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回旋速调管放大器及其发展评述 被引量：29
1
作者 刘濮鲲 徐寿喜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期683-694,共12页
回旋速调管放大器是一种具有重要发展前景的高功率相干毫米波源。该文简要介绍了回旋速调管的结构和工作机理,详细评述了国际上回旋速调管的发展状况及趋势,指出了发展中存在的一些关键问题,并提出了自己的建议。
关键词 回旋速调管放大器 工作机理 发展趋势 毫米波相干辐射源 结构
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太赫兹真空电子器件的研究现状及其发展评述 被引量：25
2
作者 王明红 薛谦忠 刘濮鲲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1766-1772,共7页
太赫兹真空电子器件具有输出功率高、可在常温下工作等优点,它在军用、民用领域有着广泛的应用前景。本文介绍了国内外各种太赫兹真空电子器件研究的技术水平及应用现状,并对其今后发展趋势作了相应的评述。
关键词 真空电子器件 高功率微波 太赫兹源 太赫兹波应用
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大功率微波真空电子器件的应用 被引量：23
3
作者 丁耀根 刘濮鲲 +2 位作者 张兆传 王勇 沈斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1989-1995,共7页
大功率微波真空电子器件具有工作频率高、峰值和平均功率大等特点,已广泛应用于微波电子系统,在科学研究和国民经济方面的应用越来越广泛。在科学研究方面,它主要应用在高能粒子加速器和可控热核聚变加热装置等大型科学装置上,主要包括... 大功率微波真空电子器件具有工作频率高、峰值和平均功率大等特点,已广泛应用于微波电子系统,在科学研究和国民经济方面的应用越来越广泛。在科学研究方面,它主要应用在高能粒子加速器和可控热核聚变加热装置等大型科学装置上,主要包括高峰值功率速调管、连续波和长脉冲高功率速调管和高功率回旋管等器件。在国民经济方面,则主要应用于天气雷达、导航雷达、医用和工业辐照加速器、电视广播和通信等微波电子系统,主要包括大功率脉冲和连续波速调管、分布作用速调管、行波管、磁控管和感应输出管等。为此,介绍了这些微波真空电子器件的技术现状、共性技术问题和发展趋势。 展开更多
关键词 速调管 回旋管 粒子加速器 正负电子对撞机 可控热核聚变装置 天气雷达 深空通信
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二维非正交坐标斜方格金属光子带隙结构 被引量：15
4
作者 郝保良 刘濮鲲 唐昌建 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1862-1867,共6页
金属光子带隙结构在高能加速器、微波真空电子器件和太赫兹波源等方面具有重要的应用前景.基于实空间传输矩阵理论,详细研究了非正交坐标系下二维斜方格金属光子带隙结构,给出了计算横电模、横磁模完全带隙结构的一般公式,并分析了填充... 金属光子带隙结构在高能加速器、微波真空电子器件和太赫兹波源等方面具有重要的应用前景.基于实空间传输矩阵理论,详细研究了非正交坐标系下二维斜方格金属光子带隙结构,给出了计算横电模、横磁模完全带隙结构的一般公式,并分析了填充系数、任意斜角及金属柱横截面对带隙结构的影响.计算结果在退化为正方格情况下时,与其他方法的计算结果取得很好的一致. 展开更多
关键词 光子晶体 金属光子带隙 传输矩阵法 微波真空电子器件
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一种新的等离子体脉塞系统——离子通道电子回旋脉塞 被引量：16
5
作者 刘濮鲲 熊彩东 +2 位作者 刘盛纲 唐昌建 钱尚介 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期892-896,共5页
提出一种新的等离子体脉塞系统———离子通道电子回旋脉塞（ＩＣＥＣＭ）．利用三维流体理论导出了圆轨道电子注ＩＣＥＣＭ的色散关系，发现了一种新的辐射模式———离子静电回旋潘尼模。
