Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň. Ulanylýan brauzer wersiýaňyzda CSS-iň çäkli goldawy bar. Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de gabat geliş tertibini öçüriň). Şol aralykda, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezeris.
Bu kagyzda, 220 GGs giň zolakly ýokary kuwwatly interlewli goşa pyçakly syýahat turbasy taslanyldy we barlanyldy. Ilki bilen, goşa şöhleli basgançakly iki tolkunly haýal tolkun gurluşy teklip edilýär. Iki re modeimli iş meýilnamasyny ulanyp, geçiriş öndürijiligi we geçirijilik giňligi bir re modeimden 20 esse ýokary hereket edýär ~ 21 kV, tok bolsa 2 × 80 mA. Dizaýn maksatlar. Maska bölegini we goşa şöhle ýaragynda elektrody dolandyrmak bilen, iki sany galam şöhlesi gysyş gatnaşygy 7 bilen öz merkezlerine gönükdirilip bilner, fokusirleme aralygy takmynan 0,18mm, durnuklylygy bolsa gowy. Birmeňzeş magnit fokus ulgamy ýeterlikdir. ) .Şondan soň, elektron-optiki ulgamyň ulanylyşyny we haýal tolkunly gurluşyň işleýşini barlamak üçin bölejik öýjükleriniň (PIC) simulýasiýalary tutuş HFS-de geçirildi. Netijeler şöhleleriň täsir ediş ulgamynyň 220 GGs-da 310 Wt iň ýokary çykaryş güýjüne ýetip biljekdigini, optimal şöhle naprýa .eniýesiniň 20,6 kV, ýokary tizligi 2 × 80 mB, ýokary tizlik 38 dB - takyk mikrostruktura önümçiligi, HFS-iň öndürijiligini barlamak üçin ýerine ýetirilýär we netijeler geçirijilik giňligi we geçiriş aýratynlyklarynyň simulýasiýa netijeleri bilen oňat gabat gelýändigini görkezýär. Şonuň üçin bu kagyzda teklip edilýän shemanyň geljekki programmalar üçin potensialy bolan ýokary güýçli, ultra giň zolakly terahertz-radiasiýa çeşmelerini ösdürmegine garaşylýar.
Adaty wakuum elektron enjamy hökmünde syýahat tolkun turbasy (TWT) ýokary çözgütli radar, hemra aragatnaşyk ulgamlary we kosmos gözlegleri ýaly köp sanly programmada çalşyp bolmajak rol oýnaýar1,2,3. Şeýle-de bolsa, iş ýygylygy terahertz zolagyna girensoň, adaty birleşdirilen boşluk TWT we dikligine TWT öndürijiligiň näderejede pesligi, öndürijiliginiň pesligi sebäpli halkyň zerurlyklaryny kanagatlandyryp bilmeýär. topar köp ylmy gözleg institutlary üçin gaty aladalandyryjy meselä öwrüldi. Soňky ýyllarda gümürtik goşa pyçakly (SDV) gurluşlar we eplenen tolkun goragly gurluşlar (SWS), tebigy meýilleşdiriş gurluşlary sebäpli uly ünsi çekdi, esasanam geljegi uly potensialy bolan SDV-SWS romany. -LIGA, ähli metal paket gurluşy has ýokary öndürijilik güýji we girdeji bilen has uly ýylylyk kuwwatyny üpjün edip biler we tolkun goragly gurluş hem has giň iş zolagyny üpjün edip biler. Häzirki wagtda UC Deýwis 2017-nji ýylda ilkinji gezek SDV-TWT-den 100 Wt-dan ýokary güýçli çykyş öndürip biljekdigini we G-band5-iň giň zolakly talaplaryna laýyk gelmeýändigini görkezýär. ýa-da UC-Davis-iň G-band SDV-TWT, list elektron şöhleleri ulanyldy. Bu shema şöhläniň häzirki geçirijilik ukybyny ep-esli gowulaşdyryp bilse-de, şöhle elektron optiki ulgamynyň (EOS) durnuksyzlygy sebäpli uzak geçiriş aralygyny saklamak kyn, we şöhläniň öz-özüni kadalaşdyrmagyna sebäp bolup biler.