圆柱盒型窗的连续波功率容限问题的研究 被引量：6

1

作者 林福民 丁耀根 +1 位作者 沈斌 徐寿喜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1111-1116,共6页

　运用精确的解析推导方法对圆TE11模微波窗的额定平均功率公式做了修正,给出了圆柱盒型窗中介质窗片温升的具体计算方法,并结合实际问题对圆柱盒型窗用于传输高功率连续波时的功率容限和鬼模振荡的特殊危害性以及排除方法进行了详细的... 　运用精确的解析推导方法对圆TE11模微波窗的额定平均功率公式做了修正,给出了圆柱盒型窗中介质窗片温升的具体计算方法,并结合实际问题对圆柱盒型窗用于传输高功率连续波时的功率容限和鬼模振荡的特殊危害性以及排除方法进行了详细的讨论。研究结果表明:在L波段,只要排除工作频带内的鬼模,普通圆柱盒型窗用于传输120～150kW的连续波不成问题,并且可以得到14%左右的相对带宽。 展开更多

关键词 高功率连续波 微波窗 介质窗片 高频损耗 功率容限 鬼模

下载PDF 职称材料

谐振式微波窗在磁控管中的应用

2

作者 吴万祥 《浙江海洋学院学报（人文科学版）》 1997年第3期26-29,共4页

微波电子管窗(简称微波窗)是微波电子管的一个重要组成部份,在M型器件中,窗除了密封作用外,还承担着微波能量的馈送.对微波窗的基本要求为:1.足够宽工作频带;2.功率容量大;3.插入损耗小;4.工艺性能好.因此,设计和试制性能良好,结构合理... 微波电子管窗(简称微波窗)是微波电子管的一个重要组成部份,在M型器件中,窗除了密封作用外,还承担着微波能量的馈送.对微波窗的基本要求为:1.足够宽工作频带;2.功率容量大;3.插入损耗小;4.工艺性能好.因此,设计和试制性能良好,结构合理的微波窗是微波电子管总体设计中的重要一环. 展开更多

关键词 微波窗 磁控管中 谐振式 驻波系数 微波电子管 脉冲磁控管 微波测试 插入损耗 陶瓷介质 电压反射系数

下载PDF 职称材料

ECR离子源微波窗损伤机理研究 被引量：2

3

作者 魏绪波 李公平 +2 位作者 潘小东 武启 刘玉国 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期556-563,共8页

强束流下微波窗损坏是限制2.45 GHz电子回旋共振(ECR)离子源寿命的主要原因,为延长离子源使用寿命,对ECR离子源微波窗损伤机理进行了研究。利用有限元软件分别计算了Al 2O 3陶瓷微波窗在微波、等离子体和回流电子束作用下的温度及应力... 强束流下微波窗损坏是限制2.45 GHz电子回旋共振(ECR)离子源寿命的主要原因,为延长离子源使用寿命,对ECR离子源微波窗损伤机理进行了研究。利用有限元软件分别计算了Al 2O 3陶瓷微波窗在微波、等离子体和回流电子束作用下的温度及应力分布。计算结果表明,在微波和等离子体作用下,微波窗边缘处应力最大,在电子束作用下,微波窗中心位置应力最大。增强水冷效果可降低微波和等离子体对微波窗的影响,增加Al 2O 3陶瓷微波窗表面氮化硼(BN)的厚度可降低电子束的影响,从而减少微波窗损坏概率,延长离子源寿命。 展开更多

关键词 电子回旋共振离子源 微波窗 强流离子束 有限元

下载PDF 职称材料

材料表面处理用强流电子回旋共振离子源 被引量：1

4

作者 明建川 郭之虞 彭士香 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2911-2914,共4页

