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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。

 

 


X射线源专辑

  • 我国X射线管行业状况和新技术新应用

    唐华平;

    X射线管历史悠久,应用广泛,在科研、工业、医疗、安全领域发挥着极为重要的作用。首先简单介绍X射线管的历史和技术发展过程,以及在我国的发展历史,然后按4大行业18个细分应用方向,对国内X射线管行业的技术发展、应用现状进行了详细介绍与分析,包括各种X射线管应用的技术特点、市场规模、国内外品牌的市场占有率情况、潜在技术突破方向和市场前景等。针对X射线管领域的创新趋势,以冷阴极X射线管、分布式X射线管为代表进行了介绍,并重点分析了冷阴极X射线管的行业进展和技术特点。进一步阐述了X射线管的创新应用情况,以宠物医疗、食品异物检测、矿石分析/分选为例,介绍了各自的技术特色、兴起背景、社会价值和发展前景。整体来说,我国X射线管行业规模大、基础牢固,已经形成X射线管年产总量超22万支,年产值约100亿元,相关整机设备产值达1 000亿元的规模;高功率工业管、微焦点管、液体金属轴承CT球管等多个产品的高端技术突破成果显著,一些新技术新应用处于国际领先水平,行业将迎来新一轮高增长机遇。

    2026年01期 No.380 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K]
  • 专辑序

    黄孙超;

    <正>1895年,德国物理学家伦琴在利用克鲁克斯管开展阴极射线研究时,偶然发现了X射线——彼时所研究的阴极射线,本质为高能自由电子流,而克鲁克斯管作为X射线管的雏形,为后续X射线技术的产业化发展奠定了核心基础。自发现以来,X射线技术凭借其独特的穿透性与信息承载能力,迅速渗透至医学成像、工业无损检测、公共安全检查等多个关键领域,成为现代科技体系中不可或缺的核心技术之一。从物理机制而言,伦琴当年发现的X射线,源于高能自由电子轰击金属靶材后产生的特征辐射与轫致辐射;随着研究的不断深入,科研工作者进一步发现,X射线还可通过史密斯-帕塞尔自由电子辐射、高次谐波效应及同步辐射等多种机制产生,极大丰富了X射线的获取路径与应用场景。

    2026年01期 No.380 5页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K]
  • X射线管焦点与灯丝结构的关系研究

    杨银;程树刚;李远川;郭俊峰;张羽;

    X射线管焦点的形状和尺寸是影响其成像质量的决定性因素。目前,大多数研究都集中于通过调整电子束聚焦系统以改变阴阳极间电场分布的方式实现焦点调控,文章通过改变阴极灯丝结构参数来调整焦点的形状与尺寸。详细分析了阳极电子束焦斑随灯丝结构参数,包括螺距、绕线直径、螺管长度等的变化规律,并创造性地提出在电子运动轨迹仿真过程中采用灯丝分段的方法,从而实现对每段灯丝热电子运动轨迹及其在阳极靶面上落点位置的独立追踪。该研究为X射线管焦点尺寸和形状精准调控提供了一种新途径。

    2026年01期 No.380 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 3118K]
  • 范德华异质结热电子制冷技术驱动X射线管传热性能强化研究(英文)

    李茜茜;黄孙超;陈素果;王玥;时西航;张晓秋艳;胡旻;张平;王少萌;张潮;宫玉彬;

    范德华(vdW)异质结构凭借其独特的光学、电学与热学特性成为研究热点,在光催化、超快光子学及自由电子辐射器件等领域展现出巨大应用潜力,更是探索热电子发射机制的理想平台。文章证实,基于范德华异质结构的热电子发射技术可显著提升真空器件的传热效率。作为概念验证,该技术为攻克X射线管长期存在的过热难题提供了极具前景的解决方案——实验表明,2 000 W X射线管的饱和靶温可从约1 200°C大幅降至490°C。此外,研究还发现,通过调控范德华异质结构中的肖特基势垒高度,可有效增强热电子冷却性能。我们的研究为发展高功率X射线管铺平了道路。

    2026年01期 No.380 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K]
  • 冷阴极牙科低剂量三维成像设备研制

    唐华平;潘劲松;陈志强;金鑫;张庆辉;方润泽;李国宇;谢德华;

