ຂໍຂອບໃຈສຳລັບການເຂົ້າເບິ່ງ Nature.com. ເວີຊັນຂອງບຣາວເຊີທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ມີການຮອງຮັບ CSS. ສໍາລັບປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນລະຫວ່າງນີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະໜັບສະໜູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງເວັບໄຊໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບ ແລະ JavaScript.
ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ທໍ່ສົ່ງຄື້ນຄື້ນສອງແຜ່ນທີ່ມີກຳລັງແຮງສູງ 220GHz interleaved ໄດ້ຖືກອອກແບບ ແລະ ຢັ້ງຢືນ. ທຳອິດ, ໂຄງສ້າງຄື້ນສອງແຜ່ນທີ່ມີຄື້ນສອງເທົ່າແບບ planar staggered ໄດ້ຖືກສະເໜີ. ໂດຍການນຳໃຊ້ລະບົບການເຮັດວຽກຂອງ dual-mode, ປະສິດທິພາບການສົ່ງສັນຍານ ແລະ bandwidth ແມ່ນເກືອບສອງເທົ່າຂອງກະແສໄຟຟ້າແບບດຽວ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງທໍ່ການເດີນທາງ. e, ລະບົບ optical ເອເລັກໂຕຣນິກຮູບຊົງສໍສອງໄດ້ຖືກອອກແບບ, ແຮງດັນຂອງຂັບລົດແມ່ນ 20 ~ 21 kV, ແລະປະຈຸບັນແມ່ນ 2 × 80 mA. ການອອກແບບເປົ້າຫມາຍ. ໂດຍໃຊ້ສ່ວນຫນ້າກາກແລະ electrode ຄວບຄຸມໃນປືນສອງເທົ່າ, ທັງສອງ beam pencil ສາມາດສຸມໃສ່ຕາມສູນກາງຂອງພວກມັນດ້ວຍອັດຕາສ່ວນການບີບອັດຂອງ 7, ລະດັບຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ 1 ມມ, ຈຸດສຸມທີ່ດີແມ່ນປະມານ 1 ມມ. ໄລຍະການສົ່ງທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງ beam electron double planar ສາມາດບັນລຸ 45 ມມ, ແລະພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກສຸມໃສ່ແມ່ນ 0.6 T, ເຊິ່ງພຽງພໍທີ່ຈະກວມເອົາລະບົບຄວາມຖີ່ສູງທັງຫມົດ (HFS). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເພື່ອກວດສອບການນໍາໃຊ້ຂອງລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກ optical ແລະປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງຂອງຄື້ນຊ້າ, particle cell simulations (PIC) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເຊັ່ນດຽວກັນ. 310 W ຢູ່ 220 GHz, ແຮງດັນ beam ທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນ 20.6 kV, beam ໃນປະຈຸບັນແມ່ນ 2 × 80 mA, ເພີ່ມຂຶ້ນແມ່ນ 38 dB, ແລະແບນວິດ 3-dB ເກີນ 35 dB ປະມານ 70 GHz. ສຸດທ້າຍ, ການຜະລິດຈຸລະພາກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແມ່ນປະຕິບັດຜົນຂອງ HFS ທີ່ດີແລະການກວດສອບການຕົກລົງ. ຜົນໄດ້ຮັບການຈໍາລອງ.ດັ່ງນັ້ນ, ໂຄງການທີ່ສະເຫນີໃນເອກະສານສະບັບນີ້ຄາດວ່າຈະພັດທະນາແຫຼ່ງຮັງສີ terahertz-band ທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ຄວາມໄວສູງທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອະນາຄົດ.
ໃນຖານະເປັນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກສູນຍາກາດແບບດັ້ງເດີມ, ທໍ່ຄື້ນການເດີນທາງ (TWT) ມີບົດບາດ irreplaceable ໃນຫຼາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນ: radar ຄວາມລະອຽດສູງ, ລະບົບການສື່ສານດາວທຽມ, ແລະການສໍາຫລວດອາວະກາດ 1,2,3. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານເຂົ້າໄປໃນແຖບ terahertz, TWT ທໍ່ແບບປະສົມປະສານແບບດັ້ງເດີມແລະ helical TWT ບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງໄດ້ຍາກ, ແຖບແຄບແລະ helical TWT ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ. ຂະບວນການຜະລິດ.ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງແຖບ THz ຢ່າງສົມບູນໄດ້ກາຍເປັນບັນຫາທີ່ເປັນຫ່ວງຫຼາຍສໍາລັບສະຖາບັນຄົ້ນຄ້ວາວິທະຍາສາດຈໍານວນຫຼາຍ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ໂຄງສ້າງຄື້ນໃຫມ່ (SWSs), ເຊັ່ນ staggered dual-blade (SDV) ໂຄງສ້າງແລະ folded waveguide (FW) ໂຄງສ້າງ, ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງເນື່ອງຈາກໂຄງປະກອບການ proWS ທໍາມະຊາດທີ່ມີທ່າແຮງ proWS. ໂດຍ UC-Davis ໃນປີ 20084. ໂຄງປະກອບການ planar ສາມາດໄດ້ຮັບການ fabricated ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໂດຍເຕັກນິກການປະມວນຜົນ micro-nano ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມຕົວເລກຄອມພິວເຕີ (CNC) ແລະ UV-LIGA, ໂຄງສ້າງຊຸດໂລຫະທັງຫມົດສາມາດສະຫນອງຄວາມສາມາດຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະໂຄງສ້າງຄ້າຍຄື waveguide ຍັງສາມາດສະຫນອງແບນວິດການເຮັດວຽກທີ່ກວ້າງຂຶ້ນ. ໃນປັດຈຸບັນ, rated ສູງສຸດຂອງ UC2-1 Davis ທີ່ໃຊ້ເວລາທໍາອິດ UC-1. ຜົນຜະລິດເກີນ 100 W ແລະເກືອບ 14 GHz ແບນວິດສັນຍານໃນ G-band5. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຍັງມີຊ່ອງຫວ່າງທີ່ບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງພະລັງງານສູງແລະແບນວິດກວ້າງໃນແຖບ terahertz. ສໍາລັບແຖບ G-band SDV-TWT ຂອງ UC-Davis, ລໍາລຽງເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຖືກນໍາມາໃຊ້. ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຮັກສາໃນປະຈຸບັນ. ໄລຍະການສົ່ງຕໍ່ຍາວເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງລະບົບ optical beam ເອເລັກໂຕຣນິກ (EOS), ແລະມີ tunnel beam over-mode, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ beam ຄວບຄຸມຕົນເອງ.- ຄວາມຕື່ນເຕັ້ນແລະການສັ່ນສະເທືອນ 6,7. ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງ, ແບນວິດທີ່ກວ້າງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີຂອງ THz TWT, dual-beam SDV-SWS ທີ່ມີການດໍາເນີນງານ dual-mode ໄດ້ຖືກສະເຫນີຢູ່ໃນເອກະສານນີ້. ນັ້ນແມ່ນ, ເພື່ອເພີ່ມແບນວິດປະຕິບັດງານ, ການດໍາເນີນງານ dual-mode ແມ່ນສະເຫນີແລະເພີ່ມແຜນການການແຜ່ກະຈາຍຂອງພະລັງງານໃນຄໍາສັ່ງນີ້. s ຍັງຖືກນໍາໃຊ້.ວິທະຍຸ beam pencil ດ່ຽວແມ່ນຂ້ອນຂ້າງມີຂະຫນາດນ້ອຍເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຂະຫນາດຕັ້ງ. ຖ້າຫາກວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນສູງເກີນໄປ, ປະຈຸບັນ beam ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ພະລັງງານຜົນຜະລິດຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາ. ເພື່ອປັບປຸງ beam ປະຈຸບັນ, planar ແຈກຢາຍ multibeam EOS ໄດ້ປະກົດອອກ, ເຊິ່ງ exploits ຂະຫນາດຂ້າງຄຽງຂອງ SWS.Due ທີ່ຈະບັນລຸການວາງແຜນການແຜ່ກະຈາຍສູງຂອງ multibeam ເປັນເອກະລາດ. ປະຈຸບັນ beam ແລະກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍຕໍ່ beam, ເຊິ່ງສາມາດຫຼີກເວັ້ນການ overmode beam tunneling ເມື່ອທຽບກັບ sheet-beam devices. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນປະໂຫຍດທີ່ຈະຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງທໍ່ຄື້ນການເດີນທາງ. ບົນພື້ນຖານຂອງການເຮັດວຽກທີ່ຜ່ານມາ 8,9, ເອກະສານນີ້ສະເຫນີສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ G-band ເອກະພາບສຸມໃສ່ການ double pencil beam EOS, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງພື້ນທີ່ການສົ່ງໄຟຟ້າທີ່ຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ, ໃນໄລຍະການສົ່ງໄຟຟ້າທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ໂຄງສ້າງຂອງເອກະສານນີ້ແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້. ທໍາອິດ, ການອອກແບບຈຸລັງ SWS ກັບພາລາມິເຕີ, ການວິເຄາະລັກສະນະການກະແຈກກະຈາຍແລະຜົນການຈໍາລອງຄວາມຖີ່ສູງໄດ້ຖືກອະທິບາຍ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອີງຕາມໂຄງສ້າງຂອງຫ້ອງຫນ່ວຍ, ລະບົບປະຕິສໍາພັນ beam pencil ສອງເທົ່າ EOS ແລະ beam ໄດ້ຖືກອອກແບບໃນເຈ້ຍນີ້. ຜົນ simulation particle Intracellular ຍັງໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເພື່ອກວດສອບການໃຊ້ງານຂອງ fabric SDV-W ປະຈຸບັນແລະການປະຕິບັດ. ຜົນໄດ້ຮັບເພື່ອກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ HFS ທັງຫມົດ.ສຸດທ້າຍເຮັດໃຫ້ສະຫຼຸບ.
ເປັນຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງ TWT, ຄຸນສົມບັດກະແຈກກະຈາຍຂອງໂຄງສ້າງຂອງຄື້ນຊ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມໄວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກກົງກັບຄວາມໄວໄລຍະຂອງ SWS, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີອິດທິພົນອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ການໂຕ້ຕອບຂອງ beam-wave. ເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງ TWT ທັງຫມົດ, ໂຄງສ້າງການໂຕ້ຕອບທີ່ປັບປຸງໄດ້ຖືກອອກແບບ. ໂຄງສ້າງຂອງຈຸລັງຫນ່ວຍງານແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນເອກະສານການຈໍາກັດຂອງ pen, ຮູບທີ່ 1. ໂຄງປະກອບການຮັບຮອງເອົາ beam pen ສອງເທົ່າເພື່ອປັບປຸງພະລັງງານຜົນຜະລິດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການດໍາເນີນງານ.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເພື່ອເພີ່ມແບນວິດການເຮັດວຽກ, ຮູບແບບຄູ່ໄດ້ຖືກສະເຫນີໃຫ້ SWS ດໍາເນີນການ. ເນື່ອງຈາກຄວາມສົມມາດຂອງໂຄງສ້າງ SDV, ການແກ້ໄຂສົມຜົນການກະຈາຍຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າສາມາດແບ່ງອອກເປັນໂຫມດຄີກແລະແມ້ແຕ່ຮູບແບບ. ການໂຕ້ຕອບຂອງ beam, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງແບນວິດທີ່ເຮັດວຽກຕື່ມອີກ.
ອີງຕາມຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານ, ທໍ່ທັງຫມົດໄດ້ຖືກອອກແບບດ້ວຍແຮງດັນຂັບລົດຂອງ 20 kV ແລະກະແສໄຟຟ້າສອງເທົ່າຂອງ 2 × 80 mA. ເພື່ອໃຫ້ກົງກັບແຮງດັນໄຟຟ້າຢ່າງໃກ້ຊິດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບແບນວິດປະຕິບັດງານຂອງ SDV-SWS, ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງຄິດໄລ່ຄວາມຍາວຂອງໄລຍະເວລາ p. ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງແຮງດັນ beam ແລະໄລຍະເວລາສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນສົມຜົນ (1) 10:
ໂດຍການຕັ້ງຄ່າການປ່ຽນໄລຍະເປັນ 2.5π ຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ສູນກາງຂອງ 220 GHz, ໄລຍະເວລາ p ສາມາດຖືກຄິດໄລ່ເປັນ 0.46 mm. ຮູບ 2a ສະແດງຄຸນສົມບັດການກະຈາຍຂອງເຊລຫນ່ວຍ SWS. The 20 kV beamline ກົງກັບເສັ້ນໂຄ້ງ bimodal ໄດ້ດີຫຼາຍ. ການຈັບຄູ່ແຖບຄວາມຖີ່ສາມາດບັນລຸປະມານ 650 GHz (250 GHz) ແລະ 250 GHz (20 GHz). ໄລຍະ .4–280 GHz (ແມ້ແຕ່ຮູບແບບ). ຮູບທີ 2b ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມດັນຂອງສາຍເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍສະເລ່ຍ, ເຊິ່ງສູງກວ່າ 0.6 Ω ຈາກ 210 ຫາ 290 GHz, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໂຕ້ຕອບທີ່ເຂັ້ມແຂງອາດຈະເກີດຂຶ້ນໃນແບນວິດປະຕິບັດງານ.
(a) ລັກສະນະການກະຈາຍຂອງສອງໂຫມດ SDV-SWS ກັບ beamline ເອເລັກໂຕຣນິກ 20 kV.(b) ການໂຕ້ຕອບຂອງວົງຈອນຄື້ນຊ້າ SDV.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າມີຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງໂຫມດຄີກແລະຄູ່, ແລະພວກເຮົາມັກຈະຫມາຍເຖິງຊ່ອງຫວ່າງແຖບນີ້ເປັນແຖບຢຸດ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2a. ຖ້າ TWT ຖືກດໍາເນີນການຢູ່ໃກ້ກັບແຖບຄວາມຖີ່ນີ້, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສາຍເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ແຂງແຮງອາດຈະເກີດຂື້ນ, ເຊິ່ງຈະນໍາໄປສູ່ການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ໃນການປະຕິບັດການປະຕິບັດ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວພວກເຮົາເຫັນໄດ້ວ່າແຖບນີ້ອາດຈະຢຸດເຊົາການໃຊ້ TW. ໂຄງສ້າງຂອງຄື້ນແມ່ນພຽງແຕ່ 0.1 GHz. ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະກໍານົດວ່າຊ່ອງຫວ່າງແຖບຂະຫນາດນ້ອຍນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການ oscillations. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການດໍາເນີນງານປະມານແຖບຢຸດຈະຖືກສືບສວນຢູ່ໃນພາກຈໍາລອງ PIC ຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອວິເຄາະວ່າການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການອາດຈະເກີດຂື້ນ.
ຮູບແບບຂອງ HFS ທັງຫມົດແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3.It ປະກອບດ້ວຍສອງຂັ້ນຕອນຂອງ SDV-SWS, ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍ Bragg reflectors. ຫນ້າທີ່ຂອງ reflector ແມ່ນເພື່ອຕັດການສົ່ງສັນຍານລະຫວ່າງສອງຂັ້ນຕອນ, ສະກັດກັ້ນ oscillation ແລະການສະທ້ອນຂອງໂຫມດທີ່ບໍ່ເຮັດວຽກເຊັ່ນ: ໂຫມດຄໍາສັ່ງສູງທີ່ສ້າງຂຶ້ນລະຫວ່າງແຜ່ນເທິງແລະຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໄດ້ນໍາໃຊ້ຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ທໍ່ພາຍນອກ. ເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ SWS ກັບ waveguide ມາດຕະຖານ WR-4. ຄ່າສໍາປະສິດການສົ່ງຂອງໂຄງສ້າງສອງລະດັບແມ່ນວັດແທກໂດຍ time domain solver ໃນຊອຟແວຈໍາລອງ 3D. ພິຈາລະນາຜົນກະທົບຕົວຈິງຂອງແຖບ terahertz ກ່ຽວກັບວັດສະດຸ, ວັດສະດຸຂອງຊອງສູນຍາກາດໄດ້ຖືກກໍານົດໃນເບື້ອງຕົ້ນເປັນທອງແດງ, ແລະ conductivity ຫຼຸດລົງເປັນ 20.21x15m.
ຮູບທີ 4 ສະແດງຜົນການສົ່ງຕໍ່ຂອງ HFS ທີ່ມີ ແລະບໍ່ມີສາຍ tapered couplers. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ coupler ມີຜົນກະທົບເລັກນ້ອຍຕໍ່ປະສິດທິພາບການສົ່ງຂອງ HFS ທັງຫມົດ. ການສູນເສຍການກັບຄືນ (S11 <− 10 dB) ແລະການສູນເສຍການແຊກ (S21 > − 5 dB) ຂອງລະບົບທັງຫມົດໃນ 207 ~ 280 ແບນສົ່ງສັນຍານ HFS ລັກສະນະທີ່ດີ.