介绍一台2.45GHz永磁强流电子回旋共振离子源,其外径160mm,高90mm,放电室直径70mm,高50mm。微波馈入采用介质耦合方式,微波窗由一块50mm×10mm柱形BN和两块30mm×10mm的柱形陶瓷构成。离子源工作在脉冲模式下,采用三电极引... 介绍一台2.45GHz永磁强流电子回旋共振离子源,其外径160mm,高90mm,放电室直径70mm,高50mm。微波馈入采用介质耦合方式,微波窗由一块50mm×10mm柱形BN和两块30mm×10mm的柱形陶瓷构成。离子源工作在脉冲模式下,采用三电极引出系统,最高引出电压达到100kV,在微波输入功率300W、进气量0.4mL/min时,可引出峰值超过30mA的氮离子束,在距离离子源引出孔1200mm位置处的束流均匀区直径大于200mm。 展开更多

关键词 电子回旋共振离子源 微波窗 表面处理 引出系统

下载PDF 职称材料

高功率微波窗材料及其透波性能测试方法的研究进展

5

作者 蒋友福 芦伟 +1 位作者 汪卫华 储德林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期95-102,共8页

基于磁约束聚变能氘氚等离子体辅助加热技术的发展需求,微波回旋管的研究朝着高功率、高频率方向发展,因此对微波窗透波性能的要求也逐步提高,这就需要更为精确的测试技术。本文综述了几种常用的微波窗材料和主要透波参数的测试原理、... 基于磁约束聚变能氘氚等离子体辅助加热技术的发展需求,微波回旋管的研究朝着高功率、高频率方向发展,因此对微波窗透波性能的要求也逐步提高,这就需要更为精确的测试技术。本文综述了几种常用的微波窗材料和主要透波参数的测试原理、研究进展及应用现状,其中介电性能测试方法重点讨论了传输/反射法、自由空间法、高Q谐振腔法、准光学谐振腔法;驻波系数测试方法重点讨论了测量线法、功率衰减法和定向耦合器法。系统地比较了各方法的设备要求、适用条件、测试原理、可测波段、测量精度及优缺点,并对高功率微波窗材料及其透波性能测试方法的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 高功率 微波窗 介电常数 介电损耗 驻波系数 测试方法

下载PDF 职称材料

AlN-BN复合陶瓷及在微波输能窗上的应用 被引量：8

6

作者 李晓云 步文博 徐洁 《南京化工大学学报》 2001年第6期103-106,共4页

介绍了微波输能窗材料及AlN BN复合陶瓷研究现状。AlN BN复合陶瓷具有导热率高、微波透射率高、可加工性好等优点。着重探讨了AlN BN复合陶瓷的介电性能及影响因素 ,以及利用AlN BN复合陶瓷开发新型大功率输能窗的方法和措施。

关键词 复合陶瓷 ALN BN 微波输能窗 氮化铝 氮化硼 复合工艺 性能

下载PDF 职称材料

微波化学反应器介质耦合窗应力计算分析与设计 被引量：4

7

作者 罗明 黄卡玛 华伟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2768-2774,共7页

微波能量耦合窗口是微波化学反应器的关键部件,它应该尽可能小地反射微波能量以避免烧毁功率源,同时密闭反应腔体以分隔反应物与微波装置。根据多物理场耦合模型,利用有限元方法对耦合窗进行了结构应力计算和设计,分析了微波加热过程中... 微波能量耦合窗口是微波化学反应器的关键部件,它应该尽可能小地反射微波能量以避免烧毁功率源,同时密闭反应腔体以分隔反应物与微波装置。根据多物理场耦合模型,利用有限元方法对耦合窗进行了结构应力计算和设计,分析了微波加热过程中介质耦合窗的受热和热应力特点,得到了对工业应用具有参考价值的结果。提出可以通过设计适宜的介质垫片来降低窗体应力,提高可靠性。 展开更多

关键词 微波化学反应器 微波耦合窗 热应力 多物理场 有限元法

下载PDF 职称材料

一种宽带大功率同轴窗研究 被引量：2

8

作者 朱小芳 胡权 +2 位作者 胡玉禄 徐立 李斌 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期407-412,共6页