- tolgundyryş we yrgyldama 6,7. highokary öndürijilik güýjüniň, giň zolakly we THz TWT-iň oňat durnuklylygynyň talaplaryny kanagatlandyrmak üçin bu kagyzda goşa şöhleli SDV-SWS teklip edilýär. Işleýiş zolagyny giňeltmek üçin bu re inimde goşa re modeimli işlemek teklip edilýär. çäklendirmeler. Häzirki dykyzlyk gaty ýokary bolsa, şöhle toguny peseltmeli, netijede has az çykaryş güýjüni emele getirmeli. Şöhle akymynyň gowulaşmagy üçin SWS.-iň gapdal ululygyny garaşsyz şöhle tuneline ulanýan planar paýlanan köp şöhle ýokary şöhle güýjüni gazanyp biler, şonuň üçin şöhle şöhlesiniň ýokary durnuklylygyny saklap biler. Turba. Öňki işleriň esasynda8,9, bu kagyz şöhläniň durnukly geçiş aralygyny ep-esli gowulaşdyryp we şöhläniň täsir ediş meýdanyny hasam artdyryp, şeýlelik bilen çykyş güýjüni ep-esli ýokarlandyryp biljek goşa galam şöhlesi EOS-a gönükdirilen G-band birmeňzeş magnit meýdany teklip edýär.
Bu kagyzyň gurluşy aşakdaky ýaly. Ilki bilen, parametrleri bolan SWS öýjük dizaýny, dispersiýa häsiýetleriniň derňewi we ýokary ýygylykly simulýasiýa netijeleri beýan edilýär. Soňra birlik öýjüginiň gurluşyna görä, bu kagyzda goşa galam şöhlesi EOS we şöhle täsir ediş ulgamy döredildi. Öýjükli bölejikleriň simulýasiýa netijeleri hem EOS-nyň ulanylyşyny barlamak we SDV-TTWT-iň işleýşini tassyklaýar. gysgaça maglumat beriň.
TwT-iň iň möhüm bölekleriniň biri hökmünde Elektron bahanyň sw-dagynyň tizligini düzdüler. Enjamyň öýüniň gurluşy düzülendir. Gurluşyň öýüniň gurluşy düzlük bolup, gurluş goşa ruçkany kabul edýär çykyş güýjüni we işlemegiň durnuklylygyny hasam gowulandyrmak üçin.Bu aralykda, iş zolagyny giňeltmek üçin SWS-iň işlemegi üçin goşa re modeim teklip edildi. SDV gurluşynyň simmetriýasyna görä, elektromagnit meýdan dispersiýa deňlemesiniň çözgüdi täsin we hatda reesimlere-de bölünip bilner. Şol bir wagtyň özünde pes ýygylyk zolagynyň esasy täsin re modeimi we ýokary zolakly zolagyň sinhronlaşmagyny has-da gowulandyrmak üçin ulanylýar.
Kuwwat talaplaryna laýyklykda, tutuş turba 20 kV hereketlendiriji naprýa .eniýe we 2 × 80 mA goşa şöhle tok bilen işlenip düzülendir. Naprýatageeniýäni SDV-SWS-iň işleýiş zolagyna mümkin boldugyça ýakynlaşdyrmak üçin p döwrüň uzynlygyny hasaplamaly. Şöhle naprýa .eniýesi bilen döwrüň arasyndaky baglanyşyk (1) 10:
220 GGs ýygylykdaky faza çalşygyny 2,5π edip düzmek bilen, p döwri 0,46 mm diýip hasaplap bolar. 2a surat SWS birlik öýjüginiň dispersiýa häsiýetlerini görkezýär. 20 kW şöhle çyzgysy bimodal egrä gaty laýyk gelýär. 6 21 210-dan 290 GGs-a çenli, işleýän zolakda güýçli täsirleşmeleriň bolup biljekdigini görkezýär.
