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公开(公告)号：CN108807114B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201810533135.2
申请日：2018-05-29
Applicant: 西北核技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种工作在高次模的太赫兹EIO制作方法及该太赫兹EIO及谐振腔，在高次模工作环境下，通过对工作电压、电流的优化，在保证太赫兹扩展互作用振荡器稳定运行的前提下，确定太赫兹扩展互作用振荡器中谐振间隙数目；与传统的工作在基模的扩展互作用振荡器有较大差别。通过选择TM31模作为工作模式，在相同工作频率下，谐振腔的空间得以扩大。这样做，一方面提高了谐振腔内部的功率容量，有助于提升器件的输出功率；另一方面，器件尺寸得到扩大，可以在一定程度上降低微细加工的难度。最终的器件可以实现约85W的功率输出，工作频率为338.4GHz。该工作在高次模的设计方法适用于提高太赫兹扩展互作用振荡器的输出功率和器件的工程可实现性。
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公开(公告)号：CN106128908B
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201610596205.X
申请日：2016-07-26
Applicant: 西北核技术研究所
IPC: H01J9/00
Abstract: 本发明是一种皮尔斯电子枪的设计方法，包括以下步骤：1】根据真空电子器件所需要的电学参数与几何参数确定设计方法的初始值，包括电子枪的工作电压U、工作电流I、阴极负载电流密度Jc、预期电子注半径rwi和阴极工作温度T；2】计算电子枪阳孔处考虑发射度效应的电子注半径rat；3】计算电子注进入漂移段时边缘电子入射斜率rat′；4】计算电子注的注腰半径rw；判断注腰半径是否达到设计要求；5】计算电子注注腰位置。本发明考虑了电子注的空间电荷效应与发射度效应，更接近实际，所获得的结果更有普适性；本发明具有计算便捷、误差小、稳定性好的特点。
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公开(公告)号：CN104134833B
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201410374213.0
申请日：2014-07-31
Applicant: 西北核技术研究所
IPC: H01P1/08
Abstract: 本发明属于高功率微波(HPM)技术领域，本发明公开了一种提高真空侧功率容量的高功率微波介质窗，所述高功率微波介质窗的表面是由若干个曲面周期性结构单元构成的表面。本发明具有三维周期性函数表面的介质窗，周期性函数表面就像是海平面起伏的波纹一样，其抑制二次电子倍增的原理是：将电子约束在单元函数曲面结构内，通过微波电场力自身提供的回复力作用，改变倍增电子轨迹、渡越时间，减小电子在函数曲面侧壁的碰撞能量，使其小于二次产额曲线的第一交叉点。同时，电子渡越时间远小于微波半周期，实现二次电子倍增在函数曲面侧壁被抑制。
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公开(公告)号：CN103604985A
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201310517754.X
申请日：2013-10-25
Applicant: 西北核技术研究所
Abstract: 本发明设计的大功率微波脉冲圆波导探测结构以强电场在半导体内部的热载流子效应为基本工作原理，依据半导体探测芯片的体电阻变化实现圆波导内不同模式的大功率微波脉冲的实时探测。探测结构由圆波导和半导体探测芯片组成。可承受微波脉冲的峰值功率达到百MW，响应速度小于1ns，探测芯片加工及探测结构的集成难度较小。该探测结构适用于微波段大功率脉冲波源的在线实时探测、微波脉冲的极化方向监测和模式对称性分析等。
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公开(公告)号：CN109545638A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811381757.4
申请日：2018-11-20
Applicant: 西北核技术研究所
Abstract: 本发明提供一种谐振腔及交叉结构的太赫兹扩展互作用振荡器，交叉结构太赫兹扩展互作用振荡器，与传统的太赫兹扩展互作用振荡器有较大差别。在传统器件中，纵向电场集中沿某一个方向分布(如x或y方向)，而在该交叉型结构的器件中，纵向电场同时分布在两个方向上(即x和y方向)。因而在该型结构中，纵向电场与圆柱形电子束的能量交换效率可以得到有效增强，输出功率可以得到有效提高。通过对工作在0.3THz的交叉型扩展互作用振荡器进行优化设计，最终器件可以在14kV、0.1A的工作条件下，实现约51.5W的功率输出。该交叉型结构适用于提高太赫兹扩展互作用振荡器的输出功率，尤其适合在较低的工作电流下提高器件的工程可实现性与工作稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106098511B