针对半波长同轴窗与同轴陶瓷行波窗存在的带宽窄、功率容量低的局限,本文提出了一种宽带大功率同轴窗结构,并给出了其设计原理。利用HFSS与CST Microwave Studio优化设计了L波段宽带大功率同轴窗,并与半波长同轴窗与陶瓷行波同轴窗进行... 针对半波长同轴窗与同轴陶瓷行波窗存在的带宽窄、功率容量低的局限,本文提出了一种宽带大功率同轴窗结构,并给出了其设计原理。利用HFSS与CST Microwave Studio优化设计了L波段宽带大功率同轴窗,并与半波长同轴窗与陶瓷行波同轴窗进行了性能对比分析。模拟结果表明,宽带大功率同轴窗相比半波长同轴窗与陶瓷行波同轴窗具有更宽的带宽与更高的功率容量。优化设计的L波段宽带大功率同轴窗,其-30 dB带宽约为行波同轴窗的2.5倍,窗片区域的电场与行波同轴窗相当,为半波长同轴窗的一半以下。匹配膜片附近的电场幅度降低至行波同轴窗的75%。CST仿真显示,膜片与间隙的尺寸与位置对宽带大功率同轴窗的带宽影响明显,而对电场分布的影响较弱,因而可以通过调整膜片与间隙获得宽带宽与高功率容量。同时,电场强度轴向分布随频率变化不大。宽带大功率同轴窗在整个宽频带内具有高功率容量。 展开更多

关键词 微波输能窗 半波长同轴窗 行波同轴窗 宽带大功率同轴窗

下载PDF 职称材料

电子回旋共振离子源的研制及应用 被引量：1

9

作者 刘仲阳 孙官清 +1 位作者 张大忠 陈剑宣 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期343-347,共5页

描述了一台电子回旋共振离子源的设计、结构及特性。为了获得离子源的长寿命、较高的等离子密度以及高效的传输微波功率，利用合适的三层微波输入窗（石英、Al2O3rap瓷和BN）是很有效的。采用两个带有磁轭的螺线管线圈能够产生满足共振... 描述了一台电子回旋共振离子源的设计、结构及特性。为了获得离子源的长寿命、较高的等离子密度以及高效的传输微波功率，利用合适的三层微波输入窗（石英、Al2O3rap瓷和BN）是很有效的。采用两个带有磁轭的螺线管线圈能够产生满足共振条件（87．5mT）和约束等离子的轴向磁场。利用本源离解CH4—NH3制备成三种C：N膜，经真空退火后，其中两种C：N膜裂解成不同粗细的团簇纤维。 展开更多

关键词 ECR 离子源 微波输入窗 C:N团簇纤维

下载PDF 职称材料

电子回旋共振(ECR)离子源的研制 被引量：1

10

作者 刘仲阳 孙官清 +1 位作者 张大忠 陈剑珏喧 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期536-540,共5页

介绍了一种电子回旋共振（ＥＣＲ）离子源的设计和结构．为了获得长寿命、高等离子密度以及高效传输微波功率，作者通过实验研究发现，利用合适的微波输入三层复合窗（石英、Ａｌ２Ｏ３陶瓷和ＢＮ）是很有效的，而且采用两个带有磁轭的... 介绍了一种电子回旋共振（ＥＣＲ）离子源的设计和结构．为了获得长寿命、高等离子密度以及高效传输微波功率，作者通过实验研究发现，利用合适的微波输入三层复合窗（石英、Ａｌ２Ｏ３陶瓷和ＢＮ）是很有效的，而且采用两个带有磁轭的螺线管线圈能够产生满足共振条件（８７．５ｍＴ）和约束等离子体的轴向磁场．利用该离子源制备了Ｃ∶Ｎ团簇纤维．当引出电压为－５００Ｖ时，在靶室中的φ４０ｍｍ样品上能获得９０ｍＡ的离子流，其源的寿命可超过３００ｈ． 展开更多

