一、延长微波管寿命的技术途径(论文文献综述)
情报组[1](1967)在《延长微波管寿命的技术途径》文中进行了进一步梳理 一、引言微波管的寿命,对于现代军事技术和现代科学技术都具有极其重要的意义。倒如,一部超远程警戒的相控阵雷达就使用着成千上万只电子管,假如使用2000只平均寿命为1000小时的电子管,那么就意味着每小时要坏两只。电子管这样高的故障率给相控障雷达的可靠工作和维修带来很大困难。同样,近年来飞速发展起来的电子对抗设备、中继通讯设备以及人造卫星和宇宙飞船的控制系统等,都使用着许多微波管。对于现代军事技术来说,微波管偶然的寿命故障往往使现代军事电子设备失灵,造成通讯联络中断,雷达捕获目标逃逸等。达在某种程度上就有可能使部队的指挥失去主动权,甚至丧失有利战机。因此,大大延长微波管的寿命就成为现代科学技术和现代军事技术
李松柏,陈汝淑,刘盛纲[2](1973)在《国外微波电子管及其应用的新进展》文中认为 一、微波管发展简况微波管自出现至今已有几十年的历史,在这期间获得很大的发展(见表1)。最初,微波管主要用于雷达设备和现形加速器,特别是二次大战末期,各中新型微波管
张红卫[3](2003)在《微波管钡钨阴极制备和性能的研究》文中指出为了适应大功率微波管的发展,本文展开了对高性能(大电流密度、长寿命)阴极的研究,研究工作包括阴极制备工艺、钡钨阴极基金属对阴极发射性能影响、以及钡钨阴极基底内部结构无损检测及表面形貌检测、钡钨阴极发射机理探讨及应用四个方面的实验和理论的研究。 本论文的主要创新点包括: 1)采用压制一次成型的方法制备钡钨阴极的基底,摸索出一套稳定的工艺,这种基底有显着的优点。 2)对不同元素配比的二元和三元混合阴极基底的制备工艺和发射性能开展了实验研究,在增大发射能力,延长寿命和降低烧结温度等方面有重要进展,取得了有价值的阶段成果。 3)采用CT微焦点系统等检测手段对阴极基底的内部和表面微观结构进行了定量和定性的分析,有望成为控制阴极基底的质量重要手段。 4)就当前钡钨阴极发射机理的两个主要理论模型作了自己的探讨,并初探了钡钨阴极中钡的供应机制及发射寿命预测的问题,而且用理查逊公式的推导和Muller计算机模拟法解释了混合基钡钨阴极的优良性能。
姚列明[4](2007)在《微波管的热分析》文中认为为了使微波管向更宽的频带,更高的效率,更大的功率,更可靠和更长的寿命方向发展,其合理的热设计是改进微波器件性能的重要手段之一,它是微波器件获得高功率、高可靠性和低故障率的重要保证。微波管的热分析主要涉及热形变和散热问题。高温导致的热形变问题直接影响器件的可靠性,严重的还将导致微波管物理上损坏,而散热能力直接影响了器件的输出功率和工作寿命,这样就限制了微波管向小型化大功率的方向发展。本论文的工作主要涉及行波管和磁控管的热分析。利用理论分析与ANSYS、MAFIA等软件模拟对这两种微波管的热形变和散热问题进行详细的研究,分析热形变对微波管各项参数的影响,为微波管的热设计提供有效的理论依据和手段。本论文所用的理论分析方法和数值模拟手段也可以推广应用到其它微波器件或电子器件。本文的主要工作有:1.对磁控管的热形变和散热分析磁控管的特点是输出的功率大,效率高,体积小,重量轻,成本低,因而它不仅在军事领域得到了广泛的应用,在民用领域也得到了广泛的应用。能否有效地散热成了磁控管能否在高功率输出时保持正常工作的关键。本文对磁控管的散热进行了细致的研究,分析了不同材料、不同翅片数、不同风速对散热效果的影响,并提出了一种新型的非对称散热片。这种非对称散热片可以节约成本而不影响散热效果,并通过实验测量得到了验证,同时也获专利授权。本文还分析了磁控管正常工作时,影响磁控管工作频率的各种因素,计算了热形变对频率的影响,计算结果与经验值一致。2.对行波管的热分析螺旋线行波管是当前应用最广泛的一种行波管,具备宽频带高增益的优点,在当今微波频率的功率放大器件中占据着重要的地位,其缺点是慢波结构的散热性能差,影响了它向高功率的方向发展。高的热负载温度对行波管的可靠性与稳定性影响很大,定性和定量地研究温度对行波管各部分参数的影响,为解决行波管的稳定性和可靠性提供了有效的途径。本文分别对螺旋线行波管的电子枪、慢波结构和收集极进行了热分析,并计算了热形变对其性能指标的影响。(1)通过对电子枪的热形变分析发现,阴极组件的热膨胀主要由阴极筒的热膨胀造成,使阴控距离缩短。此外,阴极边缘的热膨胀大于阴极中心的热膨胀,导致阴极凹面也有一定的形变,其结果等效于阴极的曲率半径减小,同时阴极在径向的热膨胀导致阴极截面半径增加,使阴极的半锥角增大,这些将导致电子束的射程、导流系数和注腰半径减小,面积压缩比增大。因此在设计电子枪时可适当减小阴极筒的长度和阴极的曲率半径。由于电子枪结构十分复杂,形状特殊,对整个电子枪的建模和热计算会耗去设计人员的大量时间和精力。本文通过对电子枪的简化模型进行了温度场和热形变的计算比较,发现和全模型的热形变结果没有太大的区别。