(a) 20 kW elektron şöhleli goşa re SDimli SDV-SWS-iň dispersiýa aýratynlyklary. (b) SDV haýal tolkun zynjyrynyň täsir ediş päsgelçiligi.
Şeýle-de bolsa, täsin we hatda reesimleriň arasynda zolakly boşlugyň bardygyny bellemelidiris we 2a suratda görkezilişi ýaly adatça bu zolak boşlugyny togtatma zolagy diýip atlandyrýarys. Eger TWT bu ýygylyk zolagynyň golaýynda işleýän bolsa, islenmeýän yrgyldamalara sebäp boljak güýçli şöhle birikdirme güýji bolup biler. Amaly programmalarda, adatça, TWT-ni saklamagyň mümkindigini ýa-da ýokdugyny kesgitläň. zolak boşlugy yrgyldamalara sebäp bolýar. Şonuň üçin, islenmeýän yrgyldamalaryň bolup biljekdigini ýa-da ýokdugyny seljermek üçin indiki PIC simulýasiýa bölüminde togtadyş zolagynyň töweregindäki iş durnuklylygy öwreniler.
Tutuş HFS-iň modeli 3-nji suratda görkezilýär. Ol Bragg reflektorlary bilen birleşdirilen SDV-SWS-iň iki basgançagyndan ybarat. Reflektoryň wezipesi iki basgançagyň arasynda signal geçirişini kesmek, ýokarky we aşaky pyçaklaryň arasynda döredilen ýokary tertipli reesimler ýaly işlemeýän reesimleriň şöhlelenmesini basmak, şeýlelik bilen, tutuş turbanyň birikdirilmegi üçin SW-ni birleşdirýär. Iki derejeli gurluşyň geçiriş koeffisiýenti, 3D simulýasiýa programma üpjünçiliginde wagt domeni çözüji bilen ölçelýär. Terahert zolagynyň materiala hakyky täsirini göz öňünde tutup, wakuum konwertiniň materialy ilki mis bilen kesgitlenýär we geçirijilik 2,25 × 107 S / m12 çenli azalýar.
4-nji suratda çyzykly birleşdirilen birikdirijiler bilen we HFS üçin geçiriş netijeleri görkezilýär. Netijeler, birleşdirijiniň tutuş HFS-iň geçiriş işine az täsir edýändigini görkezýär. 207 ~ 280 GHz giň zolakly giň zolakly ulgamyň yzyna gaýtaryş ýitgisi (S21> - 5 dB) HFS-iň gowy geçiriş aýratynlyklaryny görkezýär.
Wakuum elektron enjamlarynyň elektrik üpjünçiligi hökmünde elektron ýaragy enjamyň ýeterlik çykyş güýjüni öndürip biljekdigini gönüden-göni kesgitleýär. II bölümdäki HFS-iň seljermesi bilen birlikde, ýeterlik şöhlelendirmek üçin goşa şöhleli EOS dizaýn edilmeli. Bu bölümde W-band8,9-da öňki işe esaslanyp, goşa galam elektron ýaragy meýilnamalaýyn maska ​​böleginde ulanylýar we SWD-iň FIGA-da görkezilýär.2, elektron şöhleleriniň hereketlendiriji naprýa Ueniýesi Ua başda 20 kV, iki elektron şöhlesiniň toklarynyň ikisi hem 80 mA, elektron şöhleleriniň şöhle diametri dw 0,13 mm. Şol bir wagtyň özünde, elektron şöhlesiniň we katodyň häzirki dykyzlygynyň 7/2 dykyzlygy, elektron şöhlesiniň gysyş gatnaşygy 7/2 bolýar. cm2, bu arkaly gazanyp bolar Täze katod materiallaryny ulanmak arkaly gazanylýar. 14, 15, 16, 17 dizaýn teoriýasyna laýyklykda adaty Pirs elektron ýaragyny özboluşly kesgitläp bolýar.
