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征稿范围:

1、真空电子器件
    各种行波管,正交场器件(振荡器和放大器),速调管,多注速调管,感应输出管,快波器件(回旋振荡器件和放大器件),自由电子激光和脉塞,脉冲压缩器件,等离子体填充放大器和振荡器,高功率微波源和定向能器件,三极管/四极管/五极管,功率开关器件,显示器件和光源,真空光电探测器件,霍尔器件,射线器件,电子加速器件。

2. 真空微纳电子学
    微波毫米波太赫兹振荡器和放大器,场发射阵列,平板显示,传感器和探测器。
3. 组件和系统
    微波毫米波功率模块,电子功率适配器/调制器/电源,线性化器,放大器及天线耦合,器件和系统集成,可靠性。
4. 技术
    阴极和其他电子发射源,部件技术 (如:电子枪,高频电路,输能窗和收集极等),计算机物理模型及软件技术,新材料(如:介质材料,薄膜技术,磁性材料,纳米材料,碳类材料),射频击穿技术,线性化技术,互调和噪声,测量技术,小型化技术,微加工技术,3D加工技术,热功率管理和控制技术。
5. 真空电子器件应用
    国防,雷达,电信,医疗,粒子加速器,电磁兼容,仪器仪表,材料处理,电视和显示,电推技术,原子钟技术,工业应用。

 

 


冷阴极微波太赫兹真空电子器件专辑

  • 用于太赫兹行波管的自支撑碳材料场发射特性研究

    韩攀阳;李兴辉;蔡军;冯进军;潘攀;

    为满足太赫兹行波管对大电流密度、小型化阴极的需求,对自支撑碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNTs)薄膜、自支撑石墨烯薄膜(Graphene Film, GF)以及CNTs绞线进行结构设计,并对其场发射性能进行了测试。结果表明,5mm边缘长度的自支撑CNTs薄膜在电流达到21mA时可保持稳定发射,最大发射电流可达26.5mA,发射电流密度为8.83 A/cm~2;10mm边缘长度的自支撑GF最大发射电流为25mA,发射电流密度为17.9A/cm~2,是自支撑CNTs薄膜的两倍;直径为60mm的CNTs绞线最大发射电流为7.6mA,发射电流密度可高达268.9 A/cm~2。这些阴极可以产生足以驱动器件工作的电流,能够为带状注、圆形注太赫兹行波管选择阴极提供参考。

    2025年06期 No.379 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
  • 专辑序

    张宇;

    <正>纳米冷阴极基于场致电子发射原理发射电子,具备高电流密度、室温工作、小型化和易集成等优点,使其在真空电子器件电子源中具备很高的应用价值。经过近二十年的发展,纳米冷阴极从材料、制备技术、电子枪制造等技术逐步趋于成熟,可以预期其在真空电子器件的应用更趋实用化。

    2025年06期 No.379 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
  • 太赫兹行波管碳纳米管冷阴极电子枪及磁聚焦系统仿真设计

    唐倩倩;石紫微;张俊杰;张晓兵;肖梅;

    针对太赫兹(Terahertz, THz)行波管电子注通道尺寸急剧减小的问题,开展了THz行波管碳纳米管冷阴极电子枪及其磁聚焦系统的仿真研究。该电子枪参考球形皮尔斯电子枪设计原理,由阴极、预聚焦极、栅极以及阳极组成。设计的均匀磁聚焦系统由两个径向极性相反的磁环组成,磁场工作区长度为32mm。通过CST电磁仿真软件优化得到了能够产生极细、大发射电流密度且具有良好层流性电子注的碳纳米管冷阴极电子枪的结构参数和具有良好均匀性的永磁聚焦系统。此外,对电子枪与磁聚焦系统进行了联合仿真,结果表明,电子注流通率达到100%,最大半径为22.45mm,脉动率为60%,电流密度达到378A/cm~2。该方案为碳纳米管冷阴极电子枪和磁聚焦系统在THz行波管中应用的可行性提供了理论依据。

    2025年06期 No.379 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
  • 基于矩形波导阵列输出结构的光电协同激励冷阴极太赫兹辐射源器件

    韩东;沈岩;宋哲宇;徐硼斌;张宇;陈焕君;许宁生;邓少芝;