ເນື່ອງຈາກການສະຫນອງພະລັງງານຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກສູນຍາກາດ, ປືນເອເລັກໂຕຣນິກຈະກໍານົດໂດຍກົງວ່າອຸປະກອນສາມາດສ້າງພະລັງງານຜົນຜະລິດໄດ້ພຽງພໍຫຼືບໍ່. ສົມທົບກັບການວິເຄາະຂອງ HFS ໃນພາກທີ II, Dual-beam EOS ຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານພຽງພໍ. ໃນສ່ວນນີ້, ອີງຕາມການເຮັດວຽກທີ່ຜ່ານມາໃນ W-band8,9, ປືນເອເລັກໂຕຣນິກ double pencil ໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍນໍາໃຊ້ພາກສ່ວນຫນ້າກາກ planar ແລະ electrodes ຄວບຄຸມໃນ SFSIGst ຕ້ອງການ.2 , ແຮງດັນໄຟຟ້າ UA ຂອງ beams ເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຖືກກໍານົດໃນເບື້ອງຕົ້ນເປັນ 20 kV, ປະຈຸບັນ I ຂອງສອງ beams ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນທັງສອງ 80 mA, ແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງ beam dw ຂອງ beams ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນ 0.13 mm. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປະຈຸບັນຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນບັນລຸໄດ້, cathode ປະຈຸບັນ compression 7 ໄດ້. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນ 603 A / cm2, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ cathode ໃນປະຈຸບັນແມ່ນ 86 A / cm2, ເຊິ່ງສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍການໃຊ້ວັດສະດຸ cathode ໃຫມ່. ອີງຕາມທິດສະດີການອອກແບບ 14, 15, 16, 17, ປືນເອເລັກໂຕຣນິກແບບ Pierce ທົ່ວໄປສາມາດກໍານົດໄດ້.
ຮູບທີ່ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຜນວາດຕາມແນວນອນ ແລະແນວຕັ້ງຂອງປືນຕາມລໍາດັບ. ເຫັນໄດ້ວ່າຮູບຊົງຂອງປືນເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນທິດທາງ x ແມ່ນເກືອບຄືກັນກັບປືນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຄ້າຍຄືແຜ່ນທົ່ວໄປ, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນທິດທາງ y, ສອງລໍາເອເລັກໂຕຣນິກຖືກແຍກອອກເປັນບາງສ່ວນໂດຍຫນ້າກາກ. 5 x 0 ມມ = 2 ມມ. = 0.155 ມມ, y = 0 ມມ, ຕາມລໍາດັບ.ຕາມຄວາມຕ້ອງການອອກແບບຂອງອັດຕາສ່ວນການບີບອັດແລະຂະຫນາດສີດເອເລັກໂຕຣນິກ, ຂະຫນາດຂອງສອງດ້ານ cathode ໄດ້ຖືກກໍານົດທີ່ຈະ 0.91 mm × 0.13 mm.
ເພື່ອເຮັດໃຫ້ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຈຸດສຸມທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍແຕ່ລະ beam ເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນ x-direction symmetrical ກ່ຽວກັບສູນກາງຂອງຕົນເອງ, ເອກະສານນີ້ນໍາໃຊ້ electrode ຄວບຄຸມກັບປືນເອເລັກໂຕຣນິກ. ໂດຍກໍານົດແຮງດັນຂອງ electrode ສຸມໃສ່ແລະ electrode ຄວບຄຸມເປັນ −20 kV, ແລະແຮງດັນຂອງ anode ກັບ 0 V, ພວກເຮົາສາມາດໄດ້ຮັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງ trajectory gun ຂອງ electrode ໄດ້ 6. ມີການບີບອັດທີ່ດີໃນທິດທາງ y, ແລະແຕ່ລະລໍາ beam ເອເລັກໂຕຣນິກ converges ໄປສູ່ທິດທາງ x ຕາມສູນກາງຂອງຕົນເອງຂອງ symmetry, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ electrode ຄວບຄຸມດຸ່ນດ່ຽງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ເທົ່າທຽມກັນທີ່ຜະລິດໂດຍ electrode ສຸມໃສ່.
ຮູບ 7 ສະແດງໃຫ້ເຫັນ beam envelope ໃນທິດທາງ x ແລະ y. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໄລຍະການຄາດຄະເນຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກໃນ x-direction ແຕກຕ່າງຈາກທີ່ໃນທິດທາງ y. ໄລຍະການຖິ້ມໃນທິດທາງ x ແມ່ນປະມານ 4mm, ແລະໄລຍະຫ່າງຖິ້ມໃນທິດທາງ y ແມ່ນໃກ້ກັບ 7mm. ດັ່ງນັ້ນ, ໄລຍະການຖິ້ມຕົວຈິງຂອງ electron ຄວນຈະຖືກເລືອກຢູ່ທີ່ 7 mm. Fi ແລະ 8 mm. 4.6 ມມຈາກຫນ້າດິນ cathode. ພວກເຮົາສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຮູບຮ່າງຂອງພາກສ່ວນຂ້າມແມ່ນໃກ້ທີ່ສຸດກັບ beam ເອເລັກໂຕຣນິກເປັນວົງມາດຕະຖານ. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບການອອກແບບ 0.31 ມມ, ແລະລັດສະໝີແມ່ນປະມານ 0.13 ມມ, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໃນການອອກແບບ. ຮູບທີ 9 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນການຈໍາລອງຂອງ beam ໃນປະຈຸບັນ. 70 ທີ່ຖືກອອກແບບແມ່ນດີ, ເຫັນໄດ້ວ່າປະຈຸບັນແມ່ນ 70 A. .
ພິຈາລະນາການເຫນັງຕີງຂອງແຮງດັນການຂັບລົດໃນການປະຕິບັດ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ສຶກສາຄວາມອ່ອນໄຫວແຮງດັນຂອງ model.In ລະດັບແຮງດັນຂອງ 19.8 ~ 20.6 kV, envelopes ປະຈຸບັນແລະ beam ແມ່ນໄດ້ຮັບ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1 ແລະຮູບ 1.10 ແລະ 11.From ຜົນກະທົບຂອງ electron ຂັບລົດແລະແຮງດັນໄຟຟ້າສາມາດເຫັນໄດ້. am ປະຈຸບັນພຽງແຕ່ມີການປ່ຽນແປງຈາກ 0.74 ກັບ 0.78 A. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນສາມາດພິຈາລະນາໄດ້ວ່າປືນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ອອກແບບຢູ່ໃນເຈ້ຍນີ້ມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ດີຕໍ່ແຮງດັນ.
ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຂອງ​ການ​ເຫນັງ​ຕີງ​ແຮງ​ດັນ​ຢູ່​ໃນ​ຊອງ x- ແລະ y​-direction beam envelopes.
ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກແບບເອກະພາບເປັນລະບົບການສຸມໃສ່ແມ່ເຫຼັກຖາວອນທົ່ວໄປ. ເນື່ອງຈາກການແຜ່ກະຈາຍຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກເອກະພາບໃນທົ່ວຊ່ອງ beam, ມັນເຫມາະສົມຫຼາຍສໍາລັບ beams ເອເລັກໂຕຣນິກ axisymmetric. ໃນພາກນີ້, ລະບົບການສຸມໃສ່ແມ່ເຫຼັກເອກະພາບສໍາລັບການຮັກສາການສົ່ງທາງໄກຂອງ beams pencil double ໄດ້ຖືກສະເຫນີ. ບັນຫາ itivity ແມ່ນໄດ້ຖືກສຶກສາ. ອີງຕາມທິດສະດີການສົ່ງຕໍ່ທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງ beam pencil ດຽວ 18,19, ຄ່າສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ Brillouin ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍສົມຜົນ (2).ໃນເຈ້ຍນີ້, ພວກເຮົາຍັງໃຊ້ການທຽບເທົ່ານີ້ເພື່ອຄາດຄະເນພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຂອງ beam pencil double ແຈກຢາຍຂ້າງຄຽງ. ສົມທົບກັບປືນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ອອກແບບມາໃນກະດາດສະນະແມ່ເຫຼັກ 400 cc ໄດ້.20, 1.5-2 ເທົ່າຂອງມູນຄ່າທີ່ຄິດໄລ່ມັກຈະຖືກເລືອກໃນການອອກແບບປະຕິບັດ.
ຮູບທີ 12 ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກເອກະພາບທີ່ສຸມໃສ່ລະບົບພາກສະຫນາມ. ພາກສ່ວນສີຟ້າແມ່ນແມ່ເຫຼັກຖາວອນໃນທິດທາງ axial. ການຄັດເລືອກວັດສະດຸແມ່ນ NdFeB ຫຼື FeCoNi.The remanence Br ທີ່ກໍານົດໄວ້ໃນຮູບແບບ simulation ແມ່ນ 1.3 T ແລະການ permeability ແມ່ນ 1.05.In ຄໍາສັ່ງເພື່ອຮັບປະກັນການສົ່ງຕໍ່ທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງວົງຈອນທັງຫມົດ beam ຂະຫນາດ 70 mm. ຂອງແມ່ເຫຼັກໃນທິດທາງ x ກໍານົດວ່າພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ transverse ໃນຊ່ອງ beam ແມ່ນເປັນເອກະພາບ, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ຂະຫນາດໃນທິດທາງ x ບໍ່ສາມາດນ້ອຍເກີນໄປ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ພິຈາລະນາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະນ້ໍາຫນັກຂອງທໍ່ທັງຫມົດ, ຂະຫນາດຂອງແມ່ເຫຼັກບໍ່ຄວນໃຫຍ່ເກີນໄປ. ດັ່ງນັ້ນ, ແມ່ເຫຼັກໄດ້ຖືກຕັ້ງໄວ້ໃນຕອນຕົ້ນ 150 mm × 150 mm Me ຊ້າ, ວົງຈອນທັງຫມົດສາມາດ, 70 mm. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງແມ່ເຫຼັກແມ່ນກໍານົດເປັນ 20mm.
ໃນປີ 2015, Purna Chandra Panda21 ໄດ້ສະເຫນີຊິ້ນສ່ວນເສົາທີ່ມີຮູຂັ້ນໄດໃຫມ່ໃນລະບົບການເນັ້ນສະນະແມ່ເຫຼັກທີ່ເປັນເອກະພາບ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງການຮົ່ວໄຫຼຂອງ flux ກັບ cathode ແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທາງຂວາງທີ່ສ້າງຂຶ້ນຢູ່ທີ່ຂຸມຊິ້ນສ່ວນຂອງເສົາ. 0.5mm, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຂຸມສິ້ນ pole ແມ່ນ 2mm, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 13.
ຮູບທີ່ 14a ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຕາມແກນຕາມເສັ້ນສູນກາງຂອງສອງ beams ເອເລັກໂຕຣນິກ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າກໍາລັງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຕາມສອງ beams ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນເທົ່າທຽມກັນ. ຄ່າພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກແມ່ນປະມານ 6000 Gs, ຊຶ່ງເປັນ 1.5 ເທົ່າຂອງພາກສະຫນາມ Brillouin ທິດສະດີເພື່ອເພີ່ມການສົ່ງຕໍ່ແລະການປະຕິບັດການສຸມໃສ່ການ. ຜົນກະທົບໃນການປ້ອງກັນການຮົ່ວໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກ. ຮູບທີ 14b ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ transverse ໂດຍໃນທິດທາງ z ຢູ່ແຂບເທິງຂອງສອງ beams ເອເລັກໂຕຣນິກ. ເຫັນໄດ້ວ່າສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທາງຂວາງແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 200 Gs ພຽງແຕ່ຢູ່ຂຸມຊິ້ນສ່ວນ pole, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນວົງຈອນຄື້ນຊ້າ, ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ transverse ແມ່ນເກືອບເປັນສູນ, ຫຼັກຖານສະແດງຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ transverse ໄດ້. ການອີ່ມຕົວຂອງຊິ້ນສ່ວນ pole, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ສຶກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກພາຍໃນຕ່ອນ pole. ຮູບ 14c ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າຢ່າງແທ້ຈິງຂອງການແຜ່ກະຈາຍຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກພາຍໃນ piece pole. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຄ່າຢ່າງແທ້ຈິງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 1.2T, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການອີ່ມຕົວແມ່ເຫຼັກຂອງຕ່ອນ pole ຈະບໍ່ເກີດຂຶ້ນ.
ການກະຈາຍຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກສຳລັບ Br = 1.3 T.(a) Axial field distribution.(b) Lateral field distribution by in the z direction.(c) ຄ່າຢ່າງແທ້ຈິງຂອງການກະຈາຍພາກສະຫນາມພາຍໃນຊິ້ນສ່ວນຂອງ pole.
ອີງຕາມໂມດູນ CST PS, ຕໍາແຫນ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຕາມແກນຂອງປືນ beam ສອງແລະລະບົບການສຸມໃສ່ແມ່ນ optimized. ອີງຕາມການ Ref.9 ແລະການຈໍາລອງ, ສະຖານທີ່ທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນບ່ອນທີ່ຊິ້ນສ່ວນ anode overlaps ສິ້ນ pole ຫ່າງຈາກແມ່ເຫຼັກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນພົບເຫັນວ່າຖ້າຫາກວ່າ remanence ໄດ້ຖືກກໍານົດເປັນ 1.3T, ການຖ່າຍທອດຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກບໍ່ສາມາດບັນລຸ 99%. ໂດຍການເພີ່ມ remanence ເປັນ 1.4 T, ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກສຸມໃສ່ຈະໄດ້ຮັບການເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 0 oz 6 oz ແລະ 6 oz ຍົນ. ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 15. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າ beam ມີສາຍສົ່ງທີ່ດີ, ການເຫນັງຕີງຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະໄລຍະການສົ່ງຫຼາຍກ່ວາ 45mm.
ເສັ້ນໂຄ້ງຂອງເສັ້ນສໍສອງເທົ່າພາຍໃຕ້ລະບົບແມ່ເຫຼັກທີ່ເປັນເອກະພາບດ້ວຍ Br = 1.4 T.(a) xoz plane.(b) yoz aircraft.
ຮູບທີ 16 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເສັ້ນຜ່າກາງຂອງ beam ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫ່າງຈາກ cathode. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຮູບຮ່າງຂອງພາກສ່ວນ beam ໃນລະບົບຈຸດສຸມໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ໄດ້ດີ, ແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງພາກສ່ວນບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຫຼາຍ. ຮູບທີ 17 ສະແດງໃຫ້ເຫັນ beam envelopes ໃນທິດທາງ x ແລະ y, ຕາມລໍາດັບ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການເຫນັງຕີງຂອງທັງສອງທິດທາງແມ່ນ sim 8. current.The ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປະຈຸບັນແມ່ນປະມານ 2 × 80 mA, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບມູນຄ່າທີ່ຄິດໄລ່ໃນການອອກແບບປືນເອເລັກໂຕຣນິກ.
ພາກສ່ວນຂ້າມ beam ເອເລັກໂຕຣນິກ (ມີລະບົບການສຸມໃສ່ການ) ຢູ່ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫ່າງຈາກ cathode ໄດ້.
ພິຈາລະນາຊຸດຂອງບັນຫາເຊັ່ນ: ຄວາມຜິດພາດການປະກອບ, ການເຫນັງຕີງຂອງແຮງດັນ, ແລະການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການປະມວນຜົນພາກປະຕິບັດ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ວິເຄາະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງລະບົບການສຸມໃສ່ການ. ເນື່ອງຈາກວ່າມີຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຊິ້ນ anode ແລະຊິ້ນ pole ໃນການປະມວນຜົນຕົວຈິງ, ຊ່ອງຫວ່າງນີ້ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ກໍານົດຢູ່ໃນ simulation.The gap 0.2 ມມແລະ enopure ມູນຄ່າ 9 mm. ປະຈຸບັນໃນທິດທາງ y. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປ່ຽນແປງໃນ envelope beam ແມ່ນບໍ່ສໍາຄັນແລະ beam ໃນປະຈຸບັນ hardly ມີການປ່ຽນແປງ. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບແມ່ນ insensitive ກັບຄວາມຜິດພາດການປະກອບ. ສໍາລັບຄວາມເຫນັງຕີງຂອງແຮງດັນການຂັບລົດ, ໄລຍະຄວາມຜິດພາດແມ່ນຕັ້ງໄວ້ ± 0.5 kV. ຮູບ 19b ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ ລະດັບຄວາມແຮງດັນທີ່ກໍານົດແມ່ນການປ່ຽນແປງ. ຈາກ -0.02 ຫາ +0.03 T ສໍາລັບການປ່ຽນແປງໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ. ຜົນໄດ້ຮັບການປຽບທຽບສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບທີ່ 20. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າ envelope beam ບໍ່ຄ່ອຍມີການປ່ຽນແປງ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ EOS ທັງຫມົດແມ່ນ insensitive ກັບການປ່ຽນແປງໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ.
ຊອງ Beam ແລະຜົນໄດ້ຮັບໃນປະຈຸບັນພາຍໃຕ້ລະບົບການເນັ້ນສະນະແມ່ເຫຼັກເປັນເອກະພາບ.
Beam envelope ພາຍໃຕ້ລະບົບການເນັ້ນສະນະແມ່ເຫຼັກເອກະພາບທີ່ມີການເຫນັງຕີງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ axial ຕັ້ງແຕ່ 0.63 ຫາ 0.68 T.
ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າລະບົບຈຸດສຸມທີ່ອອກແບບໃນກະດາດນີ້ສາມາດຈັບຄູ່ກັບ HFS ໄດ້, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ສົມທົບການລະບົບການສຸມໃສ່ການແລະ HFS ສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າ. ຮູບ 21 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປຽບທຽບຂອງຊອງ beam ກັບແລະບໍ່ມີ HFS loaded. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊອງ beam ບໍ່ປ່ຽນແປງຫຼາຍໃນເວລາທີ່ HFS ທັງຫມົດແມ່ນ loaded. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບການສຸມໃສ່ການທໍ່ຂ້າງເທິງ HFS ການເດີນທາງແມ່ນເຫມາະສົມ.
ການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ EOS ທີ່ສະເຫນີໃນພາກທີ III ແລະການສືບສວນກ່ຽວກັບການຈໍາກັດຄວາມສາມາດໃນການຈໍາລອງ. ປືນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຖືກອອກແບບມາຈາກຂ້າງເທິງ.
ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ສັນຍານຜົນຜະລິດທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຈໍານວນຂອງວົງຈອນຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການ optimized. ພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນໄດ້ຮັບໃນເວລາທີ່ຈໍານວນຂອງສອງໄລຍະແມ່ນ 42 + 48 ຮອບວຽນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 22a.A 0.05 W ສັນຍານ input ແມ່ນ amplified ເປັນ 314 W ມີການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ 38 dB. The ຜົນຜະລິດໄດ້ໂດຍພະລັງງານຂອງ transforming 20 FFT ຢ່າງໄວວາ, p20 F spectrum. GHz.Figure 22b ສະແດງໃຫ້ເຫັນການກະຈາຍຕໍາແຫນ່ງ axial ຂອງພະລັງງານເອເລັກໂຕຣນິກໃນ SWS, ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກສູນເສຍພະລັງງານ. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ SDV-SWS ສາມາດປ່ຽນພະລັງງານ kinetic ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກເປັນສັນຍານ RF, ດັ່ງນັ້ນ realizing ການຂະຫຍາຍສັນຍານ.
ສັນຍານອອກ SDV-SWS ຢູ່ທີ່ 220 GHz.(a) ພະລັງງານອອກທີ່ມີ spectrum ລວມ.(b) ການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານຂອງເອເລັກໂຕຣນິກກັບ beam ເອເລັກໂຕຣນິກໃນຕອນທ້າຍຂອງ inset SWS.
ຮູບທີ 23 ສະແດງໃຫ້ເຫັນແບນວິດພະລັງງານຜົນຜະລິດແລະການໄດ້ຮັບຂອງ dual-mode dual-beam SDV-TWT. ປະສິດທິພາບຜົນຜະລິດສາມາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງຕື່ມອີກໂດຍການກວາດຄວາມຖີ່ຈາກ 200 ຫາ 275 GHz ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງແຮງດັນຂອງໄດ. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແບນວິດ 3-dB ສາມາດກວມເອົາ 205 ຫາ 275 GHz ການດໍາເນີນງານທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການດໍາເນີນການ dual-width GHz. .
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອີງຕາມຮູບ 2a, ພວກເຮົາຮູ້ວ່າມີແຖບຢຸດລະຫວ່າງໂຫມດຄີກແລະແມ້ກະທັ້ງ, ເຊິ່ງອາດຈະນໍາໄປສູ່ການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການເຮັດວຽກຢູ່ຮອບການຢຸດເຊົາຕ້ອງໄດ້ຮັບການສຶກສາ. ຮູບ 24a-c ແມ່ນຜົນການຈໍາລອງ 20 ns ຢູ່ 265.3 GHz, 265.35 GHz ຜົນໄດ້ຮັບບາງຢ່າງ, ແລະ 24 GHz ສາມາດເຫັນໄດ້. ctuations, ພະລັງງານຜົນຜະລິດແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່. spectrum ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 24 ຕາມລໍາດັບ, spectrum ແມ່ນບໍລິສຸດ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີ oscillation ຕົນເອງຢູ່ໃກ້ກັບ stopband ໄດ້.
Fabrication ແລະການວັດແທກແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ HFS ທັງຫມົດ. ໃນສ່ວນນີ້, HFS ແມ່ນ fabricated ໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີຄອມພິວເຕີຄວບຄຸມຕົວເລກ (CNC) ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງເຄື່ອງມືຂອງ 0.1 ມມແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເຄື່ອງຈັກຂອງ 10 μm. ວັດສະດຸສໍາລັບໂຄງສ້າງຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ໂດຍອົກຊີເຈນທີ່ບໍ່ມີການນໍາ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງສູງ (OFHC) ຄວາມຍາວຂອງ copper 2.5. 00 ມມ, ກວ້າງ 20.00 ມມ ແລະ ລວງສູງ 8.66 ມມ. ຮູຂຸມຂົນ 8 ຮູຖືກແຈກຢາຍຮອບໂຄງສ້າງ. ຮູບທີ 25b ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງໂດຍການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດອີເລັກໂທຣນິກ (SEM). ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືຂອງໂຄງສ້າງນີ້ໄດ້ຖືກຜະລິດຢ່າງສະໝ່ຳສະເໝີ ແລະ ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຜິວໜ້າທີ່ດີ. ຫຼັງຈາກການວັດແທກທີ່ຊັດເຈນ, ເຄື່ອງຈັກໂດຍລວມມີຄວາມຜິດພາດໜ້ອຍກວ່າ 5% ຂອງໂຄງສ້າງ μ. ຄວາມຕ້ອງການການອອກແບບແລະຄວາມແມ່ນຍໍາ.
ຮູບທີ 26 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປຽບທຽບລະຫວ່າງຜົນການທົດສອບຕົວຈິງແລະການຈໍາລອງການປະຕິບັດການສົ່ງຜ່ານ.Port 1 ແລະ Port 2 ໃນຮູບ 26a ກົງກັນກັບພອດ input ແລະ output ຂອງ HFS, ຕາມລໍາດັບ, ແລະທຽບເທົ່າກັບ Port 1 ແລະ Port 4 ໃນຮູບ 3. ຜົນໄດ້ຮັບການວັດແທກຕົວຈິງຂອງ S11 ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ simulation ເລັກນ້ອຍແມ່ນດີກ່ວາເວລາ S11 ເລັກນ້ອຍ. ເຫດຜົນອາດຈະເປັນການນໍາວັດສະດຸທີ່ກໍານົດໄວ້ໃນການຈໍາລອງແມ່ນສູງເກີນໄປແລະຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວຫຼັງຈາກເຄື່ອງຈັກຕົວຈິງແມ່ນບໍ່ດີ. ໂດຍລວມແລ້ວ, ຜົນໄດ້ຮັບການວັດແທກແມ່ນຕົກລົງທີ່ດີກັບຜົນການຈໍາລອງ, ແລະແບນວິດຂອງສາຍສົ່ງແມ່ນຕອບສະຫນອງຄວາມຮຽກຮ້ອງຕ້ອງການຂອງ 70 GHz, ເຊິ່ງກວດສອບຄວາມເປັນໄປໄດ້ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສອງໂຫມດທີ່ສະເຫນີ SDV-Torebeand ການທົດສອບຕົວຈິງ, ແລະ ultra-band ຂະບວນການ. am SDV-TWT ການອອກແບບທີ່ສະເຫນີໃນເອກະສານນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ fabrication ຕໍ່ມາແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.
ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ການອອກແບບລາຍລະອຽດຂອງການແຈກຢາຍແບບ planar 220 GHz dual-beam SDV-TWT ຖືກນໍາສະເຫນີ. ການປະສົມປະສານຂອງການເຮັດວຽກຂອງ dual-mode ແລະການກະຕຸ້ນ dual-beam ເພີ່ມແບນວິດຂອງການດໍາເນີນງານແລະພະລັງງານຜົນຜະລິດ. ການຜະລິດແລະການທົດສອບຄວາມເຢັນຍັງດໍາເນີນເພື່ອກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ HFS ທັງຫມົດ.ຜົນໄດ້ຮັບການວັດແທກຕົວຈິງແມ່ນຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ດີກັບຜົນໄດ້ຮັບການຈໍາລອງ. ສໍາລັບ EOS ສອງ beam ທີ່ໄດ້ຮັບການອອກແບບມາ, ພາກສ່ວນຫນ້າກາກແລະ electrodes ຄວບຄຸມໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຮ່ວມກັນເພື່ອຜະລິດ beam ສອງ pencil. ພາຍໃຕ້ການອອກແບບເອກະພາບຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, beam ເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດສົ່ງໄດ້ຢ່າງຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະໄກທີ່ມີຮູບຮ່າງທີ່ດີ. ໃນອະນາຄົດ, ການຜະລິດແລະການທົດສອບຂອງ EOS ຈະຖືກດໍາເນີນ, ແລະການທົດສອບ TW-prost. posed ໃນກະດາດນີ້ປະສົມປະສານຢ່າງເຕັມສ່ວນເຕັກໂນໂລຊີການປຸງແຕ່ງຍົນທີ່ແກ່ແລ້ວໃນປະຈຸບັນ, ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດແລະການປະກອບແລະການປະກອບ. ດັ່ງນັ້ນ, ເອກະສານນີ້ເຊື່ອວ່າໂຄງສ້າງ planar ສ່ວນຫຼາຍຈະກາຍເປັນແນວໂນ້ມການພັດທະນາຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກສູນຍາກາດໃນແຖບ terahertz.
ຂໍ້ມູນດິບ ແລະແບບຈໍາລອງການວິເຄາະສ່ວນໃຫຍ່ໃນການສຶກສານີ້ໄດ້ຖືກລວມຢູ່ໃນເອກະສານສະບັບນີ້. ຂໍ້ມູນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງເພີ່ມເຕີມອາດຈະໄດ້ຮັບຈາກຜູ້ຂຽນທີ່ສອດຄ້ອງກັນຕາມການຮ້ອງຂໍທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ.
Gamzina, D. et al.Nanoscale CNC machining of sub-terahertz vacuum electronics.IEEE Trans.electronic devices.63, 4067–4073 (2016).
Malekabadi, A. ແລະ Paoloni, C. UV-LIGA microfabrication ຂອງ sub-terahertz waveguides ໂດຍໃຊ້ multilayer SU-8 photoresist.J.Micromechanics.Microelectronics.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
Dhillon, SS et al.2017 THz technology roadmap.J.Physics.D to apply.physics.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
Shin, YM, Barnett, LR & Luhmann, NC ການກັກຂັງທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນ plasmonic ຜ່ານ ultra-broadband staggered double-grating waveguides.application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646.
Baig, A. et al.Performance of a Nano CNC Machined 220-GHz Traveling Wave Tube Amplifier.IEEE Trans.electronic devices.64, 590–592 (2017).
Han, Y. & Ruan, CJ Investigating diocotron instability of infinitely wide sheet electron beams using macroscopic cold fluid model theory.Chin Phys B. 20, 104101. https://doi.org/10.1088/1674-1056/20/101010.
Galdetskiy, AV ໃນໂອກາດທີ່ຈະເພີ່ມແບນວິດໂດຍແຜນຜັງຂອງ beam ໃນ multibeam klystron.In 12th IEEE International Conference on Vacuum Electronics, Bangalore, India, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/10710.C.
Nguyen, CJ et al. ການອອກແບບປືນເອເລັກໂຕຣນິກສາມລໍາທີ່ມີການແຜ່ກະຈາຍຂອງເຮືອບິນ beam ແຄບຢູ່ໃນ W-band staggered double-blade ທໍ່ເດີນທາງ [J].Science.Rep.11, 940.https://doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021).
Wang, PP, Su, YY, Zhang, Z., Wang, WB & Ruan, CJ Planar ແຈກຢາຍລະບົບ optical ສາມ beam ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີການແຍກ beam ແຄບສໍາລັບ W-band fundamental mode TWT.IEEE Trans.electronic devices.68, 5215–5219 (2021).
Zhan, M. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບທໍ່ການເດີນທາງຄື້ນຄູ່ແບບ Interleaved Double-Blade ກັບ Millimeter-Wave Sheet Beams 20-22 (PhD, Beihang University, 2018).
Ruan, CJ, Zhang, HF, Tao, J. & He, Y. Study on beam-wave interaction stability of a G-band interleaved dual-blade journey wave tube.2018 43rd International Conference on Infrared Millimeter and Terahertz Waves, Nagoya.8510263, https://doi.org-1088210. 2018).