5-nji suratda ýaragyň keseligine we dikligine shematiki diagrammalary görkezilýär. Elektron ýaragyň rentgen ugrundaky profiliniň adaty liste meňzeş elektron ýaragyna meňzeşdigini görmek bolýar, y-ugurda iki elektron şöhlesi maska ​​bilen bölekleýin bölünýär. Iki katodyň pozisiýasy degişlilikde x = - 0,155 mm, y = 0 mm we x = 0.155 mm, x = 0 mm we x = 0,15 mm ölçegde. iki katod ýüzüniň 0,91 mm × 0,13 mm boljakdygy kesgitlenildi.
Her bir elektron şöhlesiniň alýan merkezi elektrik meýdanyny öz merkezi barada simmetrik görnüşde simmetrik etmek üçin bu kagyz elektron ýaragyna dolandyryş elektrodyny ulanýar. Fokusirlenen elektrodyň we dolandyryş elektrodynyň naprýa .eniýesini −20 kV, anodyň naprýa .eniýesini bolsa 0 V-a çenli üýtgedip bileris, 6-njy suratda görkezilişi ýaly, iki sany şöhle ýaragynyň traýektoriýa paýlanyşyny görüp bileris. dolandyryş elektrodynyň ünsi jemleýän elektrodyň emele getirýän deň däl elektrik meýdanyny deňleşdirýändigini görkezýän simmetriýanyň merkezi ugry.
7-nji suratda şöhle konweri x we ​​y ugurlarynda görkezilýär. Netijeler elektron şöhlesiniň x-ugryndaky proýeksiýa aralygynyň y-ugurdan tapawutlydygyny görkezýär. X ugryndaky zyňyş aralygy 4mm töweregi, y ugry boýunça zyňylýan aralyk 7mm töweregi. Şonuň üçin hakyky atyş aralygy 4-den 7 mm aralygyndaky kesiş görnüşini görkezýär. 8-nji surat. adaty tegelek elektron şöhlesine iň ýakyn. Iki elektron şöhlesiniň arasyndaky aralyk dizaýn edilen 0,31 mm, radiusy bolsa takmynan 0,13 mm bolup, dizaýn talaplaryna laýyk gelýär. 9-njy surat şöhle tokynyň simulýasiýa netijelerini görkezýär. Iki şöhle akymynyň 76mA bolup, dizaýn edilen 80mA bilen oňat gabat gelýändigini görmek bolýar.
Amaly goşundylarda hereketlendiriji naprýa .eniýeniň üýtgemegini göz öňünde tutup, bu modeliň naprýa .eniýe duýgurlygyny öwrenmeli. 19,8 ~ 20,6 kW naprýa rangeeniýe diapazonynda tok we şöhle tok konwertleri alynýar, 1-nji suratda we 1.10-njy we 11-nji suratda görkezilişi ýaly, netijelerden görnüşi ýaly, hereketlendiriji naprýa .eniýeniň üýtgemegi, elektron şöhlesiniň 0.7-den üýtgäp biljekdigi sebäpli, elektron şöhlesiniň 0.7-den üýtgäp biljekdigini görkezýär. naprýa .eniýa duýgurlygy.
Sürüji naprýa .eniýe üýtgemeleriniň x we ​​y ugurly şöhle konwertlerine täsiri.