关键词 等离子体 电子回旋脉塞 离子通道 脉塞系统
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W波段边廊模回旋管准光模式变换器的研究与设计 被引量：16
6
作者 王斌 杜朝海 +2 位作者 刘濮鲲 耿志辉 徐寿喜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期2512-2518,共7页
详细研究并设计了一个由Vlasov螺旋开口辐射器和两级曲面反射器组成的边廊模回旋管准光模式变换器.首先采用几何光学理论研究了设计的Vlasov型准光模式变换器的工作机理,在此基础上,再利用矢量绕射理论中的口径场积分法和表面电流积分... 详细研究并设计了一个由Vlasov螺旋开口辐射器和两级曲面反射器组成的边廊模回旋管准光模式变换器.首先采用几何光学理论研究了设计的Vlasov型准光模式变换器的工作机理,在此基础上,再利用矢量绕射理论中的口径场积分法和表面电流积分法编写了模拟仿真程序,最后结合W波段边廊模回旋管的具体设计参数,应用所编写程序详细分析了工作模式在此变换器中的模式变换过程.模拟结果表明,W波段回旋管中的TE12,2边廊模在输出窗处被转换为能量集中的准Gauss波束. 展开更多
关键词 回旋管 边廊模 准光模式变换器 W波段
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中间层Re的加入对覆膜钡钨阴极性能的改善 被引量：14
7
作者 李玉涛 张洪来 +1 位作者 刘濮鲲 张明晨 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6677-6683,共7页
研究了一种新型的覆膜钡钨阴极——双层膜(Os-W/Re膜)钡钨阴极.对这种新型阴极的发射性能进行了测试,重点对其老炼前后表面薄膜的微观形貌进行了分析,表明中间层Re膜的加入使覆膜钡钨阴极的性能得到了改善.通过对Os-W双元合金膜钡钨阴极... 研究了一种新型的覆膜钡钨阴极——双层膜(Os-W/Re膜)钡钨阴极.对这种新型阴极的发射性能进行了测试,重点对其老炼前后表面薄膜的微观形貌进行了分析,表明中间层Re膜的加入使覆膜钡钨阴极的性能得到了改善.通过对Os-W双元合金膜钡钨阴极和Os-W/Re双层膜钡钨阴极发射特性的比较,发现Os-W/Re双层膜阴极的直流发射性能好于Os-W合金膜阴极.对两种阴极激活后发射表面的X射线光电子能谱分析表明,Os-W/Re双层膜阴极激活后表面形成的三元合金膜是其发射特性优于Os-W合金膜阴极的主要原因.应用扫描电子显微镜分析比较两种阴极激活老炼后的表面状态,结果表明:Os-W合金膜阴极在老炼一段时间后,其表面薄膜出现开裂,这会导致阴极发射均匀性下降;而Os-W/Re双层膜阴极在同样老炼条件下,发射表面薄膜均匀并保持完整,从而确保覆膜钡钨阴极发射均匀性和工作可靠性. 展开更多
关键词 双层膜钡钨阴极 Os-W/Re膜 Os-w膜 薄膜开裂
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ISM频率中等功率回旋管的选模问题 被引量：10
8
作者 刘濮鲲 E.Borie M.Thumm 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期289-292,共4页
详细讨论工作在二次谐波的ISM频率中等功率回旋管的模式选择问题 .通过对注 波耦合、模式竞争、电压下降与限制电流、欧姆损耗等的分析与计算 ,并考虑到结构的紧凑性 ,得出结论 :ISM频率工业与技术应用回旋管采用TE3
关键词 ISM频率 中等功率 回旋管 选模
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新型的覆纳米粒子薄膜阴极的研究 被引量：14
9
作者 刘燕文 田宏 +8 位作者 韩勇 朱虹 李玉涛 徐振英 孟鸣凤 易红霞 陆玉新 张洪来 刘濮鲲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期8635-8642,共8页
