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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。

 

 


理论与设计

  • 碳纳米管场发射过程中的阴极电子发散角调控研究

    孙晓东;李涌波;夏志强;王爱伟;陈科;周圣涵;李驰;赵立业;李振军;戴庆;

    碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNTs)是一种重要的冷阴极电子发射材料,然而在场发射过程中由于碳纳米管表面起伏的影响使得电子发射方向具有一定发散,而发散角的大小影响电子在真空中的运动方向和电子束的聚焦尺寸。因此,通过粒子仿真与电子束的荧光成像实验相结合的方法,研究设计出一种具有凹槽结构的CNTs,探究了电子发散角在不同凹槽深度下的变化规律,有效地减小了电子束的发散角。特别是当阴极低于凹槽顶面时,电子发散角小于10°,具有良好的方向性,可应用于各类高性能电子枪。

    2025年03期 No.376 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K]
  • X/Ku波段大功率行波管小型化设计研究

    史雪春;崔瑶;邱立;魏义学;于伟华;孟晓君;张依雨;刘洋;

    行波管较大的横向尺寸限制了其在相控阵系统中的应用。针对此问题,对X/Ku波段大功率行波管的电子枪、收集极耐压及周期永磁聚焦(Periodic Permanent Magnet, PPM)系统两个关键部分进行小型化设计。通过采用复合管壳技术,解决了小型化PPM系统导致的电子注聚焦难题,将行波管高度缩减至20 mm以内,并实现了基于该行波管的微波功率模块集成。

    2025年03期 No.376 8-13+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K]
  • 基于级联神经网络的电子光学系统设计

    庄永志;高宏利;洪玮;沈长圣;张长青;潘攀;冯进军;柏宁丰;

    电子光学系统设计参数较多且直接影响真空器件的性能,其设计优化依赖设计人员丰富的经验且耗时较长。为此,提出了一种基于级联神经网络实现快速电子光学系统设计的方法,完成了从电子枪结构参数到电子注轨迹的正向预测,以及通过反向设计实现了由关键目标电子注轨迹参数给出电子枪结构参数。在正向预测阶段,输入电子枪结构参数可以快速得到对应的电子注轨迹曲线;反向设计得到的结构参数经仿真能够满足目标电子注轨迹要求。针对电子注轨迹注腰特性进行验证分析,轴向注腰位置平均误差约为6%,注腰大小平均误差约为2.28%。采用级联神经网络完成单次设计过程仅需0.25 s。本方案提出的电子枪设计方法,支持非专业人员快速完成电子枪设计。

    2025年03期 No.376 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 888K]
  • C波段空间行波管电子注流通率的研究

    胡明辉;苏元盛;李安;李硕然;万海静;于文杰;瞿波;

    电子注的流通率直接影响空间行波管的效率、可靠性、寿命及噪声等参量。为提高电子注的流通率,文章主要通过行波管中周期永磁聚焦系统理论设计,运用MTSS软件进行了电子枪与周期永磁均匀磁场之间过渡区模拟优化、互作用区轴对称磁系统的模拟优化以及再聚焦区的模拟优化。实现了在C波段空间行波管中静态流通率由99.8%提高至99.96%,动态流通率从96.80%提高至98.60%,整管效率大于65%。该行波管在高温(85°C)、常温和低温(-25°C)工况下的螺流随输入信号变化的幅度显著降低,提高了C波段空间行波管的可靠性。

    2025年03期 No.376 20-25+35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]

工艺与整管研究

  • 面向相控阵应用的具有特定功率分布多端口磁控管单元实验验证(英文)

    沈大贵;毕亮杰;崔攀;蒋欣宇;郭锐;李海龙;王彬;蒙林;殷勇;

