សូមអរគុណសម្រាប់ការចូលមើលគេហទំព័រ Nature.com។ កំណែកម្មវិធីរុករកដែលអ្នកកំពុងប្រើមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។ ដើម្បីទទួលបានបទពិសោធន៍ល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យអ្នកប្រើកម្មវិធីរុករកដែលបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាព (ឬបិទរបៀបឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ យើងនឹងបង្ហាញគេហទំព័រដោយគ្មានរចនាប័ទ្ម និង JavaScript។
នៅក្នុងឯកសារនេះ បំពង់រលកធ្វើដំណើរដែលមានស្លាបពីរជាន់ ដែលមានថាមពលខ្ពស់ និងទទឹងធំទូលាយ 220GHz ត្រូវបានរចនា និងផ្ទៀងផ្ទាត់។ ទីមួយ រចនាសម្ព័ន្ធរលកយឺតដែលមានស្លាបពីរជាន់រាបស្មើ ត្រូវបានស្នើឡើង។ ដោយប្រើគ្រោងការណ៍ប្រតិបត្តិការរបៀបពីរ ប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូន និងកម្រិតបញ្ជូនគឺស្ទើរតែទ្វេដងនៃរបៀបតែមួយ។ ទីពីរ ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃថាមពលទិន្នផលខ្ពស់ និងបង្កើនស្ថេរភាពនៃបំពង់រលកធ្វើដំណើរ ប្រព័ន្ធអុបទិកអេឡិចត្រូនិចរាងខ្មៅដៃពីរត្រូវបានរចនាឡើង វ៉ុលបើកបរគឺ 20~21 kV និងចរន្តគឺ 2 × 80 mA។ គោលដៅរចនា។ ដោយប្រើផ្នែករបាំង និងអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យនៅក្នុងកាំភ្លើងធ្នឹមពីរ ធ្នឹមខ្មៅដៃពីរអាចត្រូវបានផ្តោតតាមបណ្តោយចំណុចកណ្តាលរៀងៗខ្លួនជាមួយនឹងសមាមាត្របង្ហាប់ 7 ចម្ងាយផ្តោតគឺប្រហែល 0.18 មីលីម៉ែត្រ ហើយស្ថេរភាពគឺល្អ។ ប្រព័ន្ធផ្តោតម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋានក៏ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងផងដែរ។ ចម្ងាយបញ្ជូនដែលមានស្ថេរភាពនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងពីរជាន់រាបស្មើអាចឡើងដល់ 45 មីលីម៉ែត្រ ហើយដែនម៉ាញេទិកផ្តោតគឺ 0.6 T ដែលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគ្របដណ្តប់ប្រព័ន្ធប្រេកង់ខ្ពស់ទាំងមូល (HFS)។ បន្ទាប់មក ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ លទ្ធភាពប្រើប្រាស់នៃប្រព័ន្ធអេឡិចត្រុង-អុបទិក និងដំណើរការនៃរចនាសម្ព័ន្ធរលកយឺត ការក្លែងធ្វើកោសិកាភាគល្អិត (PIC) ក៏ត្រូវបានអនុវត្តលើ HFS ទាំងមូលផងដែរ។ លទ្ធផលបង្ហាញថា ប្រព័ន្ធអន្តរកម្មធ្នឹមអាចសម្រេចបានថាមពលទិន្នផលកំពូលជិត 310 W នៅ 220 GHz វ៉ុលធ្នឹមដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងគឺ 20.6 kV ចរន្តធ្នឹមគឺ 2 × 80 mA ការកើនឡើងគឺ 38 dB និងកម្រិតបញ្ជូន 3-dB លើសពី 35 dB ប្រហែល 70 GHz។ ជាចុងក្រោយ ការផលិតមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ដំណើរការរបស់ HFS ហើយលទ្ធផលបង្ហាញថាលក្ខណៈកម្រិតបញ្ជូន និងការបញ្ជូនគឺស្របគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។ ដូច្នេះ គ្រោងការណ៍ដែលបានស្នើឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងអភិវឌ្ឍប្រភពវិទ្យុសកម្ម terahertz-band ដែលមានថាមពលខ្ពស់ និងមានល្បឿនលឿនបំផុត ជាមួយនឹងសក្តានុពលសម្រាប់កម្មវិធីនាពេលអនាគត។
ក្នុងនាមជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចបូមធូលីបែបប្រពៃណី បំពង់រលកធ្វើដំណើរ (TWT) ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងកម្មវិធីជាច្រើនដូចជារ៉ាដាដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ ប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងផ្កាយរណប និងការរុករកអវកាស1,2,3។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលប្រេកង់ប្រតិបត្តិការចូលទៅក្នុងក្រុមតេរ៉ាហឺត TWT ដែលមានប្រហោងភ្ជាប់បែបប្រពៃណី និង TWT រាងវង់មិនអាចបំពេញតម្រូវការរបស់មនុស្សបានទេ ដោយសារតែថាមពលទិន្នផលទាប កម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត និងដំណើរការផលិតពិបាក។ ដូច្នេះ របៀបកែលម្អដំណើរការនៃក្រុម THz ឱ្យបានទូលំទូលាយបានក្លាយជាបញ្ហាដ៏គួរឱ្យព្រួយបារម្ភមួយសម្រាប់ស្ថាប័នស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើន។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ រចនាសម្ព័ន្ធរលកយឺតថ្មី (SWSs) ដូចជារចនាសម្ព័ន្ធដាវពីរជាន់ (SDV) និងរចនាសម្ព័ន្ធរលកណែនាំបត់ (FW) បានទទួលការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងទូលំទូលាយដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធប្លង់ធម្មជាតិរបស់វា ជាពិសេស SDV-SWSs ថ្មីដែលមានសក្តានុពលល្អ។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះត្រូវបានស្នើឡើងដោយ UC-Davis ក្នុងឆ្នាំ 20084។ រចនាសម្ព័ន្ធប្លង់អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងងាយស្រួលដោយបច្ចេកទេសដំណើរការមីក្រូណាណូដូចជាការគ្រប់គ្រងលេខកុំព្យូទ័រ (CNC) និង UV-LIGA រចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចប់ដែកទាំងអស់អាចផ្តល់នូវសមត្ថភាពកម្ដៅធំជាង។ ជាមួយនឹងថាមពលទិន្នផល និងកម្រិតទទួលខ្ពស់ជាង ហើយរចនាសម្ព័ន្ធដូចរលកនាំផ្លូវក៏អាចផ្តល់នូវកម្រិតបញ្ជូនការងារកាន់តែទូលំទូលាយផងដែរ។ បច្ចុប្បន្ននេះ សាកលវិទ្យាល័យ UC Davis បានបង្ហាញជាលើកដំបូងក្នុងឆ្នាំ 2017 ថា SDV-TWT អាចបង្កើតទិន្នផលថាមពលខ្ពស់លើសពី 100 W និងសញ្ញាកម្រិតបញ្ជូនជិត 14 GHz នៅក្នុងក្រុម G-band5។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លទ្ធផលទាំងនេះនៅតែមានចន្លោះប្រហោងដែលមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការពាក់ព័ន្ធនៃថាមពលខ្ពស់ និងកម្រិតបញ្ជូនធំទូលាយនៅក្នុងក្រុម terahertz។ សម្រាប់ក្រុម G-band SDV-TWT របស់សាកលវិទ្យាល័យ UC-Davis ធ្នឹមអេឡិចត្រុងសន្លឹកត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ទោះបីជាគ្រោងការណ៍នេះអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពផ្ទុកចរន្តរបស់ធ្នឹមយ៉ាងសំខាន់ក៏ដោយ វាពិបាកក្នុងការរក្សាចម្ងាយបញ្ជូនវែងដោយសារតែអស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធអុបទិកអេឡិចត្រុងធ្នឹមសន្លឹក (EOS) ហើយមានផ្លូវរូងក្រោមដីធ្នឹម over-mode ដែលក៏អាចបណ្តាលឱ្យធ្នឹមគ្រប់គ្រងដោយខ្លួនឯងផងដែរ។ – ការរំភើប និងការរំញ័រ 6,7។ ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃថាមពលទិន្នផលខ្ពស់ កម្រិតបញ្ជូនធំទូលាយ និងស្ថេរភាពល្អនៃ THz TWT ឧបករណ៍ SDV-SWS ធ្នឹមពីរដែលមានប្រតិបត្តិការរបៀបពីរត្រូវបានស្នើឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះ។ នោះគឺដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការ ប្រតិបត្តិការរបៀបពីរត្រូវបានស្នើឡើង និងណែនាំនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនេះ។ ហើយ ដើម្បីបង្កើនថាមពលទិន្នផល ការចែកចាយប្លង់នៃធ្នឹមខ្មៅដៃពីរក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ផងដែរ។ វិទ្យុធ្នឹមខ្មៅដៃតែមួយមានទំហំតូចដោយសារតែការរឹតបន្តឹងទំហំបញ្ឈរ។ ប្រសិនបើដង់ស៊ីតេចរន្តខ្ពស់ពេក ចរន្តធ្នឹមត្រូវតែកាត់បន្ថយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានថាមពលទិន្នផលទាប។ ដើម្បីកែលម្អចរន្តធ្នឹម ឧបករណ៍ EOS ពហុធ្នឹមចែកចាយប្លង់បានលេចចេញឡើង ដែលទាញយកប្រយោជន៍ពីទំហំចំហៀងនៃ SWS។ ដោយសារតែការជីករូងក្រោមដីធ្នឹមឯករាជ្យ ពហុធ្នឹមចែកចាយប្លង់អាចសម្រេចបានថាមពលទិន្នផលខ្ពស់ដោយរក្សាចរន្តធ្នឹមសរុបខ្ពស់ និងចរន្តតូចមួយក្នុងមួយធ្នឹម ដែលអាចជៀសវាងការជីករូងក្រោមដីធ្នឹមហួសសម័យបើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍ធ្នឹមសន្លឹក។ ដូច្នេះវាមានប្រយោជន៍ក្នុងការរក្សាស្ថេរភាពនៃបំពង់រលកធ្វើដំណើរ។ ដោយផ្អែកលើការងារពីមុន 8,9, ឯកសារនេះស្នើឡើងនូវដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋានដែលមានកម្រិត G-band ដែលមានធ្នឹម EOS ខ្មៅដៃពីរ ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវចម្ងាយបញ្ជូនដែលមានស្ថេរភាពនៃធ្នឹម និងបង្កើនផ្ទៃអន្តរកម្មនៃធ្នឹមបន្ថែមទៀត ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវថាមពលទិន្នផល។
រចនាសម្ព័ន្ធនៃឯកសារនេះមានដូចខាងក្រោម។ ដំបូង ការរចនាក្រឡា SWS ជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រ ការវិភាគលក្ខណៈបំបែក និងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើប្រេកង់ខ្ពស់ត្រូវបានពិពណ៌នា។ បន្ទាប់មក យោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធនៃក្រឡាឯកតា ប្រព័ន្ធ EOS ធ្នឹមខ្មៅដៃពីរ និងប្រព័ន្ធអន្តរកម្មធ្នឹមត្រូវបានរចនាឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះ។ លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើភាគល្អិតក្នុងកោសិកាក៏ត្រូវបានបង្ហាញផងដែរ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធភាពប្រើប្រាស់របស់ EOS និងដំណើរការរបស់ SDV-TWT។ លើសពីនេះ ឯកសារនេះបង្ហាញដោយសង្ខេបអំពីការផលិត និងលទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តត្រជាក់ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវនៃ HFS ទាំងមូល។ ជាចុងក្រោយ សូមធ្វើការសង្ខេប។