Bitewi magnit fokus meýdany umumy hemişelik magnit fokusirleme ulgamydyr. Şöhle kanalynyň birmeňzeş magnit meýdanynyň paýlanyşy sebäpli, akisimmetrik elektron şöhleleri üçin örän amatlydyr. Bu bölümde goşa galam şöhleleriniň uzak aralyga geçmegini üpjün etmek üçin birmeňzeş magnit fokus ulgamy teklip edilýär. Döredilen magnit meýdanynyň şöhlelendiriş teoriýasy teklip edilýär. (2) deňleme bilen hasaplap bolar. Bu kagyzda, soňraky paýlanan goşa galam şöhlesiniň magnit meýdanyna baha bermek üçin bu ekwiwalentligi ulanýarys. Bu kagyzda işlenip düzülen elektron ýaragy bilen bilelikde hasaplanan magnit meýdanynyň bahasy takmynan 4000 Gs.Hasaplanan baha 20, 1,5-2 esse köplenç amaly dizaýnlarda saýlanýar.
12-nji suratda birmeňzeş magnit meýdanyna gönükdirilen meýdan ulgamynyň gurluşy görkezilýär. Gök bölegi eksenel ugry boýunça magnitlenen hemişelik magnitdir. Material seçim NdFeB ýa-da FeCoNi. Simulýasiýa modelinde goýlan Br 1,3 T we geçirijilik ukyby 1.05. Magnitiň uzynlygy tutuşlygyna zynjyryň ululygyny kesgitleýär. kanal birmeňzeşdir, bu bolsa x ugrundaky ululygyň gaty kiçi bolup bilmejekdigini talap edýär. Şol bir wagtyň özünde, tutuş turbanyň bahasyny we agramyny göz öňünde tutup, magnitiň ululygy gaty uly bolmaly däldir. Şol sebäpli magnitler ilki bilen 150 mm × 150 mm × 70 mm-e deňdir. Şol bir wagtyň özünde, haýal tolkun zynjyrynyň fokus ulgamyna ýerleşdirilmegini üpjün etmek üçin magnitleriň arasyndaky aralyk.
2015-nji ýylda Purna Chandra Panda21 birmeňzeş magnit fokus ulgamynda täze basgançakly deşikli polýus bölejigini teklip etdi, bu katodyň akymynyň ululygyny we polýus bölejiginde emele gelen transvers magnit meýdanyny hasam azaldyp biler. Bu kagyzda, fokus ulgamynyň polýus bölegine basgançakly gurluş goşýarys. .
14a suratda iki elektron şöhlesiniň merkezi çyzyklary boýunça eksenel magnit meýdanynyň paýlanyşy görkezilýär. Iki elektron şöhlesiniň boýundaky magnit meýdanynyň güýçleriniň deňdigini görmek bolýar. Magnit meýdanynyň bahasy takmynan 6000 Gs, bu geçiş we ünsi güýçlendirmek üçin teoretiki Brillouin meýdanyndan 1,5 esse köpdür. Şol bir wagtyň özünde, katoddaky magnit meýdanynyň polýus bölejiginiň öňüni alýandygyny görkezýär. iki elektron şöhlesiniň ýokarky gyrasyndaky z ugry. Transvers magnit meýdanynyň diňe polýus bölejiginde 200 Gs-den pesdigini görmek bolýar, haýal tolkun zynjyrynda transvers magnit meýdanynyň nol diýen ýalydygyny görkezýär. bölek. Magnit meýdanynyň güýjüniň mutlak bahasynyň 1,2T-den pesdigini görmek bolýar, bu polýus bölejiginiň magnit doýgunlygynyň ýüze çykmajakdygyny görkezýär.
Br = 1.3 T. üçin magnit meýdanynyň paýlanyşy (a) eksenel meýdan paýlanyşy. (B) Gapdal meýdan paýlanyşy z ugry boýunça.
CST PS modulyna esaslanyp, goşa şöhle ýaragynyň we fokus ulgamynyň eksenel otnositel ýagdaýy optimallaşdyrylýar.9 we simulýasiýa, iň amatly ýer, anod bölejiginiň polýus bölegini magnitden uzaklaşdyrýan ýeri. Şeýle-de bolsa, gaýtadan işlemegiň 1,3T derejesine ýeten bolsa, elektron şöhlesiniň geçirijiligi 99% -e ýetip bilmejekdigi ýüze çykaryldy .Goşguny 1,4 T çenli ýokarlandyrmak bilen, ünsi jemleýän magnit meýdany, şöhleler görkezilýär. geçiriş aralygy 45 mm-den uly.