    太赫兹(THz)辐射源在宽带宽无线通信、高分辨率雷达成像及生物医学检测等领域有重要的应用价值。提出了一种基于矩形波导阵列输出结构的光电协同激励纳米冷阴极的THz辐射源方案:借助超快、超短脉冲激光激励,使冷阴极的电子发射直接携带高频信号,无需复杂的电子束调制组件和额外的微波馈入源就可以产生0.6THz以上的高频电磁波输出。基于CST软件开发设计了可产生0.6THz电磁波输出的器件结构,及其输出波导阵列。仿真结果显示,在波长为800nm,脉冲宽度为200fs,重复频率为1kHz的飞秒激光脉冲和阳-阴极电压为1 000V静电场的协同激励下,纳米冷阴极产生的平均发射电流为1nA,电子初始动能为2 000eV,设计的辐射源器件实现了峰值功率为13nW,中心频率为607GHz的电磁波输出。

    2025年06期 No.379 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
  • 微纳光控真空晶体管太赫兹辐射源机理及工艺探索研究

    施彬彬;舒国响;李新强;洪生涛;黄珑燊;阮存军;何文龙;

    作为太赫兹技术应用系统的核心部件,大功率微型化太赫兹辐射源在雷达探测、安检成像等众多军事和民用领域具有广泛的应用前景。文章介绍了一种新型微纳光控真空晶体管太赫兹辐射源,其结合了真空电子学、半导体电子学及光电子学等的技术优势,具有在超宽带内实现大功率连续波辐射的独特优点。阐明了该类新型太赫兹器件的工作机理,并针对高精度微纳制备的关键技术难题,对其核心部件的制备工艺开展了探索研究。采用紫外光刻、电子束蒸镀及等离子体刻蚀等微纳加工工艺,完成了微型化太赫兹天线及真空通道阵列的制备。天线的加工误差在±0.664 mm以内,天线的反射系数及输入阻抗的测试结果与仿真结果吻合良好,在36.3~100 GHz内反射系数|S_(11)|低于-10 dB,真空通道刻蚀深度的测试值与设计值一致,均为5 mm。试验结果验证了该工艺的可行性,为太赫兹辐射源的整体加工奠定了基础。微纳光控晶体管太赫兹辐射源不仅提供了一条具有潜力的全新技术路径,而且有望发展为小型化、高功率的太赫兹辐射源。

    2025年06期 No.379 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
  • 自带真空微腔垂直型真空晶体管仿真研究

    闫浩宇;汤振武;朱卓娅;肖梅;张晓兵;

    为了改善微纳封装工艺中真空度低的问题,设计了一种垂直真空沟道晶体管的微纳封装方法,采用沉积刻蚀工艺制备晶体管,通过倾斜镀膜制作阳极的同时形成真空微腔作为封装。腔室开口大小及绝缘层厚度直接影响器件的电学性能,且腔室内外存在的较大气压差也会对其机械结构的稳定性造成影响。通过COMSOL多物理场仿真软件对真空腔室的力学及器件电学特性进行了仿真分析。结果表明,在保持电压不变的条件下,绝缘层厚度越薄,阴极尖端电场模越大,开口半径越小,阴极电流受栅极调控作用越明显;体积约为1.4×10~(-19) m~3的微腔在标准大气压压力载荷下力学性能良好,抗压性能满足实际应用需求。该研究为器件的制备提供了理论依据。

    2025年06期 No.379 26-30+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K]
  • 面向场路融合器件的石墨烯电磁结构设计的研究进展

    彭柳祯;韩熙隆;王琦龙;

    在面向场路融合器件的研究中,石墨烯以其可调表面阻抗与高电导率特性能够被加工成新型电磁结构,并与电子线路高效集成,从而实现对载流子输运的精细调控。该方法是高速器件研究中一种重要的途径,可有效降低分布参数对高频特性的影响。文章全面阐述了石墨烯人工电磁结构的最新进展,充分说明了结合超表面设计与化学势调控,设计的石墨烯电磁结构可以实现可重构天线、大动态范围衰减器及多参数可调吸波器,从而显著提升了可集成场路融合器件的综合性能。