对全模型的计算需要几个小时,而简化模型的计算只需要几分钟。该结论表明,电子枪设计人员在计算电子枪的热形变对电子注参数的影响时,只需要建立简化模型进行计算,从而大大地减少计算量和计算时间,这对缩短设计周期是非常有意义的。(2)慢波结构的热分析分别介绍了螺线温升研究的理论方法、实验方法和数值模拟方法。分析了影响慢波结构传热能力的各种因素,特别讨论了接触热阻的影响。推导了计算螺线温升的理论公式,公式中考虑了接触热阻的影响。理论公式的计算结果与实验值基本一致。本章还建立了螺线温升计算的数值模型,数值计算时考虑了导热率随温度变化的因素,并采用等效法考虑接触热阻的影响,数值计算结果与实验值比较吻合。计算了不同材料和结构的慢波结构的功率耗散,为行波管的慢波结构设计提供了一定的参考。本文还重点分析了热形变对慢波结构高频特性的影响,介绍了色散特性和耦合阻抗的理论和数值分析方法,比较了不同计算方法和软件计算结果的差异。用MAFIA计算了螺带热形变对高频特性的影响。从计算结果得知,热形变对色散特性有比较明显的影响,但对耦合阻抗的影响很小。由于在整个慢波波结构上螺带温度是不同的,将导致相速发生不同的变化,说明温度造成在慢波线上相速的非均匀性。高频特性的变化主要是由于螺带径向变形带来的影响;螺带宽度的膨胀很小,对高频特性的影响可以忽略不计。(3)比较了收集极在不同的热流密度加载方式下的温度分布计算结果的差别,在定量分析计算收集极的温度分布时应首先计算电子轨迹,再换算成热流密度作为热分析的边界条件。如果只是定性地比较各种冷却方式的平均耗散功率密度范围或对结构进行优化设计,则可以采用均匀热流密度加载,这样可以节约计算时间。本文分别计算了不同形状和不同散热手段下收集极的耗散功率和平均耗散功率密度,计算结果与实际的经验值一致,说明了模拟计算的正确性,因此本文的模拟方法可用于收集极的优化设计。3.专用软件的开发在本文的热分析基础上开发了计算螺旋线温升的专用软件“行波管螺旋线慢波结构热特性计算”和磁控管散热分析专用软件“磁控管散热CAD”,为设计人员提供了方便、快捷的热分析手段,为微波管的热设计提供了很好的参考。
王亦曼[5](1999)在《从第二届国际真空电子源会议(IVESC’98)看热阴极研究现状》文中进行了进一步梳理介绍第二届国际真空电子源会议反映的有关微波管和显像管热阴极研究概况。
樊玉伟[6](2007)在《磁绝缘线振荡器及其相关技术研究》文中进行了进一步梳理磁绝缘线振荡器(Magnetically Insulated transmission Line Oscillator,MILO)是一种相对新型的、用于产生吉瓦级高功率微波的正交场器件,是当前高功率微波研究领域的主要热点之一。论文通过对MILO的理论及相关技术进行深入研究,系统提出了MILO设计的基本原则和步骤,并据此成功地研制了一个1.76GHz紧凑型MILO。在不同的运行条件下,该MILO分别实现了两个不同的研究目标。此外,还探索研究了一个1.2GHz MILO和一个9.3GHz MILO,提出并模拟研究了一种新型双波段高功率微波源。论文的主要研究内容包括以下几个方面:1.MILO的理论研究。在MILO的理论研究中,重点研究了MILO的束波同步条件、工作原理、谐振频率、束波相互作用过程、功率转换效率及色散关系等。首次采用等效电路的分析方法对MILO的单腔及多腔谐振回路进行了理论分析,得到了MILO多腔系统的谐振频率与单腔系统的谐振频率及等效电容之间的关系式,在此基础上得出选择4腔主慢波结构即可确保器件高效稳定运行的重要结论。通过理论研究,为MILO的结构设计奠定了理论基础。2.MILO的相关技术研究。在MILO的相关技术研究中,主要对脉冲功率技术、真空技术、阴极结构设计及阴极材料、阳极材料及表面处理、脉冲缩短、重频运行技术及短偶极天线进行了深入研究。通过相关技术研究,为MILO的系统设计奠定了理论基础。3.深入研究了一个1.76GHz紧凑型MILO。在1.76GHz紧凑型MILO研究中,依据对MILO理论及相关技术研究的结果,系统提出了MILO设计的基本原则和步骤,并据此设计了1.76GHz紧凑型MILO。通过KARAT程序的模拟优化,确定了1.76GHz紧凑型MILO的结构模型。在不同的模拟条件下,其输出参数优于相应的研究目标。当工作电压为500kV,脉宽为50ns,工作电流为48.3kA时,模拟中微波输出功率为2.53GW,微波脉宽为27ns,微波频率为1.76GHz,功率转换效率为10.5%,阻抗为10.4Ω。当工作电压为525kV,脉宽为80ns,工作电流为50.2kA时,模拟中微波输出功率为2.70GW,微波脉宽为51ns,微波频率为1.76GHz,功率转换效率为10.5%,阻抗为10.4Ω。在不同的实验运行条件下,该MILO的输出参数也优于相应的研究目标。当工作电压为530kV,脉宽为50ns,工作电流为51kA时,实验测得的微波辐射功率大于2.35GW,微波脉宽大于24.8ns,微波频率为1.775GHz,功率转换效率大于8.7%,阻抗为10.4Ω。