Br = 1.4 T. (a) xoz tekizligi bilen birmeňzeş magnit ulgamynyň aşagyndaky goşa galam şöhleleriniň ugurlary. (B) yoz uçary.
16-njy suratda şöhläniň katoddan uzakda ýerleşýän ýerlerinde kesişleri görkezilýär. Fokus ulgamynda şöhle bölüminiň görnüşiniň gowy saklanýandygyny we bölümiň diametri kän bir üýtgemändigini görmek bolýar. 17-nji suratda şöhleleriň konwertleri degişlilikde x we ​​y ugurlarynda görkezilýär. 2 şöhläniň şöhlelenmesiniň 2-e deňdigini görkezýär. elektron ýaragyň dizaýnynda bahasy.
Katoddan uzakda ýerleşýän elektron şöhleleriniň kesiş bölümi (fokus ulgamy bilen).
Gurnama ýalňyşlyklary, naprýatageeniýeniň üýtgemegi we amaly gaýtadan işleýiş programmalarynda magnit meýdanynyň güýjüniň üýtgemegi ýaly birnäçe meseläni göz öňünde tutup, fokus ulgamynyň duýgurlygyny seljermeli. Anod bölegi bilen polýus bölejiginiň arasynda hakyky boşluk bar, bu boşluk simulýasiýada goýulmalydyr. Tapawut gymmaty 0,2 mm-e deňdir we şöhläniň üýtgemegini görkezýär. .Şonuň üçin ulgam gurnama ýalňyşlyklaryna duýgur däl. Sürüjiniň naprýa .eniýesiniň üýtgemegi üçin ýalňyşlyk diapazony ± 0,5 kV bolýar. 19b surat deňeşdirme netijelerini görkezýär. Naprýatageeniýeniň üýtgemeginiň şöhle konwertine az täsir edýändigini görmek bolýar. magnit meýdanynyň güýjüniň üýtgemegine itergi berýär.
Birmeňzeş magnit fokus ulgamynyň aşagyndaky şöhle konweri we häzirki netijeler. (A) Gurnama çydamlylygy 0,2 mm. (B) Sürüjiniň naprýa .eniýesiniň üýtgemegi ± 0,5 kV.
0,63-den 0.68 T aralygynda eksenel magnit meýdanynyň güýji üýtgäp durýan birmeňzeş magnit fokus ulgamynyň aşagyndaky konwert.
Bu kagyzda işlenip düzülen fokus ulgamynyň HFS bilen gabat gelmegini üpjün etmek üçin fokus ulgamyny we HFS-ni gözleg üçin birleşdirmeli. 21-nji suratda şöhle konwertleriniň HFS ýüklenmän we bolmazdan deňeşdirilişi görkezilýär. Netijeler, ähli HFS ýüklenende şöhle konwertiniň kän bir üýtgemeýändigini görkezýär.
III bölümde teklip edilen EOS-nyň dogrulygyny barlamak we 220 GGs SDV-TWT öndürijiligini derňemek üçin şöhle-tolkun täsiriniň 3D-PIC simulýasiýasy ýerine ýetirilýär. Simulýasiýa programma üpjünçiliginiň çäklendirmelerine görä, tutuş EOS-ny HFS-e goşup bilmedik. Şol sebäpden, elektron ýaragy 0,13 mm diametri we iki sany polo ofitel deňlik bilen deňdir. PIC simulýasiýasynda iň oňat çykyş güýjüne ýetmek üçin hereketlendiriji naprýa .eniýäni dogry optimizirläp bolýar. Simulýasiýa netijeleri, doýgun çykyş güýjüni we girdejisini 20,6 kW hereketlendiriji naprýa .eniýesinde, şöhle tok 2 × 80 mA (603 A / cm2) we giriş güýji 0,05 W bolýar.