ក្នុងនាមជាសមាសធាតុសំខាន់បំផុតមួយនៃ TWT លក្ខណៈសម្បត្តិបំបែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធរលកយឺតបង្ហាញថាតើល្បឿនអេឡិចត្រុងត្រូវគ្នានឹងល្បឿនដំណាក់កាលនៃ SWS ដែរឬទេ ហើយដូច្នេះមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើអន្តរកម្មធ្នឹម-រលក។ ដើម្បីកែលម្អដំណើរការនៃ TWT ទាំងមូល រចនាសម្ព័ន្ធអន្តរកម្មដែលប្រសើរឡើងត្រូវបានរចនាឡើង។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃក្រឡាឯកតាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1។ ដោយពិចារណាលើអស្ថិរភាពនៃធ្នឹមសន្លឹក និងការកំណត់ថាមពលនៃធ្នឹមប៊ិចតែមួយ រចនាសម្ព័ន្ធនេះទទួលយកធ្នឹមប៊ិចពីរដើម្បីកែលម្អថាមពលទិន្នផល និងស្ថេរភាពប្រតិបត្តិការបន្ថែមទៀត។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនការងារ របៀបពីរត្រូវបានស្នើឡើងដើម្បីដំណើរការ SWS។ ដោយសារតែស៊ីមេទ្រីនៃរចនាសម្ព័ន្ធ SDV ដំណោះស្រាយនៃសមីការបំបែកដែនអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចអាចបែងចែកជារបៀបសេស និងរបៀបគូ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ របៀបសេសជាមូលដ្ឋាននៃក្រុមប្រេកង់ទាប និងរបៀបគូជាមូលដ្ឋាននៃក្រុមប្រេកង់ខ្ពស់ត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្រេចបាននូវការធ្វើសមកាលកម្មប្រេកង់ធំទូលាយនៃអន្តរកម្មធ្នឹម ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្រិតបញ្ជូនការងារបន្ថែមទៀត។
យោងតាមតម្រូវការថាមពល បំពង់ទាំងមូលត្រូវបានរចនាឡើងជាមួយនឹងវ៉ុលបើកបរ 20 kV និងចរន្តធ្នឹមពីរ 2 × 80 mA។ ដើម្បីផ្គូផ្គងវ៉ុលឱ្យជិតបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបានទៅនឹងកម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការរបស់ SDV-SWS យើងត្រូវគណនារយៈពេលនៃរយៈពេល p។ ទំនាក់ទំនងរវាងវ៉ុលធ្នឹម និងរយៈពេលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងសមីការ (1)10៖
ដោយកំណត់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលទៅ 2.5π នៅប្រេកង់កណ្តាល 220 GHz រយៈពេល p អាចត្រូវបានគណនាថាមាន 0.46 mm។ រូបភាពទី 2a បង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការបំបែកនៃក្រឡាឯកតា SWS។ ខ្សែធ្នឹម 20 kV ផ្គូផ្គងនឹងខ្សែកោង bimodal យ៉ាងល្អ។ ប្រេកង់ផ្គូផ្គងអាចឈានដល់ប្រហែល 70 GHz ក្នុងជួរ 210–265.3 GHz (របៀបសេស) និង 265.4–280 GHz (របៀបគូ)។ រូបភាពទី 2b បង្ហាញពី impedance ភ្ជាប់ជាមធ្យម ដែលធំជាង 0.6 Ω ពី 210 ដល់ 290 GHz ដែលបង្ហាញថាអន្តរកម្មខ្លាំងអាចកើតឡើងនៅក្នុង bandwidth ប្រតិបត្តិការ។
(ក) លក្ខណៈ​បែកខ្ចាយ​នៃ SDV-SWS របៀប​ពីរ ជាមួយ​នឹង​ខ្សែ​កាំរស្មី​អេឡិចត្រុង 20 kV។ (ខ) ភាព​ធន់​នៃ​អន្តរកម្ម​នៃ​សៀគ្វី​រលក​យឺត SDV។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាមានគម្លាតក្រុមរវាងរបៀបសេស និងរបៀបគូ ហើយជាធម្មតាយើងហៅគម្លាតក្រុមនេះថាជាក្រុមឈប់ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2a។ ប្រសិនបើ TWT ត្រូវបានដំណើរការនៅជិតក្រុមប្រេកង់នេះ កម្លាំងភ្ជាប់ធ្នឹមខ្លាំងអាចកើតឡើង ដែលនឹងនាំឱ្យមានលំយោលដែលមិនចង់បាន។ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ជាទូទៅយើងជៀសវាងការប្រើប្រាស់ TWT នៅជិតក្រុមឈប់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យើងអាចមើលឃើញថាគម្លាតក្រុមនៃរចនាសម្ព័ន្ធរលកយឺតនេះគឺមានត្រឹមតែ 0.1 GHz ប៉ុណ្ណោះ។ វាពិបាកក្នុងការកំណត់ថាតើគម្លាតក្រុមតូចនេះបណ្តាលឱ្យមានលំយោលឬអត់។ ដូច្នេះ ស្ថេរភាពនៃប្រតិបត្តិការជុំវិញក្រុមឈប់នឹងត្រូវបានស៊ើបអង្កេតនៅក្នុងផ្នែកក្លែងធ្វើ PIC ខាងក្រោមដើម្បីវិភាគថាតើលំយោលដែលមិនចង់បានអាចកើតឡើងឬអត់។
គំរូនៃ HFS ទាំងមូលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3។ វាមានដំណាក់កាលពីរនៃ SDV-SWS ដែលភ្ជាប់ដោយឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg។ មុខងាររបស់ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងគឺដើម្បីកាត់ផ្តាច់ការបញ្ជូនសញ្ញារវាងដំណាក់កាលទាំងពីរ ទប់ស្កាត់ការរំញ័រ និងការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃរបៀបដែលមិនដំណើរការដូចជារបៀបដែលមានលំដាប់ខ្ពស់ដែលបង្កើតរវាងស្លាបខាងលើ និងខាងក្រោម ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវស្ថេរភាពនៃបំពង់ទាំងមូល។ សម្រាប់ការតភ្ជាប់ទៅបរិស្ថានខាងក្រៅ ឧបករណ៍ភ្ជាប់លីនេអ៊ែរក៏ត្រូវបានប្រើដើម្បីភ្ជាប់ SWS ទៅនឹងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ស្តង់ដារ WR-4 ផងដែរ។ មេគុណបញ្ជូននៃរចនាសម្ព័ន្ធពីរកម្រិតត្រូវបានវាស់ដោយឧបករណ៍ដោះស្រាយដែនពេលវេលានៅក្នុងកម្មវិធីក្លែងធ្វើ 3D។ ដោយពិចារណាលើឥទ្ធិពលជាក់ស្តែងនៃក្រុមតេរ៉ាហឺតលើសម្ភារៈ សម្ភារៈនៃស្រោមសំបុត្រសុញ្ញកាសត្រូវបានកំណត់ដំបូងទៅជាទង់ដែង ហើយចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម 2.25 × 107 S/m12។
រូបភាពទី 4 បង្ហាញលទ្ធផលនៃការបញ្ជូនសម្រាប់ HFS ជាមួយ និងដោយគ្មានឧបករណ៍ភ្ជាប់លីនេអ៊ែរ tapered។ លទ្ធផលបង្ហាញថា ឧបករណ៍ភ្ជាប់មានឥទ្ធិពលតិចតួចលើដំណើរការបញ្ជូនរបស់ HFS ទាំងមូល។ ការបាត់បង់ត្រឡប់មកវិញ (S11 < − 10 dB) និងការបាត់បង់ការបញ្ចូល (S21 > − 5 dB) នៃប្រព័ន្ធទាំងមូលនៅក្នុងប្រេកង់ប្រេកង់ 207~280 GHz បង្ហាញថា HFS មានលក្ខណៈបញ្ជូនល្អ។
