,得到了管子的功率、增益和效率等电性能参量,模拟结果与实测数据吻合良好。对整管长度、电子注电流、电压和聚焦磁场等量进行了优化,获得了管子最佳化运行的工作参数。     

数值模拟在大功率LED封装热分析中的应用现状

综述了采用计算机模拟方法研究芯片衬底材料及厚度、键合材料及厚度、热沉材料及厚度、透镜材料、散热肋片结构、榆入功率、空气对流换热系数、外加热管等对大功率LED散热性能影响的现状.芯片的结温随衬底材料、热沉材料热导率的升高呈先快速降低而后缓慢降低的趋势,选用热导率高的键合材料会对降低芯片结温起到一定作用,而透镜材料对LED散热性能的影响较小.LED的输入功率与芯片结温呈正比关系,散热器结构与散热方式会时LED散热性能有不同的影响.此外,还指出了提高大功率LED散热能力的途径.     

集成电路封装的三维热模拟与分析

以有限元方法为基础的计算机模拟技术在集成电路封装热设计中是一种重要的热模拟和分析工具。本文运用有限元方法对多热源条件下集成电路封装的热场进行了模拟和分析。模拟结果与测量值非常接近，证实了模拟方法的有效性。模拟结果表明：在本模拟条件下，由芯片到封装外壳底面的热通路为散热的主要通道，其它表面的对流条件对热场分布影响不大。     

吹风接触式冻结装置的模拟热分析

本文提出一个简单的数学物理模型模拟吹风接触式冻结装置中的传热过程。在 CBJ—1500冻结器中实测结果表明,理论模拟计算结果具有相当高的精度,满足工程设计要求。     

电阻点焊技术在行波管电子枪研制中的应用

电阻点焊技术是行波管电子枪研制过程中的关键工艺技术。本文首先从行波管电子枪常用的点焊材料、点焊结构与方法、检验方法几个方面,详细描述了电阻点焊技术的应用现状;然后从行波管电子枪的电子光学设计要求、热力学性能等分析了产生这种应用的技术背景;最后,针对上述应用中一些典型的困难,基于一些团队的研究成果,提出了部分解决方案、技术方向和可能被忽略的技术空白。希望从业人员能够从中学到经验,提升行波管电子枪的电阻点焊水平。     

Faraday cup for measuring the electron beams of TWT guns

A compact Faraday cup reported in this paper is designed to investigate the current distributions of the electron beams of Traveling Wave Tube’s guns. It consists of a 0.06 mm thick molybdenum aperture plate and a copper shield with a graphite collector inside. There are plates with different laser-cut aperture holes that were 100 μm, 50 μm, 20 μm and 10 μm in diameter for measuring electron beams with different sizes. The thermal analysis of the Faraday cup with pulse beam heating was performed and discussed in this paper. The pulse test shows that this device has fast response and small dissipation. A 0.58 beam perveance (μP) electron gun with expected minimum beam radius 1.0 mm was measured with the Faraday cup and the three-dimensional current density distribution and beam envelope were presented. The experiment results show that the design is reasonable for measuring the electron beam with a high resolution.     

空气超音速火焰喷枪设计理论与数学模型的建立

空气超音速火焰喷枪设计是开发空气超音速火焰喷涂技术的关键。本文阐述了喷枪的关键结构件包括燃烧室、laval喷嘴及加速管设计理论 ,即超音速燃烧学与空气动力学理论 ,在此基础上通过确定过程参数建立了以一维定常等熵流为假设条件的喷枪设计的理论模型 ,从而为深入研究和开发HVAF技术和空气超音速火焰喷枪的设计提供了较为理想的研究平台     

电子枪不锈钢元件表面化学研磨亚光工艺的研究

为了使彩色显像管54 cm FS电子枪不锈钢零件化学研磨后,表面达到金属亚光状态和有一定的粗糙度,采用阴、阳离子表面活性剂、消泡剂和少量光泽剂组合对其进行处理,温度控制在75±5 ℃,既可以保证精密零件公差尺寸,又使表面达到亚光效果,解决了高精密度电子枪零件烧氢粘结、焊接强度低和飞溅等不良现象,提高了该类型显像管的品质,具有较高的推广价值.     

丝束同轴冷阴极电子枪的研制

与传统基于热阴极电子枪的熔丝增材制造技术相比,基于丝束同轴冷阴极电子枪的熔丝增材制造技术具有明显优势。为了缩短与世界先进电子束熔丝增材制造技术的差距,通过分析丝束同轴冷阴极电子束产生机理,采用模拟仿真技术优化影响束流品质的阴极、阳极参数,根据仿真结果研制了一套具有完全自主知识产权的丝束同轴冷阴极电子枪。所研制的丝束同轴冷阴极电子枪输出束流呈现"X"形状,熔滴过渡模式可以调控,熔丝成形效率达到5.02kg/h。     

脉冲电子束作用下热障涂层微观结构及热循环性能

利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对大气等离子喷涂(APS)技术制备的热障涂层(TBCs)进行表面处理,探究HCPEB辐照对TBCs微观结构以及热循环性能的影响。热循环实验采用950℃炉温加热并随后水淬。采用X射线衍射,扫描电子显微镜详细分析了辐照前后涂层表面微观结构及相组成。X射线分析结果表明,HCPEB辐照后陶瓷层中单斜相m相含量降低;此外,衍射峰发生宽化及偏移说明伴随有晶粒细化以及残余应力产生。微观结构观察表明,HCPEB辐照后热喷涂缺陷消失,涂层发生重熔,涂层表面粗糙度降低,且重熔层内部有网状垂直微裂纹以及柱状晶产生。热循环实验表明,250次热循环后原始涂层发生整体剥落,涂层失效;而HCPEB辐照后涂层并未出现明显的剥落迹象,仅存在水平裂纹的扩展,涂层的热循环寿命明显提高。     

俄歇电子全息的计算机模拟研究和数值重现

原子的芯能级电子吸收能量后被激发 ,经过退激发过程发射出的俄歇电子波在传播过程中被周围的原子散射 ,带有周围原子结构信息的散射波 (物波 )与未被散射的电子波 (参考波 )相干涉形成的衍射图即俄歇电子全息图 ,通过全息图的重现 ,可获得原子级分辨率的三维结构信息。本文在合理的物理模型下 ,以Cu单晶以及高温超导YBCO中的Y原子近邻的一些原子簇为计算实例 ,首次就受激原子周围单层近邻原子散射和多层原子散射产生的俄歇电子全息进行了计算机模拟和数值重现 ,获得了三维晶格结构参量 ,并讨论了不同原子序数的原子在全息图形成及重现中的作用。本工作有助于材料微结构的研究     

新型高亮度、高分辨率双束电子光学系统

由三基色显示管投影来实现大屏幕显示仍是首选方案 ,为了提高投影质量 ,缓解亮度与分辨率间的矛盾 ,采取了三项主要措施 :1、采用双束扫描荧光屏 ;2、在发射系统采用层流枪的优点 ;3、采用电阻螺旋线形成的多极透镜与外磁透镜相配合作为主聚焦结构     

The construction of assembly and measuring devices for broadband traveling-wave tube electron injectors

The construction of electron injectors for broadband traveling-wave tubes and the effect of a spread in the geometrical dimensions of the parts of the injector on the parameters of the electron beam are considered. Equipment for the assembly and monitoring of the main dimensions of the injector and technological methods of assembly which ensure repeatability of the parameters of the traveling-wave tube and its reliability are proposed. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 12, pp. 45–48, December, 2007.