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基于碳纳米管冷阴极的带状注栅控电子枪
1
作者 黄博文 王少哲 +6 位作者 陈旭媛 柳建龙 袁学松 吕志方 巩华荣 宫玉彬 段兆云 《微波学报》 北大核心 2025年第1期70-75,共6页
碳纳米管冷阴极具有良好的场致发射特性,在行波管的电子枪中具有潜在的应用前景。文中基于场致发射理论,研究了一支适用于G波段行波管的碳纳米管冷阴极带状注栅控电子枪。该电子枪由阴极、阴影栅、控制栅、聚焦极和阳极组成。阴极发射... 碳纳米管冷阴极具有良好的场致发射特性,在行波管的电子枪中具有潜在的应用前景。文中基于场致发射理论,研究了一支适用于G波段行波管的碳纳米管冷阴极带状注栅控电子枪。该电子枪由阴极、阴影栅、控制栅、聚焦极和阳极组成。阴极发射面为椭圆形,椭圆长半轴长度为0.8 mm,短半轴长度为0.4mm,两个栅极的开孔形状均为方格网状,而聚焦极通道形状为椭圆形,可以将电子注进一步压缩为带状注。文中分析了电子枪中电场分布以及不同阴影栅厚度对电子注的影响。CST模拟结果表明,当阴极电压为-24.6 kV时,电子枪的阴极发射电流为36.9 mA,射程为7.2 mm,注腰处的横向尺寸为0.52 mm×0.15 mm,电子注截面的面积压缩比为12.9,各电极均无电流截获。本研究为碳纳米管冷阴极应用于G波段行波管奠定了理论基础。 展开更多
关键词 碳纳米管 控制栅 带状注 电子枪
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适用于G波段超构表面行波管的多注电子枪研究
2
作者 孙世昭 邹建军 +4 位作者 江胜坤 陈旭媛 王战亮 宫玉彬 段兆云 《微波学报》 北大核心 2025年第1期58-62,共5页
G波段超构表面行波管具有天然的双电子注通道,电子注可以在超构表面两侧传输,和超构表面的局域增强电场进行注波互作用,可提高G波段行波管的输出功率和效率。本文研究了一支适用于G波段超构表面行波管的多注电子枪,其采用八个相同的圆... G波段超构表面行波管具有天然的双电子注通道,电子注可以在超构表面两侧传输,和超构表面的局域增强电场进行注波互作用,可提高G波段行波管的输出功率和效率。本文研究了一支适用于G波段超构表面行波管的多注电子枪,其采用八个相同的圆形阴极构成双排阵列,以产生双排多电子注,同时设计了一种三级聚焦极,使双排多电子注聚焦并与电子注通道适配。模拟结果表明,当注电压为24.6 kV、阴极半径为0.15 mm时,总注电流达到173 mA,阴极发射电流密度为30.6 A/cm^(2),射程为13 mm。静态流通模拟结果表明,在0.2 T的均匀磁场聚焦下,电子注在超构表面慢波结构中可以传输70 mm。该研究为G波段超构表面行波管的研究奠定理论基础。 展开更多
关键词 G波段 超构表面行波管 多注电子枪 三级聚焦极
原文传递
光子晶体在真空电子器件中的应用
3
作者 师凝洁 许多 +6 位作者 王禾欣 王战亮 巩华荣 段兆云 路志刚 魏彥玉 宫玉彬 《真空电子技术》 2018年第2期9-15,共7页
本文介绍了光子晶体的概念和结构特性,对近年来含有光子晶体的新型结构在电真空器件中的应用进行了详细地介绍和评述,展望了光子晶体的发展前景。光子晶体和真空电子器件的结合为微波电真空器件的发展提供的新思路。
关键词 光子晶体 电真空器件 光子晶体带隙 缺陷
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考虑热初速效应的电子枪优化设计分析 被引量：1
4
作者 王小兵 周方洁 +4 位作者 胡权 胡玉禄 朱小芳 杨中海 李斌 《真空电子技术》 2019年第2期33-36,共4页
行波管电子枪中电子发射是影响电子注质量的关键因素,阴极发射电子时的热初速会引起电子注发散、层流性变差、射程降低等现象。目前,在考虑电子热初速的发射模型中,宏电子的热初速根据电子的统计分布规律给出,但是未考虑阴极形状对宏电... 行波管电子枪中电子发射是影响电子注质量的关键因素,阴极发射电子时的热初速会引起电子注发散、层流性变差、射程降低等现象。目前,在考虑电子热初速的发射模型中,宏电子的热初速根据电子的统计分布规律给出,但是未考虑阴极形状对宏电子发射具有约束的影响。为了避免电子枪仿真软件中宏电子的热初速发射模型因没有考虑阴极形状约束带来的计算误差,本文提出了一种在球面阴极形状约束下的宏电子热初速发射模型。在此发射模型的基础上,通过分析电子枪设计参数对热初速效应的影响,提出了一种抑制热初速效应的电子枪设计方法,使得设计与加工装配之间有更高的吻合度。 展开更多
关键词 电子枪 热初速效应 热发射模型 形状约束
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W波段双带状电子注新型平面慢波结构行波管
5
作者 董洋 郭靖宇 +6 位作者 王禾欣 王战亮 路志刚 巩华荣 段兆云 宫玉彬 王少萌 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期305-310,共6页