Iň oňat çykyş signalyny almak üçin siklleriň sanyny hem optimizirlemeli. Iň oňat çykyş güýji, 22a suratda görkezilişi ýaly, iki basgançagyň sany 42 + 48 sikl bolanda alynýar. 38 WB girdeji gazanmak bilen 0.05 W giriş signaly 314 Wt güýçlendirilýär. .Bu netije SDV-SWS-iň elektronlaryň kinetik energiýasyny RF signallaryna öwrüp biljekdigini we şeýlelik bilen signalyň güýçlendirilmegini amala aşyryp biljekdigini görkezýär.
220 GGs-da SDV-SWS çykyş signaly. (A) Goşulan spektrli çykyş güýji. (B) SWS goýmanyň soňundaky elektron şöhlesi bilen elektronlaryň energiýa paýlanyşy.
23-nji suratda çykyş güýjüniň giňligi we goşa re modeimli goşa şöhleli SDV-TWT gazanmagy görkezilýär. Çykyş öndürijiligi 200-den 275 GGs aralygy ýygylyklary süpürmek we hereketlendirijiniň naprýa opteniýesini optimizirlemek arkaly hasam gowulaşyp biler. Bu netije 3-dB geçirijilik giňliginiň 205-den 275 GGs-e çenli giňelip biljekdigini görkezýär.
Şeýle-de bolsa, 2a-njy surata görä, islenmeýän yrgyldamalara sebäp bolup bilýän täsin we hatda reesimleriň arasynda duralga zolagynyň bardygyny bilýäris. Şonuň üçin duralgalaryň töwereginde iş durnuklylygyny öwrenmeli. 24a-c şekilleri 265.3 GGs, 265.35 GGs we 265,4 GHz degişlilikde spektrleriň durnuklydygyny görkezýär. arassa. Bu netijeler, duralganyň golaýynda öz-özüni yrgyldamanyň ýokdugyny görkezýär.
Hhli HFS-iň dogrulygyny barlamak üçin önümçilik we ölçeg zerurdyr. Bu bölümde, HFS gurallaryň diametri 0,1 mm we işleýiş takyklygy 10 μm bolan kompýuter san gözegçiligi (CNC) tehnologiýasy bilen ýasalýar. Frequokary ýygylykly gurluş üçin material kislorodsyz ýokary geçirijilik (OFHC) mis bilen üpjün edilýär. çukur deşikleri gurluşyň töwereginde paýlanýar. 25b şekil elektron mikroskopiýa (SEM) skanirlemek arkaly gurluşy görkezýär .Bu gurluşyň pyçaklary birmeňzeş öndürilýär we ýeriň çişligi gowy. Takyk ölçelenden soň, umumy işleýiş ýalňyşlygy 5% -den az, üstki çişligi bolsa 0,4μm. Işleýiş gurluşy dizaýn we takyklyk talaplaryna laýyk gelýär.
26-njy suratda hakyky synag netijeleri bilen geçiriş öndürijiliginiň simulýasiýalarynyň arasyndaky deňeşdirme görkezilýär. 26a suratdaky 1-nji port we 2-nji port degişlilikde HFS-iň giriş we çykyş portlaryna gabat gelýär we 3-nji suratda 1-nji porta we 4-nji porta deňdir. Şol bir wagtyň özünde S11-iň hakyky ölçeg netijeleri, S21-iň ölçenen netijeleriniň birneme pes bolmagydyr. simulýasiýa netijeleri bilen oňat ylalaşykda we geçiriş zolagy giňligi 70 GGs talaplaryna laýyk gelýär, bu teklip edilýän goşa re modeimli SDV-TWT mümkinçiligini we dogrulygyny tassyklaýar. Şonuň üçin hakyky önümçilik prosesi we synag netijeleri bilen bilelikde bu kagyzda teklip edilen ultra giň zolakly goşa şöhleli SDV-TWT dizaýny soňraky önümçilik we amaly programmalar üçin ulanylyp bilner.