当工作电压为550kV,脉宽为80ns,工作电流为53.2kA时,实验测得的微波辐射功率大于3.2GW,微波脉宽大于45ns,微波频率为1.775GHz,功率转换效率大于10.9%,阻抗为10.3Ω。和当前国内外典型的MILO器件相比,该MILO在微波功率、紧凑化程度、功率转换效率和能量转换效率等技术指标方面均具有明显优势。在后续的实验研究中,对1.76GHz紧凑型MILO的长脉冲运行及重频运行的性能进行了探索,明确了阴极材料放气而导致的真空度降低是影响其长脉冲运行及重频运行的关键因素,并对阴极材料开展了探索研究。4.在拓展研究中,研究了三个不同的高功率微波器件。在1.20GHz一体化MILO的研究中,在二极管电压为550kV,电流为47kA的条件下,测得微波辐射功率大于2.3GW,微波脉宽约30ns,频率为1.20GHz,功率转换效率为8.9%。在X波段MILO的研究中,对实验中出现的脉冲缩短问题进行了深入分析,并指出了产生脉冲缩短的原因;最后,提出了一种新型双波段高功率微波源的研究构想,并进行了深入的模拟研究,获得了较好的模拟结果。
四机部电真空专业技术情报网微波管组[7](1975)在《国外行波管长寿命氧化物阴极概述》文中指出 前言在批林批孔运动深入发展的大好形势下,电子工业战线呈现出一片欣欣向荣的景象。广大革命职工执行无产阶级革命路线;努力学习马列主义、毛泽东思想,深批孔孟之道,不断提高思想水平,为发展我国电子工业作出新贡献。近年来,长寿命行波管的研制工作已在许多单位开展起来,并作出了一定成绩。阴极是电子器件的心脏。为制造出长寿命行波管,必须首先提供长寿命的阴极。因此各有关单位都在长寿命
李乐[8](2020)在《G波段EIK电子光学系统的设计》文中认为频率在0.110THz范围内的电磁波称为太赫兹波。由于太赫兹波具有频率高、量子能量低、穿透性好等特点,可广泛应用于军事通信、卫星通信、无线局域网、生物医学等方面。扩展互作用速调管(EIK)是一种可工作于太赫兹波段并具有高功率输出的器件,它集合了行波管与速调管的优点。随着近年来太赫兹技术的发展,EIK在通信、国防、生物医学等领域得到了很好的应用。EIK主要由电子光学系统、高频系统、输入输出系统等组成,通过对电子注进行调制实现信号放大。电子注的特性如工作电压、电子注电流以及收集极的回收效率等都对EIK的性能有重要影响,因此电子光学系统是EIK设计的核心工作之一。本文对220GHz EIK的电子光学系统进行了研究,主要工作和创新包括以下三个部分:1.利用三维电磁仿真软件CST设计了一个电流228mA,电压18kV,注腰半径0.128mm的圆形注单阳极电子枪。为了提高电子枪性能,且考虑到实际阴极电流密度的限制,又优化出一个电流214mA,注腰半径0.12mm面积压缩比156,阴极面电流密度仅3A/cm2的双阳极电子枪。2.分别利用二维电磁仿真软件ANSYS MAXWELL 2D和CST进行了均匀磁聚焦系统的优化仿真,仿真结果表明两者吻合度良好。经过电子光学系统联调,在0.8T的聚焦磁场作用下,电子注在至少15mm的互作用长度范围内半径小于0.12mm,满足互作用要求。由于在实际制管过程中常采用分块充磁的方式代替径向充磁,本文还对CST中均匀磁系统的径向充磁问题进行了讨论,发现分块充磁的块数越多,磁场曲线越接近于径向充磁,因此在实际制管中应尽可能增多分块充磁的块数。3.进行了EIK多级降压收集极的设计。根据注波互作用后的粒子分布特点,对粒子数据进行了分块处理,经过优化,得到一个回收效率89.5%的三级降压收集极。另外,还对具有不同二次电子发射系数的电极材料对收集极性能的影响进行了对比,发现使用二次电子系数较低的电极材料可以在一定程度上提高收集极的回收效率。最后,为了保证收集极的稳定性和可靠性,还基于收集极的仿真结果对其进行了热分析,温度分布满足EIK的工作要求。
胡太康[9](2007)在《微波管阴极热子热特性分析》文中进行了进一步梳理阴极是微波电真空器件的核心部分,阴极理论与技术的每一次突破都推动真空电子器件领域的技术进步。目前对阴极技术而言,一方面要在理论上继续深入研究各种发射现象的机理,另一方面,在应用中获得效率高、电流密度大、噪声低、可靠性高、寿命长的综合性能优异的阴极或阴极热子组件。长期以来,人们对阴极作为电子发射源的特性做了全面的研究,但是对其作为真空电子器件的热源的影响并没有充分地探讨。模型计算指出阴极热子组件的阴极表面温度比较均匀,支撑筒温差与输入功率成正比。热子最初主要通过高温辐射加热阴极发射电子,之后才出现在热子与阴极之间填满氧化铝粉末再经过高温烧结形成阴极热子组件,从而主要通过传导加热阴极。通过计算发现:组件式结构下热子与阴极之间的温差明显减小,而非组件式结构的优势在于启动速度快。然而,非组件式结构通过增加阴极下表面发射率可以显着升高阴极温度,通过增加热子发射率可以显着降低热子温度,从而热性能也能达到与组件式阴极相近水准。如何确定支撑筒的长径比是在阴极热子组件设计与制造过程中提出的新问题,通过计算发现在保持热子温度不变的前提下阴极温度基本不变,而当热子长径比高于1.5时,钼筒增温曲线趋于平缓。