公开(公告)日：2018-02-09
申请号：CN201610537795.9
申请日：2016-07-08
Applicant: 西北核技术研究所
IPC: H01J25/10
Abstract: 本发明涉及一种基于高次模式梯形结构扩展互作用速调管的微波放大方法，本发明提供的微波放大方法是基于传统梯形结构的扩展互作用速调管，选定采用的高次工作模式，通过增大传统扩展互作用谐振腔的横向结构尺寸，并调整其纵向结构尺寸，可使扩展互作用速调管放大器以预定的高次模式工作。本发明在很大程度上缓解了在亚毫米波段由于器件尺寸微小所导致的加工、装配难度增大，功率容量降低，电子注聚束和对准的难度增大，增益减小，热稳定性降低等问题。
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公开(公告)号：CN106098511A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610537795.9
申请日：2016-07-08
Applicant: 西北核技术研究所
IPC: H01J25/10
CPC classification number: H01J25/10
Abstract: 本发明涉及一种基于高次模式梯形结构扩展互作用速调管的微波放大方法，本发明提供的微波放大方法是基于传统梯形结构的扩展互作用速调管，选定采用的高次工作模式，通过增大传统扩展互作用谐振腔的横向结构尺寸，并调整其纵向结构尺寸，可使扩展互作用速调管放大器以预定的高次模式工作。本发明在很大程度上缓解了在亚毫米波段由于器件尺寸微小所导致的加工、装配难度增大，功率容量降低，电子注聚束和对准的难度增大，增益减小，热稳定性降低等问题。
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公开(公告)号：CN104393372A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410632331.7
申请日：2014-11-11
Applicant: 西北核技术研究所
IPC: H01P1/08
Abstract: 本发明公开一种在横磁电磁场模式下抑制介质表面二次电子倍增的方法，所述方法包括：根据二次电子发射产额曲线的第一交叉点，确定磁场的回旋频率，二次电子发射产额曲线由介质表面材料确定；根据磁场的回旋频率，在介质表面施加磁场，介质表面为周期性介质表面，磁场满足：磁场的磁力线平行；磁场的回旋频率在预设范围内均匀；磁场的方向垂直于横磁电磁场模式的法向电场方向、平行于横磁电磁场模式的切向电场方向以及平行于介质表面。本发明的方法通过采用周期性介质表面，并在周期性介质表面施加磁场的手段，使得在不同电场条件下，本发明的方法都能够对介质表面二次电子的倍增起到一定的抑制效果，并且随着电场场强的提高，抑制效果更好。
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公开(公告)号：CN103516327A
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310445994.3
申请日：2013-09-26
Applicant: 西北核技术研究所
Abstract: 本发明设计的轴对称结构同轴高功率过模表面波振荡器以波-束互作用产生太赫兹波段的电磁波辐射为基本工作原理，依据强流相对论电子束与过模同轴慢波结构发生波-束强相互作用，产生高功率太赫兹波。同轴过模表面波振荡器由无箔二极管、过模同轴慢波结构、过渡波导以及同轴结构的输出波导构成。过模表面波振荡器在波-注互作用区的工作模式为TM01模式，经过过渡波导的模式转换，在表面波振荡器的输出波导端以TEM模式传输，采用这种结构设计了0.14THz的同轴表面波振荡器，输出端口的峰值功率可以达到115MW。该过模表面波振荡器适用于产生太赫兹波段的高功率电磁波。
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公开(公告)号：CN107068518A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710207566.5
申请日：2017-03-31
Applicant: 西北核技术研究所
Abstract: 本发明属于高性能太赫兹辐射源领域，提供一种扩展互作用速调管及其制作方法，包括输入谐振腔、输出谐振腔与N个中间谐振腔，输入谐振腔与输入波导连通，输出谐振腔与输出波导连通，输入谐振腔、输出谐振腔与N个中间谐振腔的中心处设置有互相连通的电子束通道，所述N个中间谐振腔的谐振间隙的周期长度不同或部分不同，所述N为大于1的正整数。解决了现有的扩展互作用速调管工作频带非常窄、腔内功率密度高的问题，这样电子束在通过中间谐振腔的时候，被不同的谐振频率进行调谐，有效地提高整个器件的工作带宽。
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