Bu kagyzda, 220 GGs iki şöhleli SDV-TWT meýilnamalaýyn paýlanyşyň jikme-jik dizaýny hödürlenýär. Iki tertipli işlemegiň we goşa şöhleli joşgunyň utgaşmasy iş zolagyny we çykyş güýjüni hasam artdyrýar. HFS-iň dogrulygyny barlamak üçin ýasama we sowuk synag hem geçirilýär.Hakyky ölçeg netijeleri simulýasiýa netijeleri bilen gowy gabat gelýär. Taslanan iki şöhleli EOS üçin iki sany galam şöhlesini öndürmek üçin maska ​​bölümi we dolandyryş elektrodlary bilelikde ulanyldy. Taslanan birmeňzeş magnit meýdanynyň üstünde elektron şöhlesi uzak aralyga durnukly görnüşde geçip biler. Geljekde EOS-yň önümçiligi we synagy hem TWT-iň ýylylyk synagy bolar. uçarlary gaýtadan işlemek tehnologiýasy we öndürijilik görkezijilerinde we gaýtadan işlemekde we ýygnamakda uly potensialy görkezýär. Şonuň üçin bu kagyz meýilnama gurluşynyň terahertz zolagynda wakuum elektron enjamlarynyň ösüş tendensiýasyna öwrüljekdigine ynanýar.
Bu gözlegdäki çig maglumatlaryň we analitiki modelleriň köpüsi bu kagyzda ýerleşdirildi. Goşmaça degişli maglumatlary degişli haýyş bilen degişli ýazyjydan alyp bilersiňiz.
Gamzina, D. we başgalar. Sub-terahert wakuum elektronikasynyň CNC işleýşi. IEEE Trans.elektron enjamlary.63, 4067–4073 (2016).
Malekabadi, A. we Paoloni, C. UV-LIGA köp gatly SU-8 fotorezisti ulanyp, sub-terahert tolkun goragçylarynyň mikrofabriki önümi.Mikromehanika.Mikroelektronika.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
Dhillon, SS we al.2017 THz tehnologiýa ýol kartasy.J.Fizika.D ulanmak üçin.physics.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
Shin, YM, Barnett, LR & Luhmann, NC Ultra giň zolakly iki gatly tolkunly gollanmalar.application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646 (2008).
Baig, A. we ş.m. Nano CNC Machined 220-GHz Syýahat tolkun turbasynyň güýçlendirijisiniň öndürijiligi. IEEE Trans.elektron enjamlary.64, 590–592 (2017).
Han, Y ..
Galdetskiý, AV köpugurly klystronda şöhläniň planar ýerleşişi bilen geçirijilik giňligini artdyrmak mümkinçiliginde. Wakuum elektronikasy boýunça 12-nji IEEE halkara konferensiýasynda, Bangalor, Hindistan, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.2011.5747003 (2011).
Nguyen, CJ we başgalar. W-bandda dar şöhle bölýän uçar paýlanyşy bilen üç şöhleli elektron ýaragyň dizaýny, iki pyçakly syýahat turba turbasy [J] .Science.Rep.11, 940.https: //doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021).
Wang, PP, Su, Y.
, An, M. 20-22 millimetr-tolkun kagyz şöhleleri bilen birleşdirilen goşa pyçakly syýahat turba turbasy boýunça gözleg (PhD, Beihang uniwersiteti, 2018).
Ruan, CJ, Zhangang, HF, Tao, J. & He, Y. G-bandly interleaved goşa pyçakly syýahat turba turbasynyň şöhle tolkun täsiriniň durnuklylygyny öwrenmek.2018 Infragyzyl millimetr we Terahert tolkunlary boýunça 43-nji halkara konferensiýa, Nagoya.8510263, https://doi.org/10.1109/26MW