碳场电子发射体的应用研究

本研究涉及几种自制碳场电子发射体,介绍探索这些碳场电子发射体应用的过程中,在真空电子学、真空微/纳电子学(VMF/VNE)领域内获得成功的方面.研究工作涉及到了一些新开发的真空微电子学与真空电子学器件,如采用耐高温碳场电子发射体(CFE)与平滑型碳场电子发射体(SCFE)的氖发光管,采用平滑型耐高温碳场电子发射体(SCFE)、阵列硅场电子发射体(Si-FEA)的封离式全玻璃平板真空荧光光源管(FP-VFLT),采用寻址式碳纳米管(CNT)薄膜阵列场电子发射体(CNT-FEA)的封离式全玻璃平板摄像管(FCT)与平板显像管(FDT),采用碳纳米管(cNT)薄膜场电子发射体的封离式全玻璃超薄平板字符管(FCT).碳场电子发射体的应用研究工作也涉及到一种商用真空X射线管,及大面积碳纳米管(CNT)薄膜作为微波吸收材料的初步探讨.本文报导了这些研究工作达到的阶段成果.     

利用频域求解器模拟计算谐振腔的谐振特性

以“通过法测品质因数”的冷测实验为理论基础,通过理论分析、数值模拟和冷测实验证明了利用三维电磁仿真软件的频域求解器也能模拟获得涂覆衰减材料的谐振腔本征模的谐振特性.对同一个涂覆衰减材料的谐振腔,该方法的计算结果和JDM本征模求解器的计算结果一致,并经冷测实验验证,计算精度很高,最重要的一点是该方法计算速度很快,解决了JDM本征模求解器因考虑损耗降低仿真速度的问题.     

X波段速调管功率合成输出结构研究(TE01模输出窗设计)

在对X波段高峰值功率微波源迫切需求的牵引下,该文为X波段高峰值功率速调管功率合成输出结构设计了一个工作在9GHz的TE01模输出窗,输出窗相对带宽大于7%,通带内插入驻波比小于1.2.此外,该文还建立了TE01模输出窗窗片稳态温度分布的计算方法.理论分析表明,该输出窗传输50MW的高峰值功率不会由于温升而出现窗片的破裂.     

矩形π-TM310模双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路的实验研究

本文详细介绍了矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的实验研究过程,以及针对一些关键技术难点所采取的改进措施.测试数据显示,矩形π-TM310模双间隙腔与输出同轴线的耦合强度适中,其外观品质因数30左右,在加载同轴线之后各个电子注孔特性阻抗的均匀度仍然较好;矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的输...     

高次模多注速调管的矩形双间隙输出腔的研究

研究一种工作在TM1202高次模的速调管矩形双间隙输出腔模型。运用Mafia三维电磁场计算软件对模型进行计算机模拟,得出TM1202工作模式的频率、特性阻抗和场分布。加工了TM1202高次模多注速调管双间隙输出腔模型并进行冷测试验,测试结果与计算相符,并对计算和测试结果进行了分析。对该模型的研究为进一步研制工作在TM1202高次模多注速调管的高频输出系统提供了理论依据。     

磁体工作状态判断标准的改进

磁体结构优化设计需要用最少量的磁体产生最强的磁场,其要点之一是保证磁体的每一部分工作在退磁曲线上尽量靠近最大磁能积(BH)max的地方,目前用于磁场计算的程序CTA对磁体工作点的算法有缺陷,它对一个形状复杂磁体结构的磁场能量贡献大小的计算也不能给出唯一的结果,以便当作设计优劣的判据。作者就程序算法进行改进后,对每个磁体结构给出一个统一的平均磁能积作为判断磁体工作状态的标准,并进一步画出了磁能积的分布图。     

X波段带状注速调管的设计及实验研究

本文简要地报道了中国科学院电子学研究所对X波段带状注速调管所做的研究工作,其目的是对这种新方案进行原理性的验证。这项研究包括两个阶段,在第一个阶段中,成功建造并测试了使用闭合周期磁聚焦方案的带状注电子光学束管,在第二个阶段中,完成了高频互作用结构的设计并制造了完整的X波段带状注速调管。实验中,在125 kV附近观察到了器件的放大特性。在输入功率0.71 kW,工作频率11.69 GHz时,带状注速调管输出功率达到了2.8 MW,3 dB带宽30 MHz,增益35.96 dB,效率32.52%,束流通过率73.3%。在工作电压135 kV时,可以观察到大于93%的束流通过率,然而,此时管内出现振荡。这项研究表明带状注速调管有望在高功率的场合中获得应用,同时,寻求抑制振荡的方法仍然是未来研究中的艰巨任务。     

TM220高次模多注速调管矩形谐振腔

运用Isfield3D三维电磁场计算软件对C波段TM220高次模多注速调管矩形谐振腔模型进行计算机模拟，得出TM220工作模式的频率、特性阻抗和场分布图。并对该模型进行了冷测试验，测试结果与计算相符。提出了一种抑制杂模方法，计算机模拟和冷测试验均验证了该方法的有效性。该模型的研究为进一步研制工作于TM220高次模多注速调管的高频系统提供了理论和实验依据。     

相对带宽大于8%的C波段宽带多注速调管

本文介绍中国科学院电子学研究所研制成功的相对带宽8%的C波段宽带多注速调管。C波段宽带多注速调管KC4137和KC4148在100 kW和160 kW功率电平上,获得了相对带宽8.1%和8.5%,相应的最低效率为29%和32.5%,平均功率为5 kW和8 kW。论文分析了由双间隙输出腔引起的杂谱（寄生输出）,讨论了抑制杂谱的方法。