关键词 离子源 微波输入窗 磁场 电子回旋共振

下载PDF 职称材料

TM_(11)模对大功率微波输出窗热损耗及耐热性能的影响 被引量：3

11

作者 朱方 张兆传 罗积润 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期785-791,共7页

基于一S波段圆柱盒型输出窗的电磁仿真与高频介质损耗计算,结合ANSYS软件对窗片温度与热应力分布模拟,探讨高次模式对输出窗热损耗与耐热性能方面的影响。结果表明,存在于窗片表面的TM11模可能加剧输出窗的热损耗,增大窗片承受的温度梯... 基于一S波段圆柱盒型输出窗的电磁仿真与高频介质损耗计算,结合ANSYS软件对窗片温度与热应力分布模拟,探讨高次模式对输出窗热损耗与耐热性能方面的影响。结果表明,存在于窗片表面的TM11模可能加剧输出窗的热损耗,增大窗片承受的温度梯度和热应力,从而导致输出窗的耐热性能与平均功率耐受能力下降。 展开更多

关键词 微波输出窗 热损耗 热应力

下载PDF 职称材料

大功率同轴与波导窗的结构与设计原理综述 被引量：2

12

作者 朱小芳 胡权 +2 位作者 胡玉禄 徐立 李斌 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期340-350,共11页

大功率微波输能窗是微波电子管、电子直线加速器、正负电子对撞机、等离子体加热等装置的关键部件之一,其性能直接影响到器件的工作带宽、功率容量、寿命和可靠性等性能,甚至研制的成败。本文总结了几种大功率同轴窗和波导窗的结构和设... 大功率微波输能窗是微波电子管、电子直线加速器、正负电子对撞机、等离子体加热等装置的关键部件之一,其性能直接影响到器件的工作带宽、功率容量、寿命和可靠性等性能,甚至研制的成败。本文总结了几种大功率同轴窗和波导窗的结构和设计方法,并对大功率微波输能窗设计过程中存在的主要问题与发展趋势进行了分析,希望对各种应用场合下微波输能窗的选择和设计起到一定的引导作用。 展开更多

关键词 微波输能窗 陶瓷行波窗 等效电路法 同轴窗 波导窗

下载PDF 职称材料

高功率微波窗内外表面闪络击穿流体模拟研究 被引量：3

13

作者 董烨 周前红 +2 位作者 杨温渊 董志伟 周海京 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期346-358,共13页

建立理论模型,将电磁场时域有限差分方法与等离子体流体模型结合,编制一维电磁场与等离子流体耦合程序,数值研究了3 GHz高功率微波窗内外表面闪络击穿的不同物理过程.研究结果表明:外表面闪络击穿中,输出微波脉宽缩短(未完全截止),窗体... 建立理论模型,将电磁场时域有限差分方法与等离子体流体模型结合,编制一维电磁场与等离子流体耦合程序,数值研究了3 GHz高功率微波窗内外表面闪络击穿的不同物理过程.研究结果表明:外表面闪络击穿中,输出微波脉宽缩短(未完全截止),窗体前均方根场强呈驻波分布,波节与波腹位置不变,窗体外表面形成有一层高密(约10^(21)·m^(-3)量级)极薄(约mm量级)等离子体(扩散缓慢),入射波可部分透过该薄层等离子体,脉宽缩短主要源于等离子体吸收效应;降低初始等离子体密度、厚度、入射波场强及缩短入射波脉宽等方式,可不同程度地改善输出脉宽缩短效应.内表面闪络击穿中,窗体前均方根场强亦出现驻波分布f但波节与波腹位置随时间变化),等离子体向波源方向运动;强释气下,输出脉宽缩短(未完全截止),形成多丝状高密(约10^(21)·m^(-3)量级)极薄(约mm量级)等离子体区域(扩散缓慢),间距1/4微波波长,脉宽缩短主要源于等离子体吸收效应;弱释气、低场强下,脉宽缩短有所改善(但最终截止),形成多带状致密(约10^(18)·m^(-3)量级)略厚(mm-cm量级)等离子体区域(扩散较快),间距1/4波长,脉宽缩短主要源于等离子体吸收效应;弱释气、高场强下,脉宽缩短严重(很快截止),形成块状高密(约10^(21)·m^(-3)量级)较厚(约cm量级)等离子体区域(扩散迅速),脉宽缩短主要源于等离子体反射效应. 展开更多