ក្នុងនាមជាការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដល់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចសុញ្ញកាស កាំភ្លើងអេឡិចត្រុងកំណត់ដោយផ្ទាល់ថាតើឧបករណ៍អាចបង្កើតថាមពលទិន្នផលគ្រប់គ្រាន់ឬអត់។ រួមផ្សំជាមួយនឹងការវិភាគ HFS នៅក្នុងផ្នែកទី II EOS ធ្នឹមពីរត្រូវការរចនាដើម្បីផ្តល់ថាមពលគ្រប់គ្រាន់។ នៅក្នុងផ្នែកនេះ ដោយផ្អែកលើការងារពីមុននៅក្នុង W-band8,9 កាំភ្លើងអេឡិចត្រុងខ្មៅដៃពីរត្រូវបានរចនាឡើងដោយប្រើផ្នែករបាំងរាបស្មើ និងអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យ។ ដំបូង យោងទៅតាមតម្រូវការរចនារបស់ SWS នៅក្នុងផ្នែក។ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព។ 2 វ៉ុលបើកបរ Ua នៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់ដំបូងទៅ 20 kV ចរន្ត I នៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងទាំងពីរគឺ 80 mA ហើយអង្កត់ផ្ចិតធ្នឹម dw នៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងគឺ 0.13 mm។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដើម្បីធានាថាដង់ស៊ីតេចរន្តនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុង និងកាតូតអាចសម្រេចបាន សមាមាត្របង្ហាប់នៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់ទៅ 7 ដូច្នេះដង់ស៊ីតេចរន្តនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងគឺ 603 A/cm2 ហើយដង់ស៊ីតេចរន្តនៃកាតូតគឺ 86 A/cm2 ដែលអាចសម្រេចបានដោយប្រើប្រាស់សម្ភារៈកាតូតថ្មី។ យោងតាមទ្រឹស្តីរចនា 14, 15, 16, 17 កាំភ្លើងអេឡិចត្រុង Pierce ធម្មតាអាចត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណដោយឡែកពីគ្នា។
រូបភាពទី 5 បង្ហាញដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍ផ្ដេក និងបញ្ឈរនៃកាំភ្លើងរៀងៗខ្លួន។ យើងអាចមើលឃើញថា ទម្រង់នៃកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងក្នុងទិសដៅ x គឺស្ទើរតែដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងដែលមានរាងដូចសន្លឹកធម្មតា ខណៈពេលដែលក្នុងទិសដៅ y ធ្នឹមអេឡិចត្រុងទាំងពីរត្រូវបានបំបែកដោយផ្នែកដោយរបាំង។ ទីតាំងនៃកាតូតទាំងពីរគឺនៅ x = – 0.155 mm, y = 0 mm និង x = 0.155 mm, y = 0 mm រៀងៗខ្លួន។ យោងតាមតម្រូវការរចនានៃសមាមាត្របង្ហាប់ និងទំហំចាក់អេឡិចត្រុង វិមាត្រនៃផ្ទៃកាតូតទាំងពីរត្រូវបានកំណត់ថាមានទំហំ 0.91 mm × 0.13 mm។
ដើម្បីធ្វើឱ្យដែនអគ្គិសនីផ្តោតអារម្មណ៍ដែលទទួលបានដោយធ្នឹមអេឡិចត្រុងនីមួយៗក្នុងទិសដៅ x មានភាពស៊ីមេទ្រីជុំវិញចំណុចកណ្តាលរបស់វា ឯកសារនេះអនុវត្តអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យទៅលើកាំភ្លើងអេឡិចត្រុង។ ដោយកំណត់វ៉ុលនៃអេឡិចត្រូតផ្តោតអារម្មណ៍ និងអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យទៅ -20 kV និងវ៉ុលនៃអាណូតទៅ 0 V យើងអាចទទួលបានការចែកចាយគន្លងនៃកាំភ្លើងធ្នឹមពីរ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 6។ យើងអាចមើលឃើញថាអេឡិចត្រុងដែលបញ្ចេញមានភាពអាចបង្ហាប់បានល្អក្នុងទិសដៅ y ហើយធ្នឹមអេឡិចត្រុងនីមួយៗបញ្ចូលគ្នាឆ្ពោះទៅរកទិសដៅ x តាមបណ្តោយចំណុចកណ្តាលស៊ីមេទ្រីរបស់វា ដែលបង្ហាញថាអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពនៃដែនអគ្គិសនីមិនស្មើគ្នាដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រូតផ្តោតអារម្មណ៍។
រូបភាពទី 7 បង្ហាញស្រោមសំបុត្រធ្នឹមក្នុងទិសដៅ x និង y។ លទ្ធផលបង្ហាញថាចម្ងាយនៃការបញ្ចាំងនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងក្នុងទិសដៅ x គឺខុសពីចម្ងាយនៅក្នុងទិសដៅ y។ ចម្ងាយបោះក្នុងទិសដៅ x គឺប្រហែល 4 មីលីម៉ែត្រ ហើយចម្ងាយបោះក្នុងទិសដៅ y គឺជិត 7 មីលីម៉ែត្រ។ ដូច្នេះ ចម្ងាយបោះពិតប្រាកដគួរតែត្រូវបានជ្រើសរើសរវាង 4 និង 7 មីលីម៉ែត្រ។ រូបភាពទី 8 បង្ហាញផ្នែកឆ្លងកាត់នៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងនៅចម្ងាយ 4.6 មីលីម៉ែត្រពីផ្ទៃកាតូត។ យើងអាចមើលឃើញថារូបរាងនៃផ្នែកឆ្លងកាត់គឺនៅជិតបំផុតទៅនឹងធ្នឹមអេឡិចត្រុងរាងជារង្វង់ស្តង់ដារ។ ចម្ងាយរវាងធ្នឹមអេឡិចត្រុងទាំងពីរគឺជិតនឹង 0.31 មីលីម៉ែត្រដែលបានរចនា ហើយកាំគឺប្រហែល 0.13 មីលីម៉ែត្រ ដែលបំពេញតាមតម្រូវការរចនា។ រូបភាពទី 9 បង្ហាញលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើនៃចរន្តធ្នឹម។ យើងអាចមើលឃើញថាចរន្តធ្នឹមទាំងពីរគឺ 76mA ដែលស្របគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយ 80mA ដែលបានរចនា។