    研制了一种基于碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)冷阴极分布式X射线源和高帧率口内探测器的牙科低剂量三维成像设备,通过电子控制设备等部件和层析重建算法的详细设计,利用7个焦点冷阴极X射线管的快脉冲多角度成像特性,实现了低剂量、高清、三维成像目标。该设备阳极电压为70 kV,阳极电流为7 mA,各焦点轮换工作,在1 s内快速获取7个不同角度的图像,并重建出可分层显示的牙科组织的三维高清图像,具有比二维图像更丰富的细节信息。测试表明,阳极电压实测值为69.6 kV,铝的半值层厚度为2.13 mm,适合牙齿诊断;设备的线对卡分辨率达到16 lp·mm~(-1),低对比分辨率测试可以清晰看出直径为0.75 mm的孔,具有高清成像特点;在三维成像模式,各焦点工作阳极电流为7 mA,7个焦点总成像扫描时间约为700 ms,快速成像便于临床操作;单次三维成像的空气比释动能面积乘积为46.4 mGy·cm~2,远低于常规锥形束计算机断层扫描(Cone Beam Computed Tomography, CBCT)的照射剂量。三维成像测试观测到了牙齿隐裂现象,具有较好的临床应用价值。

    2026年01期 No.380 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
  • 测井用X射线管发射机制的数值模拟研究

    张锋;孙李慧子;胡振华;李灿然;钟路予;

    地层密度测井是放射性技术应用于石油勘探开发领域的重要应用,传统方法采用的~(137)Cs源存在环境与人员辐射风险。放射性可控的X射线技术已经广泛应用于无损检测、医学和材料辐照等领域,因此,X射线源取代放射性同位素源成为放射性测井的发展方向。受限于钻孔狭小空间,测井用X射线管需满足特定的尺寸与发射性能要求,文章针对测井用X射线管的发射机制开展研究,采用蒙特卡罗方法模拟高速电子轰击阳极靶产生X射线的过程,系统分析了电子入射角度、靶材料和电子束流能量等关键参数对X射线管性能及地层密度响应特征的影响,明确测井用X射线管在管电压、束流强度等设计参数与地层密度测量精度之间的关联。研究结果表明,(1)阳极靶的装配角度应满足靶平面法线与X射线出射方向保持一致,仪器X射线有效出射角度应尽可能大;(2)其散射高能部分相近,综合考虑物理性质和激发效率优选钨靶;(3)X射线管电压与电子束流强度共同影响X射线地层密度测量精度,在管电压分别为150、250和350 kV时,为达到传统仪器0.015 g/cm~3的密度测量精度,所需电子束流强度分别为3.6、0.8和0.5 mA。

    2026年01期 No.380 35-40+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K]
  • 实验室X射线仪器用横向梯度多层膜抛物面准直镜

    宋文韬;蒋励;汤丰锐;项丝梦;张众;王占山;

    介绍了实验室X射线衍射仪用横向梯度多层膜抛物面准直镜的的重要性。基于衍射仪性能要求,设计了横向梯度多层膜抛物面准直镜的面形曲线和多层膜结构。通过将行星运动磁控溅射系统与高速旋转掩模板技术结合,完成了横向梯度多层膜制备,实测周期与设计值的偏差小于±1%,CuKα线的反射率大于70%。采用环氧树脂复制法和光学直接加工法制作基底构成的准直镜全镜面形成的X射线束的发散度分别为0.475 mrad和0.164 mrad,其中前者在应用仪器上获得0.428 mrad的实测发散度,均已满足多方X射线衍射仪实用准直镜的需要。

    2026年01期 No.380 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K]

理论与设计

  • 大功率速调管腔体新型加载结构的设计

    徐世翔;耿志辉;张瑞;张志强;廖云峰;

    为克服传统大功率速调管加载结构腔体中FeSiAl等衰减材料涂层易脱落,加载效果难以精准调节,以及散热不良导致的热堆积等问题,提出并设计了两种新型的谐振腔加载结构。第一种方案为金属脊与衰减材料交错加载结构。该结构通过在腔盖上呈同心且交错放置金属脊和衰减材料,改善了衰减材料的散热效果,同时利用车削调节脊的高度即可实现烧结后加载效果的调节,实现了最高32%的品质因数(Q值)调节范围,使衰减材料的峰值温度降至传统结构的86.27%;第二种方案为全金属脊加载结构,通过在腔盖外圆周与腔壁间引入可调节高度和数量的金属脊,实现了最高64.3%的Q值调节范围,且加载结构峰值温度降低至传统结构的51.44%,从根本上消除了衰减材料涂层的蒸发与脱落风险,同时简化了实现腔体加载的工艺。对工作频率为1.3 GHz圆柱腔的电磁与热仿真,结果表明两种新结构均能有效降低腔体Q值,分别最低可降至未加载腔体的14.3%和16.7%,且具备良好的散热性能和灵活可调的加载效果,为提升大功率速调管的带宽、稳定性及可靠性提供了有效的技术途径。

    2026年01期 No.380 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K]
  • 立方氮化铝(111)/金刚石(111)异质结特性的第一性原理计算

    程奕赫;李鹏雨;刘庆彬;何泽召;蔚翠;冯志红;周承敏;