关键词 高功率微波输出窗 沿面闪络击穿 电磁场时域有限差分 等离子体流体模型

原文传递

微波输出窗内表面闪络击穿3维全电磁等离子体流体模拟 被引量：2

14

作者 董烨 周前红 +3 位作者 杨温渊 董志伟 周海京 刘庆想 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期15-23,共9页

通过建立电磁场等离子体流体耦合物理模型,基于自主研发的3维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D,编制了3维电磁场与等离子流体耦合程序模块,对1.3GHz高功率微波窗内表面闪络击穿物理过程进行了数值模拟。研究结果表明:微波窗内侧... 通过建立电磁场等离子体流体耦合物理模型,基于自主研发的3维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D,编制了3维电磁场与等离子流体耦合程序模块,对1.3GHz高功率微波窗内表面闪络击穿物理过程进行了数值模拟。研究结果表明:微波窗内侧表面形成的等离子体构型与初始种子电子分布形式密切相关。中心点源分布下,等离子体发展为"蘑菇"形状,输出微波脉冲缩短并不严重,等离子体吸收微波功率大于反射微波功率;面源分布下,等离子体发展为"帽子"形状,输出微波脉冲缩短严重,输出微波完全截断,开始阶段等离子体吸收微波功率占优,待等离子体密度增加到一定程度后,反射微波功率占优。通过降低窗体表面场强、表面释气率及初始种子电子密度等方法,可不同程度地延长输出微波脉冲宽度。窗体表面不同气体层厚度对闪络击穿下的输出微波脉冲宽度影响不大。 展开更多

关键词 高功率微波输出窗 闪络 击穿 电磁场时域有限差分 等离子体流体模型

下载PDF 职称材料

电介质表面污染物薄层的吸波特性研究

15

作者 朱方 戴舜 +1 位作者 张兆传 罗积润 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期694-697,共4页

为研究微波介质窗在高功率实验中的失效机理,探明介质片表面的沉积物对微波窗功率承受能力的影响,本文通过一个简单物理模型,计算了微波窗介质片表面的污染物薄层对入射微波能量的吸收系数曲线,并进一步估算了污染物薄层在介质片表面引... 为研究微波介质窗在高功率实验中的失效机理,探明介质片表面的沉积物对微波窗功率承受能力的影响,本文通过一个简单物理模型,计算了微波窗介质片表面的污染物薄层对入射微波能量的吸收系数曲线,并进一步估算了污染物薄层在介质片表面引起的温升。结果表明,即使在污染物薄层厚度远低于其趋肤深度的情况下,纳米量级厚度的污染物薄层仍可吸收最高达50%的入射波能量,这可能是导致高功率微波介质窗失效的主要原因。 展开更多

关键词 微波介质窗 失效机理 表面污染 微波吸收

下载PDF 职称材料

脉冲压缩系统微波输入耦合窗的设计

16

作者 张鹏 金晓 和天慧 《中国工程物理研究院科技年报》 2003年第1期240-241,共2页

在高功率微波(HPM)脉冲压缩系统中，储能谐振腔能否实现最大储能效率，微波输入耦合窗的正确设计是非常重要的。谐振腔与波导管之间采用的是耦合孔，当假定腔体是无耗时，则其等效传输线电路如图1所示。jX^-L与jtanβd的并联构成了耦合... 在高功率微波(HPM)脉冲压缩系统中，储能谐振腔能否实现最大储能效率，微波输入耦合窗的正确设计是非常重要的。谐振腔与波导管之间采用的是耦合孔，当假定腔体是无耗时，则其等效传输线电路如图1所示。jX^-L与jtanβd的并联构成了耦合孔平面处总的归一化输入阻抗为Z^m=jX^-L tanβd/(X^-L+tanβd)希望空腔谐振在谐振时与波导匹配， 展开更多

关键词 脉冲压缩 微波输入耦合窗 结构设计 储能谐振腔 波导匹配

下载PDF 职称材料