AlN-BN复合陶瓷及在微波输能窗上的应用 被引量：8

1

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

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圆柱盒型窗的连续波功率容限问题的研究 被引量：6

2

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

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介质窗口材料对高功率微波传输特性的影响 被引量：8

3

作者 黄惠军 侯青 +3 位作者 朱晓欣 陈昌华 张治强 方进勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期419-422,共4页

运用光学方法,分析平面波通过无限大介质平板的传输特性,进而分析单层介质窗口的引入对微波传输性能的影响。在S波段微波源上对聚四氟乙烯材料进行了真空环境下的微波放电击穿实验,通过长时间的表面放电,在聚四氟乙烯材料表面出现电痕... 运用光学方法,分析平面波通过无限大介质平板的传输特性,进而分析单层介质窗口的引入对微波传输性能的影响。在S波段微波源上对聚四氟乙烯材料进行了真空环境下的微波放电击穿实验,通过长时间的表面放电,在聚四氟乙烯材料表面出现电痕和电树枝。在100ns脉冲宽度下,未发生大面积表面放电前,通过光学照相,在介质表面观测到局部放电现象,认为局部放电仍能导致材料表面破坏。作为对比,进行了聚苯乙烯材料的电老化实验,实验结果表明聚苯乙烯材料具有良好的耐电痕、耐电树枝老化特性。 展开更多

关键词 微波窗口 表面闪络 电树枝 高功率微波

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基于神经网络的超材料窗片反向设计研究

4

作者 谷炳毅 曹耀耀 +4 位作者 王汀略 李俊延 曾旭 潘攀 柏宁丰 《真空电子技术》 2024年第1期16-21,共6页

与固态器件相比,真空电子器件在高频段可以提供更大的功率、更宽的带宽。输能窗作为其中的重要部件,用以隔绝真空电子器件内外环境,保持管内的高真空度,传输高能电磁波。目前,传统输能窗的性能已经制约宽带高频真空器件性能。基于此,本... 与固态器件相比,真空电子器件在高频段可以提供更大的功率、更宽的带宽。输能窗作为其中的重要部件,用以隔绝真空电子器件内外环境,保持管内的高真空度,传输高能电磁波。目前,传统输能窗的性能已经制约宽带高频真空器件性能。基于此,本文提出了一种利用神经网络算法设计超材料窗片的方案,实现了低反射和驻波比的宽带输能窗。本文利用神经网络的非线性拟合效应对窗片结构与其频谱之间建立映射关系,从而避免了求解麦克斯韦方程组的繁复过程,提高了频谱性能仿真的速度,简化了设计过程。通过设计双向神经网络并进行训练,实现反向设计窗片的目标,输入目标频谱特性参数即可生成满足指标要求的结构参数。 展开更多

关键词 真空电子器件 输能窗 超材料 人工神经网络

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用于Ka波段输能窗的AlN窗片及封接技术研究 被引量：2

5

作者 杨艳玲 鲁燕萍 王松 《真空电子技术》 2019年第5期58-61,共4页

本文研制了高导热低损耗的AlN陶瓷,制备的AlN陶瓷介电常数8.4,损耗角正切5×10^-4,常温热导率为186W/(m·K);同时研制出了热导率为192W/(m·K)的氮化铝陶瓷。完成了AlN的陶瓷金属封接工艺,封接件抗拉强度大于78MPa,制备了Al... 本文研制了高导热低损耗的AlN陶瓷,制备的AlN陶瓷介电常数8.4,损耗角正切5×10^-4,常温热导率为186W/(m·K);同时研制出了热导率为192W/(m·K)的氮化铝陶瓷。完成了AlN的陶瓷金属封接工艺,封接件抗拉强度大于78MPa,制备了AlN陶瓷输能窗,钎焊后的AlN陶瓷金属封接件及输能窗检漏结果均气密,氦漏率小于1×10^-11Pa·m^3/s。本文研制的AlN陶瓷及封接工艺不但满足输能窗用介质材料的性能要求,还可以应用于微波管收集极及夹持杆等方面。 展开更多

关键词 ALN陶瓷 输能窗 介电性能 热导率

全文增补中

某行波管输能窗结构动力学特性与随机振动试验 被引量：2

6

作者 徐长有 赵世柯 +2 位作者 郝保良 赵建东 张院民 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期321-325,共5页

行波管工作在非常恶劣的环境下,对结构可靠性具有很高的要求。本文探讨了国内外学者及科研机构对行波管结构动力学特性分析的研究方法和研究情况,利用有限元模仿真分析和随机振动试验相结合的方法,进行了某行波管输能窗两种结构的力学... 行波管工作在非常恶劣的环境下,对结构可靠性具有很高的要求。本文探讨了国内外学者及科研机构对行波管结构动力学特性分析的研究方法和研究情况,利用有限元模仿真分析和随机振动试验相结合的方法,进行了某行波管输能窗两种结构的力学机理分析、动力学特性分析和随机振动试验。结果表明,有限元仿真分析的结论与随机振动试验的结果是吻合的。 展开更多