采用直流磁控溅射的方法制备出Ir金属纳米粒子薄膜.利用扫描电子显微镜分析了纳米粒子的形态和分布以及不同工艺条件对粒子粒径及形貌的影响,表明纳米粒子的大小可通过调节溅射气体压强来控制.在25%孔度的W海绵基体内浸入6∶1∶2铝酸盐... 采用直流磁控溅射的方法制备出Ir金属纳米粒子薄膜.利用扫描电子显微镜分析了纳米粒子的形态和分布以及不同工艺条件对粒子粒径及形貌的影响,表明纳米粒子的大小可通过调节溅射气体压强来控制.在25%孔度的W海绵基体内浸入6∶1∶2铝酸盐发射物质,然后在其表面沉积上厚度为200—500nm的纳米粒子薄膜层,最后在H2气中1200℃烧结,即制成了新型纳米粒子薄膜阴极.利用阴极发射微观均匀性测试仪对纳米粒子薄膜阴极和传统覆膜阴极的热电子发射的均匀性进行了对比研究.采用飞行时间质谱仪测试了真空本底、纳米粒子薄膜阴极、传统覆膜阴极等各种阴极蒸发物的成分,研究了阴极蒸发速率与阴极温度的关系,比较了不同阴极蒸发速率的大小.研究了Ba-W阴极覆上纳米粒子薄膜后的发射特性. 展开更多
关键词 纳米粒子薄膜 热阴极 发射均匀性 蒸发
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Ka波段基波回旋行波管放大器的模拟与设计 被引量：8
10
作者 贾云峰 来国军 刘濮鲲 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期386-389,共4页
完成了Ka波段基次谐波TE01模回旋行波管的初步设计,通过PIC模拟计算获得了回旋行波管稳定工作的详细物理图像和参数依赖关系.模拟计算表明,在电子注电压为100kV,电子注电流为20A,工作磁场为1.27T时,放大器可以获得大于450kW的输出功率、... 完成了Ka波段基次谐波TE01模回旋行波管的初步设计,通过PIC模拟计算获得了回旋行波管稳定工作的详细物理图像和参数依赖关系.模拟计算表明,在电子注电压为100kV,电子注电流为20A,工作磁场为1.27T时,放大器可以获得大于450kW的输出功率、50dB增益、大于22.5%的效率和约为5%的带宽. 展开更多
关键词 毫米波 回旋行液管 基次谐波 PIC模拟
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大功率速调管的技术现状和研究进展 被引量：14
11
作者 丁耀根 刘濮鲲 +1 位作者 张兆传 王勇 《真空电子技术》 2010年第6期1-8,11,共9页
本文介绍了大功率速调管的技术现状、发展动态和应用情况,介绍了我国在该领域开展的主要研究工作和取得的主要研究进展,并对速调管技术的发展进行了展望。
关键词 大功率速调管 多注速调管 宽带速调管 分布作用速调管 带状注速调管 加速器 雷达 通信 广播
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高峰值功率多注速调管的初步研究 被引量：10
12
作者 王勇 丁耀根 +2 位作者 刘濮鲲 谢敬新 张瑞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1133-1136,共4页
高峰值功率速调管因其作为高功率微波源而受到各国的重视。采用单电子注方案的高峰值功率速调管存在许多难以克服的问题,如工作电压很高,输出效率偏低,系统体积偏大等。对高峰值功率多注速调管进行了初步的研究,重点研究了S波段50 MW多... 高峰值功率速调管因其作为高功率微波源而受到各国的重视。采用单电子注方案的高峰值功率速调管存在许多难以克服的问题,如工作电压很高,输出效率偏低,系统体积偏大等。对高峰值功率多注速调管进行了初步的研究,重点研究了S波段50 MW多注速调管的电子光学系统和高频互作用系统。研究表明,在与单注速调管相同的功率电平下,多注速调管的工作电压明显降低,输出效率明显提高,同时,这种管型也存在结构复杂、电子注聚焦和消除非工作模式困难等技术问题。 展开更多
关键词 高峰值功率 多注速调管 电子光学系统 高频互作用系统
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Ka波段二次谐波回旋速调管放大器输入耦合器的分析与模拟 被引量：10
13
作者 徐寿喜 刘濮鲲 张世昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期477-480,共4页
　对应用于Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的一种输入耦合器进行了分析,并利用三维电磁模拟软件HFSS和ISFEL3D对其进行了模拟与设计。研究结果表明,该输入耦合器具有较高的能量耦合效率,并能在Ka波段获得高纯度的TE021谐振模式。