蒋军[10](2006)在《微波管中抑制栅电子发射及其冷阴极的探索》文中指出栅控脉冲行波管具有增益高、功率大、工作频带宽、体积小、重量轻、可靠性好等一系列优点,现已被广泛应用在卫星通讯、电子对抗、雷达、导弹控制等系统中,同时在现代信息中起着非常重要的作用。由于阴极与栅极之间距离很近,在行波管工作过程中,热阴极活性物质(Ba、BaO)在高温下被蒸发到栅极表面,大大降低了栅极表面的功函数,从而导致栅极发射电子,此现象称为“栅电子发射”,破坏了行波管的正常工作,严重时会导致失效。栅电子发射问题是我国在真空微波器件方面一个长期未能解决的难题。在国家<973>计划资助下,采用离子束辅助沉积技术在栅网表面沉积铪和铂膜来抑制其电子发射,通过研究其作用机理,进一步探索抑制栅电子发射的新型材料。研究结果表明采用离子束辅助沉积技术在钼栅网上沉积铪膜,在栅极工作过程中BaO与Hf之间发生反应生成稳定的化合物BaHfO3,Ba与Hf互相扩散形成扩散体系,可以有效地将蒸发到栅极表面的发射物(Ba、BaO)减少,同时破坏其电子发射结构,显着降低了栅电子发射。还采用离子束辅助沉积技术在钼栅上沉积铂膜,在高温作用下阴极活性蒸发物BaO在Pt表面发生反应分解成单质Ba,栅极表面Ba的反蒸发;同时Ba与Pt之间互相扩散形成Ba-Pt扩散体系,大大减少了阴极活性物质(Ba、BaO)在栅极表面的累积,从而大大降低了栅电子发射。对上述抑制栅电子发射的机理进行对比,可得出合适的抑制栅电子发射材料能够显着地减少沉积到栅极表面的阴极活性物质,特别是低功函数BaO,这为探索抑制栅电子发射的新型材料提供了一个新的思路。采用离子束辅助沉积技术沉积的铪膜应用在南京电子管厂的XP0201脉冲大功率行波管上取得了较满意的结果。测试结果表明在工作比大,脉冲峰值功率高的情况下,镀铪栅网的栅电子发射电流明显减小;同时在大工作比情况下工作也很稳定。 为了彻底解决栅电子发射问题,国外已开始研制冷阴极。碳纳米管具有极佳
二、延长微波管寿命的技术途径(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、延长微波管寿命的技术途径(论文提纲范文)
(3)微波管钡钨阴极制备和性能的研究(论文提纲范文)
第一章 引言 |
1.1 热阴极发展历史和现状 |
1.2 扩散式热阴极分类及其发展趋势 |
1.3 课题研究背景及研究意义 |
1.4 本文的主要工作 |
参考文献 |
第二章 钡钨阴极基金属的物理性能 |
2.1 热阴极基金属的要求 |
2.2 难熔金属钨、钼、铼的物理性质 |
2.3 铂族金属锇、铱、铑、钌的物理性质 |
2.4 二元相图 |
参考文献 |
第三章 钡钨阴极基底制备工艺的研究 |
3.1 钡钨阴极基金属压制成形工艺的研究 |
3.2 钡钨阴极基金属烧结工艺的研究 |
3.3 制备工艺特点小结 |
参考文献 |
第四章 钡钨阴极基金属对阴极发射性能影响的研究 |
4.1 钡钨阴极纯钨基底压制对阴极发射性能影响的研究 |
4.2 钡钨阴极二元混合基底压制对阴极发射性能影响的研究 |
4.3 钡钨阴极三元混合基底压制对阴极发射性能影响的研究 |
4.4 阴极中添加剂作用的研究 |
4.5 发射测试中的辉光放电问题和阳极制冷的改进 |
4.6 小结 |
参考文献 |
第五章 钡钨阴极基底内部结构无损检测及表面形貌检测 |
5.1 工业CT测量 |
5.2 扫描电镜测量 |
5.3 Q500图像分析测量 |
5.4 小结 |
参考文献 |
第六章 钡钨阴极发射机理探讨及应用 |
6.1 单原子层偶极子理论 |
6.2 动态表面发射中心理论 |
6.3 钡钨阴极中钡的供应机制及发射寿命预测的初探 |
6.4 混合基钡钨阴极的优良性能解释 |
6.5 小结 |
参考文献 |
结束语 |
致谢 |
博士期间发表的论文 |
附录 |
(4)微波管的热分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文立题背景和依据 |
1.2 磁控管热分析的发展历史、研究现状及进展 |
1.3 行波管热分析的发展历史、研究现状及进展 |
1.4 本论文的主要工作与创新点 |
1.5 本论文在理论和实际应用方面的意义和价值 |
1.6 整个学位论文的组织 |
第二章 软件介绍 |
2.1 有限元法 |
2.2 有限积分法 |
2.3 ANSYS简介 |
2.3.1 热分析模块 |
2.3.1.1 传热方程 |
2.3.1.2 热传递的方式 |
2.3.1.3 稳态传热 |
2.3.1.4 瞬态传热 |
2.3.1.5 线性与非线性 |
2.3.1.6 边界条件、初始条件 |
2.3.1.7 后处理 |