提出了一种适用于W波段行波管(TWT)的双注矩形环杆(DBRRB)慢波结构(SWS),该结构具有平面特性,适合于微细加工。在一对T形介质杆的支撑下,RRB SWS适用于双带状电子注工作。利用计算机仿真分析了其高频特性。设计并采用了渐变结构和阶梯... 提出了一种适用于W波段行波管(TWT)的双注矩形环杆(DBRRB)慢波结构(SWS),该结构具有平面特性,适合于微细加工。在一对T形介质杆的支撑下,RRB SWS适用于双带状电子注工作。利用计算机仿真分析了其高频特性。设计并采用了渐变结构和阶梯波导的宽带输入输出结构。采用粒子(PIC)模拟研究了RRB SWS的热仿真性能,并用0.6 T的螺线管磁场,对电压和电流分别为11.2 kV和0.12 A的双带状注进行聚焦。仿真结果表明,在94 GHz时的饱和输出功率为56.7 W,对应的增益为27.4 dB。此外,还添加了一个衰减器来抑制振荡并实现了稳定工作。 展开更多
关键词 行波管 双带状注 阶梯波导 衰减器
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带状电子注传输中Diocotron的中文翻译初探 被引量：1
6
作者 韩明成 江胜坤 +2 位作者 张宣铭 冯进军 段兆云 《真空电子技术》 2022年第3期42-46,共5页
由于带状电子注器件具有高功率、高效率、小型化、易加工的优势,带状电子注器件的研究逐渐成为热点,与此同时,带状电子注中Diocotron不稳定性也越来越受到关注。然而,在目前国内学术活动和日常教学中,并没有关于Diocotron的中文翻译,这... 由于带状电子注器件具有高功率、高效率、小型化、易加工的优势,带状电子注器件的研究逐渐成为热点,与此同时,带状电子注中Diocotron不稳定性也越来越受到关注。然而,在目前国内学术活动和日常教学中,并没有关于Diocotron的中文翻译,这给国内的学者造成诸多不便。因此,本文首先简要介绍带状电子注中Diocotron不稳定性的发展历史,产生的物理机理和抑制方法,然后根据Diocotron的英文表述,建议将Diocotron译为“扭曲分裂”。 展开更多
关键词 带状电子注 真空电子器件 术语翻译 扭曲分裂
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太赫兹带状注器件 被引量：3
7
作者 吕志方 张长青 +5 位作者 王战亮 江胜坤 阮存军 冯进军 宫玉彬 段兆云 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期26-36,共11页
带状注是指束流截面近似为矩形或椭圆形的电子注,且具有大的宽高比。相对于传统的圆形注,带状注具有很多优点,例如大电流和大互作用面积等。由于太赫兹波具有高频率、宽频带、高传输速率等优点,因此太赫兹科学与技术近年来发展迅速。作... 带状注是指束流截面近似为矩形或椭圆形的电子注,且具有大的宽高比。相对于传统的圆形注,带状注具有很多优点,例如大电流和大互作用面积等。由于太赫兹波具有高频率、宽频带、高传输速率等优点,因此太赫兹科学与技术近年来发展迅速。作为一种新型的真空电子器件,太赫兹带状注器件在高功率、高增益、高效率及小型化方面具有良好的技术优势。但是,带状注在传输过程中易出现Diocotron不稳定性,难以保持长距离稳定的聚焦传输,从而导致带状注的技术优势难以发挥。本文综述了带状注的产生成形方式和聚焦传输方法,以及太赫兹带状注器件的研究进展,同时讨论了它所面临的挑战和未来的发展方向。 展开更多
关键词 太赫兹 带状注 真空电子器件 Diocotron不稳定性 磁聚焦方法
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波纹外壳微带线平面小型化宽带行波管的研究
8
作者 许多 王禾欣 +7 位作者 何腾龙 李新义 张利永 王战亮 巩华荣 路志刚 段兆云 宫玉彬 《真空电子技术》 2018年第6期36-41,共6页
行波管是一种重要的微波功率放大器,随着微波电子技术的不断进步,平面化、小型化成为未来行波管的必然发展趋势。本文基于传统微带型慢波结构,提出了波纹外壳微带线慢波结构,设计了一种工作于Ka频段的低电压、大带宽的新型平面小型化行... 行波管是一种重要的微波功率放大器,随着微波电子技术的不断进步,平面化、小型化成为未来行波管的必然发展趋势。本文基于传统微带型慢波结构,提出了波纹外壳微带线慢波结构,设计了一种工作于Ka频段的低电压、大带宽的新型平面小型化行波管慢波结构。利用HFSS和CST-MWS对该结构和传统微带型慢波结构行波管的高频特性进行了仿真,并对二者的仿真结果进行了对比,验证了新型慢波结构具有更宽的工作带宽和更低的工作电压。同时,本文还给出了波纹外壳微带线行波管的注-波互作用仿真结果,仿真结果显示:该行波管最大输出功率为25. 2 W,对应的增益和电子注效率分别为23d B和7. 9%,相对带宽为36. 6%。 展开更多
关键词 宽带行波管 平面化行波管 带状电子注
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