关键词 回旋速调管 输入耦合器 三维模拟
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W波段回旋行波管放大器的模拟与设计 被引量：10
14
作者 来国军 刘濮鲲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期321-325,共5页
回旋行波管放大器是高功率毫米波雷达发射系统最重要的候选者.通过对回旋行波管放大器中的绝对不稳定性、回旋返波振荡以及电子注_波互作用的研究,讨论了回旋行波管的稳定性、寄生模式的抑制和工作参数的优化等问题,给出了W波段TE01模... 回旋行波管放大器是高功率毫米波雷达发射系统最重要的候选者.通过对回旋行波管放大器中的绝对不稳定性、回旋返波振荡以及电子注_波互作用的研究,讨论了回旋行波管的稳定性、寄生模式的抑制和工作参数的优化等问题,给出了W波段TE01模回旋行波管放大器的模拟设计结果.PIC粒子模拟结果表明,在电子注电压100kV、电流10A、工作磁场3·52T时,94GHz的基波回旋行波管放大器可获得大于250kW的输出功率、40dB的增益、大于25%的效率和约5%的带宽. 展开更多
关键词 W波段 回旋行波管放大器 模拟 设计
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螺旋线行波管慢波组件散热性能的研究进展 被引量：12
15
作者 刘燕文 韩勇 +2 位作者 刘濮鲲 张连正 陆玉新 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期424-434,共11页
螺旋线行波管具有宽频带、高增益和高功率等优点,当今被大量应用于卫星通信系统、电子对抗系统和雷达系统。慢波组件是螺旋线行波管的关键组成部分,它的性能优劣直接决定着整管水平。慢波组件的散热性能不仅是决定行波管平均输出功率的... 螺旋线行波管具有宽频带、高增益和高功率等优点,当今被大量应用于卫星通信系统、电子对抗系统和雷达系统。慢波组件是螺旋线行波管的关键组成部分,它的性能优劣直接决定着整管水平。慢波组件的散热性能不仅是决定行波管平均输出功率的主要因素,也是直接影响行波管工作稳定性与可靠性的重要因素。本文针对螺旋线行波管慢波组件,总结了螺旋线慢波组件散热性能的实验测试方法和理论分析方法,分析了影响散热性能的各种因素和各种改善方法。分析比较了不同材料的螺旋线、管壳和夹持杆,不同结构的夹持杆和管壳,不同组件装配方法对慢波组件散热性能的影响。介绍了将金刚石和纳米材料等新型材料应用于螺旋线慢波组件的研究进展。 展开更多
关键词 螺旋线行波管 慢波组件 散热性能 装配方法
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基于行波管螺旋导电面模型的空间电荷场研究 被引量：11
16
作者 肖刘 苏小保 刘濮鲲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期5150-5156,共7页
通过分析行波管螺旋导电面模型中的电磁场,给出了色散和耦合阻抗计算公式,并深入研究了非线性理论中的空间电荷降低因子.结果表明,螺旋导电面模型相对理想导电圆筒中的空间电荷降低因子在较高频段变化不大.空间电荷降低因子的变化反映... 通过分析行波管螺旋导电面模型中的电磁场,给出了色散和耦合阻抗计算公式,并深入研究了非线性理论中的空间电荷降低因子.结果表明,螺旋导电面模型相对理想导电圆筒中的空间电荷降低因子在较高频段变化不大.空间电荷降低因子的变化反映了螺旋线外电磁场对电子注的作用,同样的慢波结构,较高频率的电磁场应有较大的影响.因此,使用螺旋导电面模型在较高频段计算空间电荷降低因子是不合适的. 展开更多
关键词 行波管 非线性 螺旋导电面 空间电荷降低因子 色散 耦合阻抗
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螺旋线行波管三维频域非线性注波互作用的计算 被引量：11
17
作者 郝保良 肖刘 +4 位作者 刘濮鲲 李国超 姜勇 易红霞 周伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期3118-3124,共7页