2.3.2 流体分析模块 |
2.3.2.1 求解步骤 |
2.3.2.2 边界条件 |
2.3.2.3 后处理 |
2.3.3 高频场分析模块 |
2.3.3.1 高频谐波分析 |
2.3.3.2 高频模态频率分析 |
2.4 MAFIA简介 |
2.5 TWTCAD简介 |
第三章 磁控管热分析 |
3.1 磁控管阳极表面的散热分析 |
3.1.1 磁控管散热器优化设计理论分析 |
3.1.1.1 肋片数的限制 |
3.1.1.2 强迫对流时肋形状的优化 |
3.1.2 磁控管散热的数值分析 |
3.1.2.1 几何模型的建立 |
3.1.2.2 网格生成 |
3.1.2.3 施加边界条件 |
3.1.2.4 求解 |
3.1.3 各种影响散热的因素 |
3.1.3.1 风速对散热的影响 |
3.1.3.2 翅片数对散热效果的影响 |
3.1.3.3 对翅片形状的优化 |
3.1.4 磁控管温升的实验测量 |
3.2 热形变对磁控管参数的影响 |
3.2.1 谐振频率的理论计算 |
3.2.2 谐振频率的数值计算 |
3.2.2.1 隔模带对谐振频率的影响 |
3.2.2.2 极靴对谐振频率的影响 |
3.2.2.3 天线孔对谐振频率的影响 |
3.2.2.4 天线槽对谐振频率的影响 |
3.2.2.5 阳极片形状对谐振频率的影响 |
3.2.2.6 阴极建模对谐振频率的影响 |
3.2.3 热形变对磁控管谐振腔工作频率的影响 |
3.2.3.1 热分析 |
3.2.3.2 热形变分析 |
3.2.3.3 热形变对磁控管谐振腔工作频率的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 行波管电子枪的热分析 |
4.1 电子枪的主要参量和指标 |
4.2 电子枪组件的热分析 |
4.2.1 对复杂模型的热分析 |
4.2.2 对简化模型的热形变计算 |
4.2.3 两种模型的热形变计算结果对比 |
4.3 热形变对电子枪主要性能参数的影响 |
4.4 结论 |
第五章 行波管慢波结构热分析 |
5.1 影响夹持杆传热能力的几种因素 |
5.1.1 材料的选择 |
5.1.2 夹持杆的结构 |
5.1.3 装配技术的影响 |
5.1.4 接触热阻的影响 |
5.2 螺旋线慢波结构中的接触热阻 |
5.2.1 接触热阻的产生和定义 |
5.2.2 接触材料之间的接触热阻依赖的因素 |
5.2.3 接触热阻的获得 |
5.3 螺旋线温升的研究 |
5.3.1 螺旋线慢波结构高频特性研究 |
5.3.1.1 场的表达式 |
5.3.1.2 色散特性 |
5.3.1.2 耦合阻抗 |
5.3.1.3 衰减常数 |
5.3.2 电子注截获的计算 |
5.3.3.1 螺带上的温差 |
5.3.3.2 夹持杆上的温差 |
5.3.3.3 管壳上的温差 |
5.3.3.4 由接触热阻产生的温差 |
5.3.3.5 对实际行波管温升的验证计算 |
5.3.4 螺旋线温升的实验测量 |
5.3.5 螺旋线温升的数值模拟 |
5.3.5.1 材料的导热系数随温度的变化 |
5.3.5.2 接触热阻的等效模拟 |
5.3.5.3 螺旋线温升的数值模型 |
5.3.6 不同慢波结构功率耗散比较 |
5.4 热形变对慢波结构性能参数的影响 |
5.4.1 色散特性的数值计算 |
5.4.1.1 色散特性的数值计算方法 |
5.4.1.2 ANSYS的色散特性计算模型 |
5.4.1.3 色散特性计算比较 |
5.4.2 耦合阻抗的数值计算 |
5.4.2.1 耦合阻抗的数值计算方法 |
5.4.2.2 ANSYS中的耦合阻抗计算 |
5.4.2.3 耦合阻抗的比较计算 |
5.4.3 热形变对色散特性和耦合阻抗的影响 |
5.4.3.1 慢波结构温度场的计算 |
5.4.3.2 慢波结构热形变的计算 |
5.4.3.3 热形变对色散特性和耦合阻抗的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 行波管收集级的热分析 |
6.1 收集极内表面热边界条件的比较计算 |
6.1.1 有限元模型的建立 |
6.1.2 边界条件的计算 |
6.1.3 不同加载方式下的计算结果 |
6.2 不同冷却方式下各种收集极的功率耗散计算 |
6.2.1 自然冷却 |
6.2.2 加翅片的冷却 |
6.2.3 水套式冷却 |
6.3 本章小结 |
第七章 微波管热分析专用软件的开发 |
7.1 行波管螺旋线慢波结构热特性计算专用软件开发 |
7.1.1 热特性计算专用软件的设计思路 |
7.1.2 热特性计算的流程与实现 |
7.1.3 热特性计算软件的运行 |
7.2 磁控管散热分析专用软件的开发 |
7.2.1 磁控管散热分析专用软件的设计思路 |
7.2.2 磁控管散热分析专用软件的运行方式 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论和展望 |