ដោយពិចារណាលើការប្រែប្រួលនៃវ៉ុលបើកបរក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ចាំបាច់ត្រូវសិក្សាពីភាពរសើបនៃវ៉ុលនៃគំរូនេះ។ នៅក្នុងជួរវ៉ុល 19.8 ~ 20.6 kV ចរន្ត និងស្រោមសំបុត្រចរន្តធ្នឹមត្រូវបានទទួល ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 និងរូបភាពទី 1.10 និងទី 11។ ពីលទ្ធផល យើងអាចមើលឃើញថា ការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលបើកបរមិនមានឥទ្ធិពលលើស្រោមសំបុត្រធ្នឹមអេឡិចត្រុងទេ ហើយចរន្តធ្នឹមអេឡិចត្រុងផ្លាស់ប្តូរត្រឹមតែពី 0.74 ដល់ 0.78 A ប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះ យើងអាចត្រូវបានចាត់ទុកថា កាំភ្លើងអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានរចនាឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះមានភាពរសើបល្អចំពោះវ៉ុល។
ឥទ្ធិពលនៃការប្រែប្រួលវ៉ុលបើកបរលើស្រោមសំបុត្រធ្នឹមទិសដៅ x និង y។
ដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋានគឺជាប្រព័ន្ធផ្តោតមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ទូទៅ។ ដោយសារតែការចែកចាយដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាននៅទូទាំងឆានែលធ្នឹម វាស័ក្តិសមណាស់សម្រាប់ធ្នឹមអេឡិចត្រុងស៊ីមេទ្រីអ័ក្ស។ នៅក្នុងផ្នែកនេះ ប្រព័ន្ធផ្តោតម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋានសម្រាប់រក្សាការបញ្ជូនចម្ងាយឆ្ងាយនៃធ្នឹមខ្មៅដៃពីរត្រូវបានស្នើឡើង។ តាមរយៈការវិភាគដែនម៉ាញេទិក និងស្រោមសំបុត្រធ្នឹមដែលបានបង្កើត គ្រោងការណ៍រចនានៃប្រព័ន្ធផ្តោតត្រូវបានស្នើឡើង ហើយបញ្ហាភាពរសើបត្រូវបានសិក្សា។ យោងតាមទ្រឹស្តីបញ្ជូនស្ថេរភាពនៃធ្នឹមខ្មៅដៃតែមួយ18,19 តម្លៃដែនម៉ាញេទិក Brillouin អាចត្រូវបានគណនាដោយសមីការ (2)។ នៅក្នុងឯកសារនេះ យើងក៏ប្រើសមមូលនេះដើម្បីប៉ាន់ស្មានដែនម៉ាញេទិកនៃធ្នឹមខ្មៅដៃពីរដែលចែកចាយទៅចំហៀង។ រួមផ្សំជាមួយនឹងកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងដែលបានរចនានៅក្នុងឯកសារនេះ តម្លៃដែនម៉ាញេទិកដែលបានគណនាគឺប្រហែល 4000 Gs។ យោងតាមឯកសារយោង 20 តម្លៃគណនា 1.5-2 ដងជាធម្មតាត្រូវបានជ្រើសរើសនៅក្នុងការរចនាជាក់ស្តែង។
រូបភាពទី 12 បង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រព័ន្ធដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន។ ផ្នែកពណ៌ខៀវគឺជាមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ដែលមានម៉ាញេទិកក្នុងទិសដៅអ័ក្ស។ ការជ្រើសរើសសម្ភារៈគឺ NdFeB ឬ FeCoNi។ សំណុំ Br សំណល់នៅក្នុងគំរូក្លែងធ្វើគឺ 1.3 T និងភាពជ្រាបចូលគឺ 1.05។ ដើម្បីធានាបាននូវការបញ្ជូនធ្នឹមដែលមានស្ថេរភាពនៅក្នុងសៀគ្វីទាំងមូល ប្រវែងនៃមេដែកត្រូវបានកំណត់ដំបូងទៅ 70 មីលីម៉ែត្រ។ លើសពីនេះ ទំហំនៃមេដែកក្នុងទិសដៅ x កំណត់ថាតើដែនម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់នៅក្នុងឆានែលធ្នឹមមានឯកសណ្ឋានឬអត់ ដែលទាមទារឱ្យទំហំក្នុងទិសដៅ x មិនអាចតូចពេកបានទេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដោយពិចារណាលើតម្លៃ និងទម្ងន់នៃបំពង់ទាំងមូល ទំហំនៃមេដែកមិនគួរធំពេកទេ។ ដូច្នេះ មេដែកត្រូវបានកំណត់ដំបូងទៅ 150 មីលីម៉ែត្រ × 150 មីលីម៉ែត្រ × 70 មីលីម៉ែត្រ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីធានាថាសៀគ្វីរលកយឺតទាំងមូលអាចដាក់ក្នុងប្រព័ន្ធផ្តោតអារម្មណ៍ ចម្ងាយរវាងមេដែកត្រូវបានកំណត់ទៅ 20 មីលីម៉ែត្រ។
នៅឆ្នាំ ២០១៥ Purna Chandra Panda21 បានស្នើឡើងនូវបំណែកបង្គោលដែលមានរន្ធជណ្ដើរថ្មីមួយនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្តោតម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន ដែលអាចកាត់បន្ថយបន្ថែមទៀតនូវទំហំនៃការលេចធ្លាយលំហូរទៅកាន់កាតូត និងដែនម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់ដែលបង្កើតនៅរន្ធបំណែកបង្គោល។ នៅក្នុងឯកសារនេះ យើងបន្ថែមរចនាសម្ព័ន្ធជណ្ដើរទៅបំណែកបង្គោលនៃប្រព័ន្ធផ្តោត។ កម្រាស់នៃបំណែកបង្គោលត្រូវបានកំណត់ដំបូងទៅ 1.5 ម.ម កម្ពស់ និងទទឹងនៃជំហានទាំងបីគឺ 0.5 ម.ម ហើយចម្ងាយរវាងរន្ធបំណែកបង្គោលគឺ 2 ម.ម ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី ១៣។
រូបភាពទី 14a បង្ហាញពីការចែកចាយដែនម៉ាញេទិកអ័ក្សតាមបណ្តោយបន្ទាត់កណ្តាលនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងទាំងពីរ។ យើងអាចមើលឃើញថាកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកតាមបណ្តោយធ្នឹមអេឡិចត្រុងទាំងពីរគឺស្មើគ្នា។ តម្លៃដែនម៉ាញេទិកគឺប្រហែល 6000 Gs ដែលស្មើនឹង 1.5 ដងនៃដែន Brillouin តាមទ្រឹស្តី ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូន និងការផ្តោតអារម្មណ៍។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដែនម៉ាញេទិកនៅកាតូតគឺស្ទើរតែ 0 ដែលបង្ហាញថាបំណែកប៉ូលមានឥទ្ធិពលល្អលើការទប់ស្កាត់ការលេចធ្លាយលំហូរម៉ាញេទិក។ រូបភាពទី 14b បង្ហាញពីការចែកចាយដែនម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់ ដោយក្នុងទិសដៅ z នៅគែមខាងលើនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងទាំងពីរ។ យើងអាចមើលឃើញថា ដែនម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់គឺតិចជាង 200 Gs តែនៅរន្ធបំណែកប៉ូលប៉ុណ្ណោះ ខណៈពេលដែលនៅក្នុងសៀគ្វីរលកយឺត ដែនម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់គឺស្ទើរតែសូន្យ ដែលបង្ហាញថាឥទ្ធិពលនៃដែនម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់លើធ្នឹមអេឡិចត្រុងគឺមិនសំខាន់។ ដើម្បីការពារការតិត្ថិភាពម៉ាញេទិកនៃបំណែកប៉ូល ចាំបាច់ត្រូវសិក្សាពីកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកនៅខាងក្នុងបំណែកប៉ូល។ រូបភាពទី 14c បង្ហាញពីតម្លៃដាច់ខាតនៃការចែកចាយដែនម៉ាញេទិកនៅខាងក្នុងបំណែកប៉ូល។ យើងអាចមើលឃើញថាតម្លៃដាច់ខាតនៃ កម្លាំងដែនម៉ាញេទិកតិចជាង 1.2T ដែលបង្ហាញថាការតិត្ថិភាពម៉ាញេទិកនៃបំណែកប៉ូលនឹងមិនកើតឡើងទេ។
ការចែកចាយកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកសម្រាប់ Br = 1.3 T (ក) ការចែកចាយដែនអ័ក្ស (ខ) ការចែកចាយដែនចំហៀង (B) ក្នុងទិសដៅ z (គ) តម្លៃដាច់ខាតនៃការចែកចាយដែននៅក្នុងបង្គោល។
ដោយផ្អែកលើម៉ូឌុល CST PS ទីតាំងទាក់ទងអ័ក្សនៃកាំភ្លើងធ្នឹមពីរ និងប្រព័ន្ធផ្តោតត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។ យោងតាមឯកសារយោងទី 9 និងការក្លែងធ្វើ ទីតាំងល្អបំផុតគឺកន្លែងដែលបំណែកអាណូតត្រួតលើបំណែកបង្គោលឆ្ងាយពីមេដែក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា ប្រសិនបើការឆ្លុះបញ្ចាំងឡើងវិញត្រូវបានកំណត់ទៅ 1.3T ការបញ្ជូននៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងមិនអាចឈានដល់ 99% បានទេ។ តាមរយៈការបង្កើនការឆ្លុះបញ្ចាំងឡើងវិញដល់ 1.4 T ដែនម៉ាញេទិកផ្តោតនឹងត្រូវបានកើនឡើងដល់ 6500 Gs។ គន្លងធ្នឹមនៅលើប្លង់ xoz និង yoz ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 15។ យើងអាចមើលឃើញថាធ្នឹមមានការបញ្ជូនល្អ ការប្រែប្រួលតិចតួច និងចម្ងាយបញ្ជូនធំជាង 45mm។
គន្លងនៃធ្នឹមខ្មៅដៃពីរក្រោមប្រព័ន្ធម៉ាញេទិកដូចគ្នាដែលមាន Br = 1.4 T.(ក) ប្លង់ xoz។(ខ) យន្តហោះ yoz។
រូបភាពទី 16 បង្ហាញពីផ្នែកឆ្លងកាត់នៃធ្នឹមនៅទីតាំងផ្សេងៗគ្នាឆ្ងាយពីកាតូត។ យើងអាចមើលឃើញថារូបរាងនៃផ្នែកធ្នឹមនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្តោតអារម្មណ៍ត្រូវបានរក្សាយ៉ាងល្អ ហើយអង្កត់ផ្ចិតផ្នែកមិនផ្លាស់ប្តូរច្រើនទេ។ រូបភាពទី 17 បង្ហាញពីស្រោមសំបុត្រធ្នឹមក្នុងទិសដៅ x និង y រៀងៗខ្លួន។ យើងអាចមើលឃើញថាការប្រែប្រួលនៃធ្នឹមក្នុងទិសដៅទាំងពីរគឺតូចណាស់។ រូបភាពទី 18 បង្ហាញពីលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើនៃចរន្តធ្នឹម។ លទ្ធផលបង្ហាញថាចរន្តគឺប្រហែល 2 × 80 mA ដែលស្របនឹងតម្លៃដែលបានគណនានៅក្នុងការរចនាកាំភ្លើងអេឡិចត្រុង។
ផ្នែកឆ្លងកាត់ធ្នឹមអេឡិចត្រុង (ជាមួយប្រព័ន្ធផ្តោត) នៅទីតាំងផ្សេងៗគ្នាឆ្ងាយពីកាតូត។
ដោយពិចារណាលើបញ្ហាមួយចំនួនដូចជាកំហុសក្នុងការផ្គុំ ការប្រែប្រួលវ៉ុល និងការប្រែប្រួលកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកនៅក្នុងកម្មវិធីដំណើរការជាក់ស្តែង ចាំបាច់ត្រូវវិភាគភាពរសើបនៃប្រព័ន្ធផ្តោត។ ដោយសារតែមានគម្លាតរវាងបំណែកអាណូត និងបំណែកប៉ូលក្នុងដំណើរការជាក់ស្តែង គម្លាតនេះត្រូវកំណត់នៅក្នុងការក្លែងធ្វើ។ តម្លៃគម្លាតត្រូវបានកំណត់ទៅ 0.2 ម.ម ហើយរូបភាពទី 19a បង្ហាញស្រោមធ្នឹម និងចរន្តធ្នឹមក្នុងទិសដៅ y។ លទ្ធផលនេះបង្ហាញថា ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្រោមធ្នឹមមិនសំខាន់ទេ ហើយចរន្តធ្នឹមស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ដូច្នេះ ប្រព័ន្ធមិនងាយនឹងរងផលប៉ះពាល់ដោយកំហុសក្នុងការផ្គុំទេ។ ចំពោះការប្រែប្រួលនៃវ៉ុលបើកបរ ជួរកំហុសត្រូវបានកំណត់ទៅ ±0.5 kV។ រូបភាពទី 19b បង្ហាញលទ្ធផលប្រៀបធៀប។ យើងអាចមើលឃើញថា ការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើស្រោមធ្នឹម។ ជួរកំហុសត្រូវបានកំណត់ពី -0.02 ដល់ +0.03 T សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរកម្លាំងដែនម៉ាញេទិក។ លទ្ធផលប្រៀបធៀបត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 20។ យើងអាចមើលឃើញថា ស្រោមធ្នឹមស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរទេ ដែលមានន័យថា EOS ទាំងមូលមិនងាយនឹងរងផលប៉ះពាល់ដោយការផ្លាស់ប្តូរកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកទេ។
ស្រោមសំបុត្រធ្នឹម និងចរន្តលទ្ធផលក្រោមប្រព័ន្ធផ្តោតម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន។(ក) ភាពអត់ធ្មត់នៃការផ្គុំគឺ 0.2 មីលីម៉ែត្រ។(ខ) ការប្រែប្រួលវ៉ុលបើកបរគឺ ±0.5 kV។
ស្រោមសំបុត្រធ្នឹមក្រោមប្រព័ន្ធផ្តោតម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន ជាមួយនឹងការប្រែប្រួលកម្លាំងដែនម៉ាញេទិកអ័ក្សចាប់ពី 0.63 ដល់ 0.68 T។