    文章基于第一性原理计算,系统地研究了立方氮化铝与金刚石形成的异质结构的界面特性。结果表明,c-AlN(111)/金刚石(111)异质结可形成交错型(type-Ⅱ)异质结,计算得到的价带偏移量为1.20 eV,导带偏移量为1.93 eV。界面电荷转移分析显示,c-AlN(111)/金刚石(111)界面处的电子云局域在C-N键中心位置,形成非极性共价键,转移电荷密度为10~(10)cm~(-2)数量级。从原子尺度揭示了c-AlN(111)/金刚石(111)异质结的能带匹配机制及电荷转移规律,为设计和调控高性能AlN/金刚石异质结的能带结构及载流子输运性质提供了理论指导。

    2026年01期 No.380 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]

工艺与整管研究

  • K波段220 W空间行波管研制

    闫冠齐;郭晨;顾晓玥;孙瑞;马讯;张健;刘楠;

    文章介绍了K波段220 W空间行波管的最新研制情况,通过融合大功率与高可靠性技术、高效率与高线性综合优化技术、参数一致性及高效率辐射散热技术等研究,研制出带宽2.5 GHz、输出功率≥223 W、效率≥66%、相移≤53°、相位一致性在±10°以内的通信、数字数据传输及功率合成应用的空间行波管,完成了样管研制并通过了鉴定试验。

    2026年01期 No.380 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
  • W波段充气微波TR开关管研究

    邓顺;刘砚;邓友平;张滔;冯江林;袁长卿;

    针对W波段雷达系统对收发转换TR开关管的迫切需求,基于等离子体放电原理,设计出工作频段为W波段(92~96 GHz)的充气微波TR开关管。为设计符合技术要求的充气微波TR开关管,采用CST高频电磁仿真软件与等离子体物理模型相结合的方法,优化设计放电密封窗和放电隙等关键零部件。研究结果表明:所设计的W波段充气微波TR开关管在92~96 GHz频率范围内插入损耗不大于1.5 dB、输入功率200 W时泄漏功率不大于500 mW,有效地保障了雷达接收机的安全运行。本研究为高性能W波段微波TR开关管的设计、生产提供了理论依据和实践参考。

    2026年01期 No.380 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
  • 空间行波管微小放电研究与可靠性提升

    全京敏;李宝建;于文杰;赵树利;

    对空间行波管(Traveling Wave Tube, TWT)的微小放电现象进行了系统研究,详细介绍了空间行波管发生微小放电的内在机理。在此基础上,开展了影响微小放电相关因素的分析。通过对行波管微小放电现象的充分研究,分别从优化设计和过程控制两方面提出了降低行波管微小放电概率的相应可靠性提升措施,并建立了微小放电监测系统,为提升空间行波管的可靠性提供技术支撑。

    2026年01期 No.380 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K]

  • 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。

    2026年01期 No.380 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
  • G波段大功率脉冲行波管技术新进展

    <正>G波段大功率脉冲行波管是太赫兹雷达系统末级功率放大器,属关键核心器件。重点实验室采用改进型慢波系统,兼具大带宽、高功率、低损耗、抗轰击等特性,解决了高功率与高工作比难以兼顾的难题,首次实现了大功率行波管在高工作比下稳定工作,实测工作比40%下,输出功率高达60 W,并已应用到某高分辨率成像系统。国际专家高度评价该研究成果,认为“所取得的实验成果相当有趣,在太赫兹行波管工程化中迈出了坚实的一步(The work is very interesting and a solid step forward in THz TWT Engineering)。

    2026年01期 No.380 69页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
  • 高功率宽频带W波段回旋行波管技术新进展

    <正>W波段回旋行波管在远程精密感知方面具有重要应用。重点实验室采用TE02工作模式和创新性的磁场配置与衰减材料优化,解决了高阶模式下的竞争振荡与热失效问题,首次实现了W波段回旋行波管在高阶模式TE02模下的零驱动稳定性,并在实验中获得了输出功率≥125 k W、带宽8 GHz的综合性能。国际专家高度评价该研究成果,认为“所取得的成果在回旋行波管的发展中迈出了显著的一步(The article under review represents a noticeable step in the development of gyro-TWT)”。

    2026年01期 No.380 69页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
  • “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>进度安排征稿截止日期:2026年5月31日预计出版日期:2026年第4期(8月份)投稿须知:请登录《真空电子技术》官网(https://zkdj. cbpt. cnki. net)作者投稿系统进行注册投稿,投稿时需在文章题名前标注“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,便于稿件分类处理。来稿请使用Word软件排版,论文格式严格参照官网“论文模板”栏目下载的模板规范撰写,确保图表、公式、参考文献等格式统一规范。论文一经录用,作者需提供所在单位出具的论文保密审查证明,确保稿件内容无涉密信息,符合国家及行业保密相关规定。

    2026年01期 No.380 76页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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