8.1 本论文研究总结 |
8.2 前景展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻博期间取得的研究成果 |
附录1 |
附录2 |
(6)磁绝缘线振荡器及其相关技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 高功率微波及高功率微波源 |
1.1.1 高功率微波的定义 |
1.1.2 HPM的发展简史 |
1.1.3 HPM源研究的现状 |
1.1.4 HPM技术的相关学科 |
1.1.5 HPM的应用简介 |
1.2 磁绝缘线振荡器简介 |
1.2.1 MILO研究的历史与现状 |
1.2.2 MILO研究的方法 |
1.3 课题研究的意义及主要内容 |
1.3.1 课题研究的意义 |
1.3.2 课题研究的主要内容 |
第二章 MILO的理论研究 |
2.1 慢波结构与MILO的工作原理 |
2.1.1 慢波结构 |
2.1.2 MILO的束波同步条件 |
2.1.3 MILO的工作原理 |
2.2 MILO的谐振系统 |
2.2.1 单腔谐振回路及其基本参量 |
2.2.2 多腔谐振回路的谐振频率 |
2.3 MILO束波相互作用的定性分析 |
2.4 MILO的效率 |
2.5 低频MILO的工作波长 |
2.6 MILO的色散关系分析 |
2.6.1 色散关系分析 |
2.6.2 色散曲线 |
2.6.3 几何结构对色散曲线的影响 |
第三章 MILO的相关技术研究 |
3.1 脉冲功率技术 |
3.2 真空系统 |
3.2.1 真空的获得方法 |
3.2.2 MILO单脉冲运行的真空系统 |
3.2.3 MILO保真空系统 |
3.2.4 MILO重频运行的真空系统 |
3.3 阴极结构 |
3.4 阴极材料 |
3.4.1 天鹅绒阴极 |
3.4.2 碳纤维阴极 |
3.4.3 碳天鹅绒阴极 |
3.4.4 石墨阴极 |
3.4.5 金属—电介质阴极 |
3.5 阳极材料与表面处理 |
3.6 脉冲缩短 |
3.6.1 脉冲缩短机理 |
3.6.2 脉冲缩短的抑制措施 |
3.7 MILO重频运行技术 |
3.8 短偶极天线 |
3.8.1 研究背景 |
3.8.2 半波振子天线 |
3.8.3 短偶极天线 |
第四章 1.76GHz紧凑型MILO的研究 |
4.1 课题任务来源及研究目标 |
4.2 课题任务分析 |
4.2.1 微波功率与功率转换效率 |
4.2.2 微波频率 |
4.2.3 微波脉宽 |
4.2.4 阻抗匹配 |
4.2.5 紧凑化设计 |
4.3 MILO设计的基本原则和步骤 |
4.3.1 确定束波作用区 |
4.3.2 确定阴极 |
4.3.3 确定扼流腔 |
4.3.4 确定慢波结构 |
4.3.5 确定负载结构 |
4.3.6 确定模式转换与辐射系统 |
4.4 结构设计与模拟优化 |
4.4.1 结构设计 |
4.4.2 结构优化 |
4.4.3 典型模拟结果 |
4.5 TM_(01)模式转换器的模拟与优化 |
4.6 研究目标一的实验研究 |
4.6.1 加速器简介 |
4.6.2 微波测量方法简介 |
4.6.3 定标方法简介 |
4.6.4 实验调试 |
4.6.5 实验测量 |
4.7 研究目标二的实验研究 |
4.8 单次长脉冲运行调试实验 |
4.9 重复频率运行调试实验 |
4.9.1 长脉冲重复频率研究 |
4.9.2 短脉冲重复频率研究 |
4.10 阴极材料初步实验 |
4.10.1 石墨阴极 |
4.10.2 金属—电介质阴极 |
第五章 MILO的拓展研究 |
5.1 1.2GHz一体化MILO的研究 |
5.1.1 设计任务及目标 |
5.1.2 课题任务分析和设计指导思想 |
5.1.3 1.2GHz MILO的设计与模拟 |
5.1.4 模式转换天线的设计 |
5.1.5 初步实验研究 |
5.2 X波段MILO的研究 |
5.2.1 结构设计 |
5.2.2 典型模拟结果 |
5.2.3 X波段MILO的初步实验 |
5.2.4 实验结果分析 |
5.2.5 结构改进 |
5.3 一种新型双波段高功率微波源的研究 |
5.3.1 设计思路 |
5.3.2 典型模拟结果 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作及结果 |
6.1.1 MILO的理论研究 |
6.1.2 MILO的相关技术研究 |
6.1.3 1.76GHz紧凑型MILO的研究 |
6.1.4 MILO的拓展研究 |
6.2 主要创新点 |
6.3 今后工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
附录B 攻读博士学位期间所取得的科研成果 |
附录C 4.6.5.3 节中微波功率测量定标结果 |