基于行波管中慢电磁行波的周期传输特性和能流坡印廷定理,考虑高频结构的衰减、切断、螺距的渐变与跳变对互作用的影响,建立了螺旋线行波管三维场论非线性自洽工作方程组.通过傅里叶展式将时域中的电流变换为与频率相关的交流电流分量,... 基于行波管中慢电磁行波的周期传输特性和能流坡印廷定理,考虑高频结构的衰减、切断、螺距的渐变与跳变对互作用的影响,建立了螺旋线行波管三维场论非线性自洽工作方程组.通过傅里叶展式将时域中的电流变换为与频率相关的交流电流分量,采用等离子体粒子模拟的方法,求解离散化的亥姆霍兹方程获得空间电荷场的三维数值解.计算三维电子轨迹,得到精确的互作用后的电子能谱结构,为多级降压收集极的设计提供关键参数.计算结果与电子所Ku波段的测试值比较具有较好的一致性,并分析了互作用后的电子能谱结构,与多级降压收集极的实验基本符合. 展开更多
关键词 行波管 非线性注波互作用 空间电荷场 等离子体粒子模拟
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高功率微波定向能车辆阻停系统的技术发展及应用 被引量：11
18
作者 阮存军 刘濮鲲 高怀林 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期712-716,共5页
高功率微波定向能车辆阻停系统是美国、德国近年来投入巨资研发成功并装备公安武警,专门针对公共区域恐怖犯罪和驾车自杀式袭击等场合的"反车辆"的一种高功率微波电子系统。本文给出了国际上发展的两种类型的微波定向能车辆... 高功率微波定向能车辆阻停系统是美国、德国近年来投入巨资研发成功并装备公安武警,专门针对公共区域恐怖犯罪和驾车自杀式袭击等场合的"反车辆"的一种高功率微波电子系统。本文给出了国际上发展的两种类型的微波定向能车辆阻停系统的研究进展,一类是基于超高电压发生成形技术和皮秒级超快开关技术的超宽带微波定向能系统,对目标车辆的阻停作用距离为6-50m左右;一类是基于小型化紧凑型脉冲功率技术与虚阴极后加速管(Reltron)技术的窄带微波定向能系统,利用Reltron产生的50MW微波功率输出,通过高增益波导缝隙阵列天线对目标车辆的阻停作用距离100m以上。通过分析研究,给出了微波定向能车辆阻停系统的技术发展趋势,并提出了在我国发展这种系统的重要应用和需求。 展开更多
关键词 高功率微波 定向能 车辆阻停系统 超宽带 窄带 虚阴极后加速管 阻停距离
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35GHz,TE021回旋速调管的电磁模拟 被引量：9
19
作者 殷勇 祝大军 +2 位作者 刘盛纲 梁显锋 刘濮鲲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1024-1027,共4页
本文对一种新型的工作在二次谐波的三腔回旋速调管进行了理论分析和PIC模拟,该管子有两个十分突出的优点:由于其是工作在二次谐波上,这就大大降低了对轴向磁场的要求,可以避免笨重的螺线管或是超导磁场;其次由于其为三腔的结构,可以明... 本文对一种新型的工作在二次谐波的三腔回旋速调管进行了理论分析和PIC模拟,该管子有两个十分突出的优点:由于其是工作在二次谐波上,这就大大降低了对轴向磁场的要求,可以避免笨重的螺线管或是超导磁场;其次由于其为三腔的结构,可以明显的提高管子的增益.PIC(ParticleInCell)模拟方法被采用来对该管子从磁控注入枪到微波电路进行了电磁模拟.在我们所采用的参数条件下,工作频率为35GHz,工作模式为TE021的三腔回旋速调管在0.675T的磁场下得到了22.5dB的增益以及23.71%的效率. 展开更多
关键词 回旋速调管 PIC 磁控注入枪 微波电路 Q值
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复介电常数和磁导率测量的新方法 被引量：9
20
作者 薛谦忠 左元 +1 位作者 韩冰 刘濮鲲 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期585-587,共3页
本文提出了一种新的确定Ka波段毫米波损耗材料复介电常数和磁导率的测量方法,给出了确定样品的复介电常数和磁导率的散射方程。与传统采用的NRW方法相比,这一方法消除了介电常数测量对参考面的位置和样品长度依赖性。
关键词 复介电常数 复磁导率 测量
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