ដើម្បីធានាថាប្រព័ន្ធផ្តោតអារម្មណ៍ដែលបានរចនាឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះអាចផ្គូផ្គងជាមួយ HFS ចាំបាច់ត្រូវផ្សំប្រព័ន្ធផ្តោតអារម្មណ៍ និង HFS សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ។ រូបភាពទី 21 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃស្រោមសំបុត្រធ្នឹមដែលមាន និងគ្មាន HFS ដែលផ្ទុក។ លទ្ធផលបង្ហាញថាស្រោមសំបុត្រធ្នឹមមិនផ្លាស់ប្តូរច្រើនទេនៅពេលដែល HFS ទាំងមូលត្រូវបានផ្ទុក។ ដូច្នេះ ប្រព័ន្ធផ្តោតអារម្មណ៍គឺសមរម្យសម្រាប់ HFS បំពង់រលកធ្វើដំណើរនៃការរចនាខាងលើ។
ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវនៃ EOS ដែលបានស្នើឡើងនៅក្នុងផ្នែកទី III និងស៊ើបអង្កេតដំណើរការរបស់ SDV-TWT 220 GHz ការក្លែងធ្វើ 3D-PIC នៃអន្តរកម្មធ្នឹម-រលកត្រូវបានអនុវត្ត។ ដោយសារតែដែនកំណត់នៃកម្មវិធីក្លែងធ្វើ យើងមិនអាចបន្ថែម EOS ទាំងមូលទៅ HFS បានទេ។ ដូច្នេះ កាំភ្លើងអេឡិចត្រុងត្រូវបានជំនួសដោយផ្ទៃបញ្ចេញសមមូលដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 0.13 មីលីម៉ែត្រ និងចម្ងាយរវាងផ្ទៃទាំងពីរ 0.31 មីលីម៉ែត្រ ដែលជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចគ្នានឹងកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងដែលបានរចនាខាងលើ។ ដោយសារតែភាពមិនរសើប និងស្ថេរភាពល្អរបស់ EOS វ៉ុលបើកបរអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងឱ្យបានត្រឹមត្រូវដើម្បីសម្រេចបាននូវថាមពលទិន្នផលល្អបំផុតនៅក្នុងការក្លែងធ្វើ PIC។ លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើបង្ហាញថា ថាមពលទិន្នផលឆ្អែត និងការកើនឡើងអាចទទួលបាននៅវ៉ុលបើកបរ 20.6 kV ចរន្តធ្នឹម 2 × 80 mA (603 A/cm2) និងថាមពលបញ្ចូល 0.05 W។
ដើម្បីទទួលបានសញ្ញាទិន្នផលល្អបំផុត ចំនួនវដ្តក៏ត្រូវធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងផងដែរ។ ថាមពលទិន្នផលល្អបំផុតត្រូវបានទទួលនៅពេលដែលចំនួនដំណាក់កាលពីរគឺ 42 + 48 វដ្ត ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព 22a។ សញ្ញាបញ្ចូល 0.05 W ត្រូវបានពង្រីកដល់ 314 W ជាមួយនឹងការកើនឡើង 38 dB។ វិសាលគមថាមពលទិន្នផលដែលទទួលបានដោយការបំលែងហ្វ័ររៀលឿន (FFT) គឺសុទ្ធ ដោយឡើងដល់កំពូល 220 GHz។ រូបភាព 22b បង្ហាញពីការចែកចាយទីតាំងអ័ក្សនៃថាមពលអេឡិចត្រុងនៅក្នុង SWS ដោយអេឡិចត្រុងភាគច្រើនបាត់បង់ថាមពល។ លទ្ធផលនេះបង្ហាញថា SDV-SWS អាចបំលែងថាមពលចលនារបស់អេឡិចត្រុងទៅជាសញ្ញា RF ដោយហេតុនេះសម្រេចបាននូវការពង្រីកសញ្ញា។
សញ្ញាទិន្នផល SDV-SWS នៅប្រេកង់ 220 GHz។ (ក) ថាមពលទិន្នផលជាមួយវិសាលគមដែលរួមបញ្ចូល។ (ខ) ការចែកចាយថាមពលរបស់អេឡិចត្រុងជាមួយនឹងធ្នឹមអេឡិចត្រុងនៅចុងបញ្ចប់នៃការបញ្ចូល SWS។
រូបភាពទី 23 បង្ហាញពីកម្រិតបញ្ជូនថាមពលទិន្នផល និងការទទួលបានថាមពលនៃ SDV-TWT ធ្នឹមពីររបៀបពីរ។ ដំណើរការទិន្នផលអាចត្រូវបានកែលម្អបន្ថែមទៀតដោយពង្រីកប្រេកង់ពី 200 ដល់ 275 GHz និងធ្វើឱ្យវ៉ុលដ្រាយប្រសើរឡើង។ លទ្ធផលនេះបង្ហាញថាកម្រិតបញ្ជូន 3-dB អាចគ្របដណ្តប់ពី 205 ដល់ 275 GHz ដែលមានន័យថាប្រតិបត្តិការរបៀបពីរអាចពង្រីកកម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការយ៉ាងខ្លាំង។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យោងតាមរូបភាពទី 2a យើងដឹងថាមានកម្រិតឈប់រវាងរបៀបសេស និងរបៀបគូ ដែលអាចនាំឱ្យមានលំយោលដែលមិនចង់បាន។ ដូច្នេះ ស្ថេរភាពការងារជុំវិញកម្រិតឈប់ត្រូវការសិក្សា។ រូបភាពទី 24a-c គឺជាលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ 20 ns នៅប្រេកង់ 265.3 GHz, 265.35 GHz និង 265.4 GHz រៀងៗខ្លួន។ យើងអាចមើលឃើញថា ទោះបីជាលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើមានការប្រែប្រួលខ្លះក៏ដោយ ថាមពលទិន្នផលមានស្ថេរភាព។ វិសាលគមក៏ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 24 រៀងៗខ្លួនដែរ វិសាលគមគឺសុទ្ធ។ លទ្ធផលទាំងនេះបង្ហាញថា មិនមានលំយោលដោយខ្លួនឯងនៅជិតកម្រិតឈប់នោះទេ។
ការផលិត និងការវាស់វែងគឺចាំបាច់ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវនៃ HFS ទាំងមូល។ នៅក្នុងផ្នែកនេះ HFS ត្រូវបានផលិតឡើងដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាគ្រប់គ្រងលេខកុំព្យូទ័រ (CNC) ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតឧបករណ៍ 0.1 មីលីម៉ែត្រ និងភាពត្រឹមត្រូវនៃម៉ាស៊ីន 10 μm។ សម្ភារៈសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធប្រេកង់ខ្ពស់ត្រូវបានផ្តល់ដោយទង់ដែងដែលមានចរន្តខ្ពស់គ្មានអុកស៊ីសែន (OFHC)។ រូបភាព 25a បង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផលិត។ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលមានប្រវែង 66.00 មីលីម៉ែត្រ ទទឹង 20.00 មីលីម៉ែត្រ និងកម្ពស់ 8.66 មីលីម៉ែត្រ។ រន្ធម្ជុលចំនួនប្រាំបីត្រូវបានចែកចាយជុំវិញរចនាសម្ព័ន្ធ។ រូបភាព 25b បង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធដោយមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM)។ ស្លាបនៃរចនាសម្ព័ន្ធនេះត្រូវបានផលិតជាឯកសណ្ឋាន និងមានភាពរដុបនៃផ្ទៃល្អ។ បន្ទាប់ពីការវាស់វែងច្បាស់លាស់ កំហុសនៃម៉ាស៊ីនសរុបគឺតិចជាង 5% ហើយភាពរដុបនៃផ្ទៃគឺប្រហែល 0.4 μm។ រចនាសម្ព័ន្ធម៉ាស៊ីនបំពេញតាមតម្រូវការរចនា និងភាពជាក់លាក់។