[1]微波接收喇叭的有效面积 |
[2]固定衰减器的衰减量 |
[3]微波电缆的衰减量 |
[4]检波器的灵敏度 |
[5]吸波材料的衰减量 |
(8)G波段EIK电子光学系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 太赫兹技术的发展现状 |
1.2 扩展互作用速调管的发展现状 |
1.2.1 电真空器件的分类 |
1.2.2 扩展互作用速调管的发展现状 |
1.3 电子光学系统的发展 |
1.3.1 电子枪 |
1.3.2 聚焦系统 |
1.3.3 收集极 |
1.4 数值模拟软件的发展 |
1.4.1 数值模拟软件的发展现状 |
1.4.2 CST全三维仿真软件在微波器件设计中的应用 |
1.5 本文的主要贡献及创新 |
1.6 本论文的结构安排 |
第二章 扩展互作用速调管电子光学系统的分析 |
2.1 扩展互作用速调管的基本构成 |
2.2 电子光学系统基本理论 |
2.2.1 电子枪 |
2.2.2 聚焦系统 |
2.2.3 收集极 |
2.3 热分析的相关理论 |
2.3.1 传热学经典理论 |
2.3.2 热传递的三种方式 |
2.4 本章小结 |
第三章 G波段EIK电子枪和聚焦系统的联合设计 |
3.1 圆形注单阳极电子枪的设计 |
3.2 圆形注双阳极电子枪的设计 |
3.3 电子光学系统的快速联合仿真 |
3.3.1 采用二维磁场与电子枪联调 |
3.3.2 采用三维磁场与电子枪联调 |
3.3.3 二维磁场与三维磁场下联调结果的对比 |
3.3.4 几种参数对仿真结果的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 G波段EIK收集极的设计 |
4.1 二次电子基本理论 |
4.1.1 二次电子发射模型 |
4.1.2 金属中二次电子发射的能量分布 |
4.1.3 金属的二次电子发射系数 |
4.1.4 二次电子对收集极的影响 |
4.1.5 CST中的二次电子发射模型 |
4.2 高频结构与收集极的数据对接 |
4.3 EIK多级降压收集极设计 |
4.3.1 5腔扩展互作用高频结构 |
4.3.2 互作用后的电子注数据处理 |
4.3.3 三级降压收集极的结构 |
4.3.4 考虑二次电子时不同材料收集极性能对比 |
4.3.5 热分析的类型 |
4.3.6 CST中的热分析模型 |
4.3.7 三级降压收集极的热分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(9)微波管阴极热子热特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 引言 |
§1.2 真空电子学的历史与发展 |
§1.3 真空器件与固态器件 |
第二章 热阴极基础 |
§2.1 阴极的基本概念 |
§2.2 热阴极的分类 |
§2.2.1 金属阴极 |
§2.2.2 氧化物阴极 |
§2.2.3 储备式阴极 |
§2.3 热阴极的研究 |
§2.3.1 研究现状 |
§2.3.2 发展趋势 |
§2.3.3 热模拟的重要意义 |
§2.4 有效热阴极 |
§2.4.1 发射电流密度 |
§2.4.2 温度 |
§2.4.3 加热比功率 |
§2.4.4 阴极寿命 |
§2.4.5 其它条件 |
§2.5 测量热阴极温度 |
§2.5.1 辐射测量法 |
§2.5.1.1 能量温度 |
§2.5.1.2 亮度温度 |
§2.5.1.3 颜色温度 |
§2.5.2 温差电偶法 |
§2.5.3 电阻法 |
§2.6 热子 |
第三章 热物理基础 |
§3.1 热量传递的基本方式 |
§3.1.1 热传导 |
§3.1.2 对流 |
§3.1.3 热辐射 |
§3.2 接触热阻 |
§3.3 多孔材料 |
§3.4 热辐射的基本概念 |
§3.5 影响金属辐射性质的主要因素 |
§3.5.1 表面轮廓 |
§3.5.2 表面杂质 |
第四章 ANSYS软件及其应用 |
§4.1 数值模拟与计算机辅助工程(CAE) |
§4.2 ANSYS简介 |
§4.2.1 ANSYS的历史与发展现状 |
§4.2.2 ANSYS软件主要优势 |
§4.2.3 ANSYS软件主要功能 |
§4.2.3.1 结构分析 |
§4.2.3.2 热分析 |
§4.2.3.1 其它分析功能 |
§4.3 ANSYS软件结构 |
§4.4 ANSYS热分析 |
§4.4.1 稳态与瞬态热分析 |
§4.4.2 建模 |
§4.4.3 网格划分 |
§4.4.4 施加载荷并求解 |
§4.4.5 分析结果 |
第五章 阴极热子组件热分析 |
§5.1 建立模型 |
§5.2 模拟结果分析 |
§5.2.1 阴极温度分布 |
§5.2.2 钼筒温度分布 |
§5.2.3 热子温度分布 |