    2025年06期 No.379 31-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K]
  • 50 GHz纳米冷阴极交错双栅返波振荡器的仿真设计

    李锦轩;薛钦文;袁学松;张宇;佘峻聪;邓少芝;

    返波振荡器是实现大功率毫米波输出的重要器件。基于50 GHz工作频率,采用带状注冷阴极电子枪和交错双栅慢波结构,设计了一款返波振荡器,并进行了性能仿真研究。首先,设计了一种工作频率在50 GHz的交错双栅慢波结构,研究了其色散特性和耦合阻抗随尺寸参数的变化规律;其次,设计了适用于返波管的带状注碳纳米管薄膜冷阴极电子枪,利用非对称聚焦极结构实现了高层流性的带状电子注,压缩比为1.97;最后,对返波振荡器进行了整管设计和粒子互作用仿真。结果表明,在电子注电压24.7kV、电流50 mA、33个周期数及聚焦磁场0.2T的条件下,电子注流通率约为83.5%,在50 GHz的输出功率达到48.9W,电子效率为3.95%。该设计方案可为带状注碳纳米管薄膜冷阴极返波振荡器的研制提供技术支撑。

    2025年06期 No.379 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1234K]

工艺与整管研究

  • 通信用Ka波段200 W辐冷型空间行波管研制

    郭晨;闫冠齐;瞿波;刘楠;顾晓玥;马梦晓;

    主要介绍了中国电子科技集团公司第十二研究所研制的通信用Ka波段200 W辐冷型空间行波管的最新情况。通过高线性和高效率技术研究,研制出了带宽2 GHz,功率不小于200 W,效率不低于68%以及相移小于45°的通信用空间行波管。该辐冷型空间行波管能够满足新一代大容量Ka波段通信卫星的应用需求。

    2025年06期 No.379 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K]
  • 真空灭弧室触头间隙的雷电冲击击穿电压预测方法研究

    谢洪涛;李鹏;冯卫刚;丁正辉;李祥;徐建林;罗丹;

    触头间隙的击穿电压在真空灭弧室设计中至关重要,特别是在高电压等级真空灭弧室的设计中。然而,影响真空间隙击穿的因素繁多,目前对其击穿机理的理解尚不充分。为提高真空灭弧室绝缘设计水平并准确预测触头间隙的击穿电压,文章针对触头材料、结构和制造过程完全相同但不同开距的两种触头间隙,通过分析触头间隙击穿的物理过程和对应的物理量,提出了不同触头开距下击穿瞬间阳极最高温度相等的假设。基于此假设,建立了两个触头间隙的关联击穿电压的表达式,并设计制造了一台真空灭弧室,通过测量得到该真空灭弧室在不同触头开距时的绝缘强度,计算得到击穿概率为50%的电压值,并计算得到另一触头间隙绝缘强度的预测值。试验结果表明,基于阳极最高温度相等的假设计算得到的击穿概率为50%的电压值和测量值非常接近。当两个触头间隙的距离相差不超过3.5倍时,其误差小于6%。该方法为高电压等级真空灭弧室的设计提供了新的思路。

    2025年06期 No.379 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K]
  • TGV技术发展现状与未来挑战

    李圣斌;杨鹏飞;

    随着半导体产业进入“后摩尔时代”,以异构集成和三维封装为核心的先进封装技术成为延续技术发展的关键驱动力。在此背景下,玻璃通孔(Through-Glass Via, TGV)技术作为一种极具潜力的新型平台技术受到了业界的广泛关注。该技术不仅是制造玻璃转接板的关键环节,也是实现玻璃芯板(Glass Core Substrate, GCS)的基础。文章对TGV技术的现状与发展进行了系统性综述。首先,阐述了TGV技术在先进封装领域的战略地位,并从性能、成本等维度将其与硅基和有机基转接板技术进行了比较。其次,详细剖析了TGV基板的核心制造工艺,重点探讨了激光诱导深蚀刻(Laser-Induced-Deep Etching, LIDE)等通孔形成方法及后续的金属化工艺。再次,系统地研究了该技术面临的热机械可靠性挑战,如热应力导致的裂纹与翘曲问题,并探讨了相应的解决方案。最后,概述了TGV技术在先进封装、微机电系统(Micro Electro-Mechanical System, MEMS)、射频(Radio Frequency, RF)器件、光电模块及热管理等领域的应用实例与发展前景。文章旨在为相关领域的研究人员与工程师提供一份系统的技术参考。