    本文提出了用于研发基于高效锁相磁控管阵列的三种磁控管,每种磁控管都具有特殊设计的多个耦合端口,可按特定的功率分配比输出功率,从而产生高功率微秒级脉冲。为了证明具有一个和两个耦合端口的磁控管作为高效锁相单元的有效性,实验性地设计了可按约10%功率分配比输出微波功率的耦合端口,用于与其他磁控管单元耦合。通过建立一个可表征阵列理想工作的等效实验模型,证明了一个和两个耦合端口对其工作能力的影响,包括功率分配比、阳极电流和频率。实验结果表明,具有一个耦合端口磁控管的功率分配比为9%,具有两个耦合端口(耦合端口1、2)磁控管的功率分配比为12.5%。这表明两个耦合端口的耦合能力具有良好的一致性,并为优化多端口磁控管单元的功率分配比提供了指导,这对于未来提出的阵列和更高功率阵列中的高效锁相至关重要。

    2025年03期 No.376 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K]
  • Ka波段宽带高功率双模式行波管

    徐想;石园;郑玲丽;苏小刚;孙宝成;李紫琳;耿伟楠;

    介绍了Ka波段宽带高功率双模式行波管的设计和研制成果,采用经典皮尔斯电子枪、螺旋线慢波系统和多级降压收集极结构,通过仿真计算毫米波行波管双模式慢波线互作用和电子光学系统,突破高电压大功率毫米波行波管返波振荡抑制关键技术,实现Ka波段宽频带高功率输出。测试结果表明:在工作电压-16 kV条件下,器件可实现工作电流230 mA、连续波300 W和工作电流260 mA、脉冲450 W的峰值功率输出,工作频带覆盖Ka波段26.5~40 GHz全频段,可适用于复杂环境的毫米波雷达、电子对抗和电磁辐射试验等工程应用需求。

    2025年03期 No.376 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K]
  • 微型溅射离子泵金属-陶瓷封接强度及可靠性分析

    高畅;张小青;杜英华;付豪;杨永亮;陈芹;

    为了解决微型溅射离子泵的引线瓷封件在焊接过程中出现的陶瓷沿封接边缘开裂问题,通过ANSYS有限元分析软件对微型溅射离子泵的引线瓷封件进行封接应力计算。有限元分析结果表明,原有结构中陶瓷的最大封接应力已超过材料的抗拉强度,计算得到的陶瓷断裂位置与实际断裂位置相吻合,通过优化金属-陶瓷封接结构减小了封接应力,解决了陶瓷开裂问题。改进的微型溅射离子泵通过了3次热循环试验,具有良好封接强度,满足气密性和耐压性能的要求。该微型溅射离子泵可应用于行波管中,具有维持器件内部真空度的作用。

    2025年03期 No.376 41-44+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K]
  • 零部件级释气率程控测试系统的研制与应用

    唐榕;平宇;卢少波;韩永超;

    阐述了零部件级释气率程控测试系统的研制思路与方法。以小孔流导法为理论依据,从程控角度出发,将PLC与上位机软件紧密结合,实现了对零部件释气率的全自动测试。该系统可自动生成具有关键信息的测试报告。同时,系统还具备全自动校准工艺,最大程度地保证了测试数据的准确性。控制系统通过PLC自动程序控制真空系统的启停,从而获取真空测试环境;上位机软件与质谱仪(Quadrupole Mass Spectrometer, QMS)进行通讯,采集QMS中的数据,并进行数据分析;上位机软件与PLC程序配合,可保证校准工艺以及测试工艺的自动运行。

    2025年03期 No.376 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]

微波能应用

  • 基于矩形介质包裹的柱状物料微波加热特性研究

    陈相歧;张辉;钟雨岑;冯平;田广;廖胤鸿;