§5.2.4 组件尺寸的影响 |
§5.3 钼筒长径比分析 |
第六章 非组件式阴极热分析 |
§6.1 建立模型 |
§6.2 模拟结果分析 |
§6.3 非组件式阴极的改进 |
§6.4 启动时间 |
§6.5 实验测量 |
第七章 结束语 |
附录 攻读硕士学位硕士期间的其它工作 |
轮辐栅网热分析初步 |
§8.1 建立模型 |
§8.2 栅网温度分布 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(10)微波管中抑制栅电子发射及其冷阴极的探索(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 抑制栅电子发射研究进展 |
1.1.1 行波管概述 |
1.1.2 栅电子发射现象 |
1.1.3 阴极蒸发物的组成 |
1.1.4 行波管的“抑制栅电子发射”研究进展 |
1.2 碳纳米管制备和生长技术进展 |
1.2.1 背景和历史 |
1.2.2 碳纳米管制备方法 |
1.3 碳纳米管场发射性能 |
1.4 碳纳米管的应用 |
1.4.1 碳纳米管在显示器中的应用 |
1.4.2 碳纳米管在微波器件中的应用 |
1.4.3 其他应用 |
1.5 本论文工作的意义及其主要内容 |
第二章 铪膜抑制栅电子发射性能研究 |
2.1 铪膜制备技术 |
2.1.1 EATON Z200离子束混合沉积系统的机构和工作原理 |
2.1.2 制备工艺 |
2.2 铪膜抑制栅电子发射机理研究 |
2.2.1 试验二极管制作 |
2.2.2 镀铪栅极的试验二极管试验结果 |
2.2.3 试验二极管试验后栅极表面分析 |
2.2.4 镀铪栅极抑制栅电子发射机理讨论 |
2.2.5 铪镀层在行波管中的应用 |
2.3 本章小结 |
第三章 铂膜抑制栅电子发射性能研究 |
3.1 薄膜制备技术 |
3.1.1 离子束辅助沉积系统的机构和工作原理 |
3.1.2 制备工艺 |
3.2 铂膜抑制栅电子发射机理研究 |
3.2.1 试验二极管试验 |
3.2.2 铂膜栅极的试验二极管结果 |
3.2.3 镀铂栅极试验二极管试验后栅极表面分析 |
3.2.4 镀铂栅极抑制栅电子发射机理讨论 |
3.3 其他材料栅极镀层应用分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 CNTS的制备、表征技术及其场发射性能测试 |
4.1 PECVD系统结构及其原理 |
4.2 PECVD制备碳纳米管的工艺 |
4.3 PECVD制备的碳纳米管表征技术 |
4.3.1 SEM分析 |
4.3.2 TEM分析 |
4.3.3 Roman分析 |
4.3.4 XPS分析 |
4.3.5 PECVD制备的碳纳米管场发射性能 |
4.4 PECVD制备碳纳米管的机理讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 增强碳纳米管的场发射性能研究 |
5.1 氢等离子表面处理对碳纳米管场发射性能的影响 |
5.1.1 实验方法 |
5.1.2 结果与分析 |
5.2 碳化铪表面处理碳纳米管场发射性能的影响 |
5.2.1 实验方法 |
5.2.2 结果与分析 |
5.3 高电场对碳纳米管场发射性能的影响 |
5.3.1 实验方法 |
5.3.2 结果与分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文独创性声明 |
学位论文使用授权声明 |
四、延长微波管寿命的技术途径(论文参考文献)
- [1]延长微波管寿命的技术途径[J]. 情报组. 电子管技术, 1967(01)
- [2]国外微波电子管及其应用的新进展[J]. 李松柏,陈汝淑,刘盛纲. 电子管技术, 1973(06)
- [3]微波管钡钨阴极制备和性能的研究[D]. 张红卫. 中国科学院研究生院(电子学研究所), 2003(03)
- [4]微波管的热分析[D]. 姚列明. 电子科技大学, 2007(03)
- [5]从第二届国际真空电子源会议(IVESC’98)看热阴极研究现状[J]. 王亦曼. 真空电子技术, 1999(02)
- [6]磁绝缘线振荡器及其相关技术研究[D]. 樊玉伟. 国防科学技术大学, 2007(07)
- [7]国外行波管长寿命氧化物阴极概述[J]. 四机部电真空专业技术情报网微波管组. 电子管技术, 1975(01)
- [8]G波段EIK电子光学系统的设计[D]. 李乐. 电子科技大学, 2020(07)
- [9]微波管阴极热子热特性分析[D]. 胡太康. 中国科学院研究生院(电子学研究所), 2007(10)
- [10]微波管中抑制栅电子发射及其冷阴极的探索[D]. 蒋军. 中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所), 2006(02)