    2025年06期 No.379 63-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K]
  • 基于PCB覆铜面积不均匀的SBGA连接器焊接工艺研究

    郭孟飞;李岩;李龙;王东;李媛;涂小风;

    超级球栅阵列(Super Ball Grid Array, SBGA)封装主要应用于中间层板卡(FPGA Mezzanine Card, FMC)系列高速率、高密度开放式连接器中,以实现高性能电子产品的板间信号高速互联。针对在回流焊接过程中,因印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)覆铜面积不均匀使得SBGA连接器的预置焊料温度与实际焊接温度存在差异,进而造成部分端子因焊料“芯吸”而发生焊点连接不良的问题。通过分析SBGA连接器的结构,优化回流焊接曲线等,并采用试生产的方法验证,试验结果表明,在PCB覆铜面积不均匀的情况下,成功解决了SBGA封装的预置焊料连接器焊接不良的问题,产品合格率提升至100%。该研究为SBGA连接器的焊接工艺提供了新的思路。

    2025年06期 No.379 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]

  • 征稿启事

    <正>《真空电子技术》是我国真空电子领域内创刊较早的全国性综合类科技期刊,由北京真空电子技术研究所主办,创刊于1959年,在真空电子领域具有广泛的影响力。本刊为中国真空电子行业协会会刊,中国科技论文统计源刊,中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊,中国学术期刊(光盘版)用刊,《中国科学引文数据库》来源期刊,本刊为双月刊,国内外公开发行。欢迎广大读者积极投稿。一、征稿范围:1.真空电子器件:各种行波管,正交场器件(振荡器和放大器),速调管,多注速调管,感应输出管,快波器件(回旋振荡器件和放大器件),自由电子激光和脉塞,脉冲压缩器件,等离子体填充放大器和振荡器,高功率微波源和定向能器件,三极管/四极管/五极管,功率开关器件,显示器件和光源,真空光电探测器件,霍尔器件,射线器件,电子加速器件。

    2025年06期 No.379 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K]
  • 高功率W波段行波管取得新进展

    <正>W波段脉冲行波管在高分辨率成像领域具有重要应用价值。微波电真空器件国家级重点实验室采用所提出的四端口高频结构,大幅度提升了行波管对电子束的聚焦能力,成功研制出国际上首支PPM聚焦千瓦级W波段脉冲行波管。该器件最高输出功率达到1130 W,在4 GHz带宽内输出功率大于800 W、增益超过30dB。

    2025年06期 No.379 77页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
  • W波段带状注行波管取得技术突破

    <正>带状电子注因其大电流、高功率的优势,已成为太赫兹真空电子器件领域的研究热点之一。近日,微波电真空器件国家级重点实验室成功研制出W波段带状注行波管。该行波管采用PCM聚焦系统,在120 mm的高频长度内,电子注流通率首次突破92%,初步解决了带状注在长距离传输中的关键难题。在94 GHz频点处,该行波管输出功率超过200 W,100 W功率对应的带宽达到11 GHz。该管体积紧凑,外形尺寸仅为70 mm×83mm×240 mm,重量为2.1 kg,为带状注行波管在小型化高频微波系统中的应用奠定了重要基础。

    2025年06期 No.379 77页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
  • 《真空电子技术》2025年总目次

    <正>~~

    2025年06期 No.379 78-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
  • “精细电子束离子束及其在半导体工艺和分析装备中的应用”专辑征稿启事

    <正>客座主编康永锋:西安交通大学教授,博士生导师。长期从事带电粒子光学理论及相关科学仪器和芯片制造设备研制工作。主持国家重点研发计划、国家科技重大专项课题和陕西省杰出青年科学基金等项目,提出了基于高元高次插值的电子光学高阶像差微分代数计算方法,设计的拒斥场物镜应用于电子束芯片量检测设备。现为陕西省真空学会副理事长, IEC/TC27/M26召集人。

    2025年06期 No.379 81-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K]
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