    在微波加热柱状物料时,通常会在物料中心形成热点,导致加热不均匀,甚至可能损坏物料。因此,提出了一种用低损耗矩形介质包裹柱状物料的策略,以缓解微波加热的聚焦效应。首先,利用模式分析理论对比了常规柱状物料与包裹介质的柱状物料在微波照射下的行为,揭示了聚焦效应产生的机制。其次,建立了圆柱物料的多物理仿真模型,分析了矩形介质块对物料温度分布的影响。最后,分别对有无介质块包裹的柱状物料进行了实验。结果表明,在不降低加热效率的情况下,半径为10mm,体积为10mL的土豆的温度变异系数(Coefficient of Variation, COV)可从0.517降低至0.328。因此,采用矩形介质包裹的方式可显著缓解聚焦效应,提高微波加热的均匀性。该矩形介质具有尺寸小、造价低、质量轻等优点。此外,还讨论了矩形介质对不同容积的柱状物料在微波反应器中聚焦效应的改善效果,表明该方法具有良好的普适性。

    2025年03期 No.376 52-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2138K]
  • 应用于材料干燥的多频加热腔体设计

    张伟鑫;廖崇蔚;何忠奇;刘长军;王传龙;吴波;高灵强;

    聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate, PET)是全球产量最大的聚酯之一。目前PET的干燥方式为热风干燥,缺点为能耗高、效率低、碳排放量高。微波因其可以直接作用于材料内部,适用于材料干燥,具有能耗低、效率高、易实现自动化控制等优点。利用微波干燥PET材料具有良好的优势。为了克服微波加热不均匀的难题,防止PET切片材料出现“热失控”现象,需要腔体内的场分布均匀,因此,设计了专门用于PET切片微波干燥的圆柱腔体。首先,使用MATLAB计算腔体谐振频率,对不同尺寸腔体的模式数进行评估。其次,运用COMSOL软件仿真模式数较多的腔体,通过温度变异系数判断场分布的均匀性,确定了腔体的半径为0.17 m,高为0.39 m。然后,通过仿真馈口高度、旋转角度对S参数的影响,确定了馈口的位置。该腔体在2.4~2.5 GHz频带内,S_(11)<-10 dB。最后,利用MATLAB和COMSOL联合仿真了旋转和多频加热时腔体的性能,结果表明设计的腔体具有加热均匀性和高效率。

    2025年03期 No.376 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
  • 2450 MHz频率下不同温度下的低浓度NaCl溶液的介电特性

    王依婷;廖胤鸿;

    NaCl溶液广泛应用于微波消融、微波消解等过程中。在微波消解过程中,加入少量NaCl可以有效改善消解液对微波的吸收特性。然而,现有的NaCl溶液的介电特性测量的浓度范围一般在0.1 mol/L及以上,温度范围低于80°C,难以满足实际的需求。因此,采用网络分析仪(Agilent E8363c)和开放式同轴探头(Agilent N1501A)测量了2 450MHz微波频率下,浓度为0~0.08 mol/L NaCl溶液在30~98°C情况下的介电特性。测量结果表明,当NaCl溶液的浓度从0增加到0.08 mol/L时,溶液的介电常数的实部变化较小。当温度从30°C增加到98°C时,浓度为0~0.08 mol/L的溶液相对介电常数的实部从75逐步降低至63左右,介电常数的虚部有显著的变化。在98°C时,浓度为0.01 mol/L和0.08 mol/L溶液的介电常数虚部分别是纯水的184.8%和464.1%。这表明即使少量NaCl的加入也会显著增强溶液的吸波能力。该研究结果对于低浓度NaCl溶液在微波领域的应用有着积极的作用。

    2025年03期 No.376 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K]
  • 高功率微波扰乱旋翼无人机试验研究

    鄢振麟;

    采用基于相对论磁控管技术的窄谱高功率微波系统(High-Power Microwave, HPM)对某型旋翼无人机开展了动态飞行效应试验。试验结果表明,旋翼无人机在受到强电磁脉冲扰乱后,其海拔高度发生非正常急速下降,飞行航向在短时间内剧烈变化。基于飞行状态数据初步推断,无人机的电机转速失常导致升力严重不平衡,进而引发失控翻滚并最终坠毁。

    2025年03期 No.376 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]

  • 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03期 No.376 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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