关键词 行波管可靠性 输能窗 动力学特性 随机振动试验

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ECR离子源微波窗损伤机理研究 被引量：2

7

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

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材料表面处理用强流电子回旋共振离子源 被引量：1

8

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

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高功率微波窗材料及其透波性能测试方法的研究进展

9

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

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一种磁控管输出窗组件设计优化

10

作者 牛文斗 穆建中 +1 位作者 马正军 王世健 《真空电子技术》 2015年第5期30-35,共6页

通过对一种磁控管及其输出窗的冷热测参数分析和采用CST软件对输出窗频率特性的模拟仿真,证明了输出窗传输特性不良是造成磁控管频带内功率波动大和峰值功率大时某些频点上波导叫的主要原因。而陶瓷窗片介电常数变化超出设计允许变化,... 通过对一种磁控管及其输出窗的冷热测参数分析和采用CST软件对输出窗频率特性的模拟仿真,证明了输出窗传输特性不良是造成磁控管频带内功率波动大和峰值功率大时某些频点上波导叫的主要原因。而陶瓷窗片介电常数变化超出设计允许变化,则是输出窗组件批生产性能失控的主要原因。通过对输出窗组件结构优化,多种结构改进的输出窗组件实际试样对比,兼顾良品率和可靠性,最终确定了一种合理的输出窗结构。该结构输出窗组件频带内的驻波和频率特性对陶瓷窗片介电常数变化不敏感,保证了该管批生产时性能的一致性和能量输出的高效性,解决了磁控管热测带内功率波动大和波导叫难题,实现了该管的批量稳定生产。 展开更多

关键词 磁控管 输出窗 功率波动 波导叫 介电常数 模拟仿真 优化 传输特性

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平面型复杂形状陶瓷金属化工艺

11

作者 杨磊 梁田 +2 位作者 任重 李春月 刘洋 《真空电子技术》 2015年第4期56-58,共3页

本文采用丝网印刷方法制备了某输能窗瓷片金属化层,并对丝网印刷和手工涂覆方法制备的金属化层的厚度、封接强度进行了对比。实验结果表明:丝网印刷方法适用于复杂形状陶瓷金属化,其膏层厚度均匀性和封接强度均优于手工涂覆。

关键词 陶瓷金属化 丝网印刷 复杂形状 封接强度 微观组织 输能窗

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空间行波管输能窗组件贮存失效分析

12

作者 王国建 赵丽 +2 位作者 陆玉新 田宏 石文奇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1480-1484,共5页

高频组件是空间行波管的主要部件,是管内传播高频电磁波的重要传输部件,其中陶瓷封接部位一般采用银焊料进行焊接,它一般存放于真空柜中。存放一段时间后,组件表面出现了发黑现象。分析表明真空柜中放置的橡胶制品导致了高频组件银焊料... 高频组件是空间行波管的主要部件,是管内传播高频电磁波的重要传输部件,其中陶瓷封接部位一般采用银焊料进行焊接,它一般存放于真空柜中。存放一段时间后,组件表面出现了发黑现象。分析表明真空柜中放置的橡胶制品导致了高频组件银焊料焊接部位发生硫化,导致贮存失效。结合实验结果和理论分析,在大气状态下,橡胶套中的硫是比较稳定的。然而在真空状态下,硫是比较容易从橡胶套中升华进入真空柜中的,从而会在真空柜中弥漫大量硫蒸气,这些硫蒸气与银焊料发生化学反应形成Ag2S,因此含硫的橡胶套不宜放入真空柜。 展开更多

关键词 空间行波管 输能窗 贮存失效

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一种宽带大功率同轴窗研究 被引量：2

13

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

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真空电子陶瓷材料技术发展与应用 被引量：1

14

作者 赵世柯 鲁燕萍 《真空电子技术》 2021年第5期29-36,共8页

真空电子陶瓷是微波真空电子器件的关键基础材料。本文从微波真空电子器件技术发展需求出发,介绍了真空电子陶瓷在高耐压、微波传输、微波衰减三个方面的重要应用,并对这三个方面的技术现状和发展趋势进行了评述。

关键词 电子陶瓷 真空电子器件 沿面闪络 微波窗口材料 微波衰减材料

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用于托卡马克低混杂波电流驱动的多结波导阵天线 被引量：1

15

作者 胡玉民 赵海波 +1 位作者 段修明 张晋雷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期289-293,共5页

多结波导阵天线是为在中国科学院等离子体物理研究所的ＨＴ－６Ｂ、核工业西南物理研究院的ＨＬ－１和ＨＬ－１Ｍ托卡马克（Ｔｏｋａｍａｋ）装置上进行低混杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）实验用的，已取得了一系列有价值的物理数据。文章着... 多结波导阵天线是为在中国科学院等离子体物理研究所的ＨＴ－６Ｂ、核工业西南物理研究院的ＨＬ－１和ＨＬ－１Ｍ托卡马克（Ｔｏｋａｍａｋ）装置上进行低混杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）实验用的，已取得了一系列有价值的物理数据。文章着重介绍这类天线的物理和结构特性以及制造中的技术难点，并简要介绍用１×８和２×１２路多结阵天线分别在ＨＴ－６Ｂ、ＨＬ－１Ｍ托卡马克上进行的ＬＨＣＤ的实验结果。 展开更多

关键词 托卡马克 多结波导阵天线 低混杂波 电流驱动

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8mm波段盒形窗的设计与特性 被引量：8

16

作者 刘顺康 《真空电子技术》 北大核心 1992年第3期7-10,共4页

本文给出8mm波段盒形窗的设计和实验测量结果。试验表明,所设计的盒形窗在31～37GHz频率范围内,驻波比小于1.1。该盒形窗可作为8mm波段行波管、速调管和磁控管的输出窗。

关键词 设计 输出窗 微波管 盒形窗

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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

17

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

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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

18

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

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电子回旋共振离子源的研制及应用 被引量：1

19

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

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高功率微波窗内外表面闪络击穿流体模拟研究 被引量：3

20

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

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