រូបភាពទី 26 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបរវាងលទ្ធផលតេស្តជាក់ស្តែង និងការក្លែងធ្វើនៃដំណើរការបញ្ជូន។ ច្រកទី 1 និងច្រកទី 2 ក្នុងរូបភាពទី 26a ត្រូវគ្នាទៅនឹងច្រកបញ្ចូល និងច្រកចេញរបស់ HFS រៀងៗខ្លួន ហើយស្មើនឹងច្រកទី 1 និងច្រកទី 4 ក្នុងរូបភាពទី 3។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែងជាក់ស្តែងរបស់ S11 គឺល្អជាងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើបន្តិច។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ លទ្ធផលដែលវាស់វែងបានរបស់ S21 គឺអាក្រក់ជាងបន្តិច។ ហេតុផលអាចបណ្តាលមកពីចរន្តសម្ភារៈដែលកំណត់នៅក្នុងការក្លែងធ្វើគឺខ្ពស់ពេក ហើយភាពរដុបនៃផ្ទៃបន្ទាប់ពីម៉ាស៊ីនពិតប្រាកដគឺមិនល្អ។ ជារួម លទ្ធផលដែលវាស់វែងបានគឺស្របគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ ហើយកម្រិតបញ្ជូនបញ្ជូនបំពេញតាមតម្រូវការ 70 GHz ដែលផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធភាព និងភាពត្រឹមត្រូវនៃ SDV-TWT របៀបពីរដែលបានស្នើឡើង។ ដូច្នេះ រួមផ្សំជាមួយនឹងដំណើរការផលិតជាក់ស្តែង និងលទ្ធផលតេស្ត ការរចនា SDV-TWT ធ្នឹមពីរដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ដែលបានស្នើឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផលិត និងកម្មវិធីជាបន្តបន្ទាប់។
នៅក្នុងឯកសារនេះ ការរចនាលម្អិតនៃការចែកចាយប្លង់ 220 GHz ធ្នឹមពីរ SDV-TWT ត្រូវបានបង្ហាញ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃប្រតិបត្តិការរបៀបពីរ និងការរំញោចធ្នឹមពីរ បង្កើនកម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការ និងថាមពលទិន្នផលបន្ថែមទៀត។ ការផលិត និងការធ្វើតេស្តត្រជាក់ក៏ត្រូវបានអនុវត្តផងដែរ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវនៃ HFS ទាំងមូល។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែងជាក់ស្តែងគឺស្របគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។ សម្រាប់ EOS ធ្នឹមពីរដែលបានរចនាឡើង ផ្នែករបាំង និងអេឡិចត្រូតត្រួតពិនិត្យត្រូវបានប្រើរួមគ្នា ដើម្បីបង្កើតធ្នឹមខ្មៅដៃពីរ។ ក្រោមដែនម៉ាញេទិកផ្តោតឯកសណ្ឋានដែលបានរចនាឡើង ធ្នឹមអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានបញ្ជូនប្រកបដោយស្ថេរភាពលើចម្ងាយឆ្ងាយជាមួយនឹងរូបរាងល្អ។ នៅពេលអនាគត ការផលិត និងការធ្វើតេស្ត EOS នឹងត្រូវបានអនុវត្ត ហើយការធ្វើតេស្តកម្ដៅនៃ TWT ទាំងមូលក៏នឹងត្រូវបានអនុវត្តផងដែរ។ គ្រោងការណ៍រចនា SDV-TWT នេះដែលបានស្នើឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះ រួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងពេញលេញនូវបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការប្លង់ចាស់ទុំបច្ចុប្បន្ន និងបង្ហាញពីសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងសូចនាករការអនុវត្ត និងដំណើរការ និងការផ្គុំ។ ដូច្នេះ ឯកសារនេះជឿជាក់ថា រចនាសម្ព័ន្ធប្លង់ទំនងជាក្លាយជានិន្នាការអភិវឌ្ឍន៍នៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចសុញ្ញកាសនៅក្នុងក្រុមតេរ៉ាហឺត។
ទិន្នន័យឆៅ និងគំរូវិភាគភាគច្រើននៅក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងឯកសារនេះ។ ព័ត៌មានពាក់ព័ន្ធបន្ថែមអាចទទួលបានពីអ្នកនិពន្ធដែលត្រូវគ្នាតាមការស្នើសុំសមហេតុផល។
Gamzina, D. et al. ការកែច្នៃ CNC ទ្រង់ទ្រាយណាណូនៃអេឡិចត្រូនិចបូមធូលីអនុតេរ៉ាហឺត។ IEEE Trans.electronic devices.63, 4067–4073 (2016)។
Malekabadi, A. និង Paoloni, C. ការផលិតមីក្រូ UV-LIGA នៃរលកមគ្គុទ្ទេសក៍អនុតេរ៉ាហឺតដោយប្រើ photoresist SU-8 ច្រើនស្រទាប់.J. Micromechanics.Microelectronics.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016)។
Dhillon, SS et al.2017 ផែនទីបង្ហាញផ្លូវបច្ចេកវិទ្យា THz.J. Physics.D to apply.physics.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
Shin, YM, Barnett, LR & Luhmann, NC ការរឹតត្បិតយ៉ាងខ្លាំងនៃការសាយភាយរលកប្លាស្មាតាមរយៈរលកមគ្គុទ្ទេសក៍រលកក្រឡាចត្រង្គទ្វេដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ជ្រុល។application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646 (2008)។
Baig, A. et al. ការអនុវត្តនៃឧបករណ៍ពង្រីកសំឡេងបំពង់រលកធ្វើដំណើរ 220-GHz ដែលប្រើម៉ាស៊ីន CNC ណាណូ។ IEEE Trans.electronic devices.64, 590–592 (2017)។
Han, Y. & Ruan, CJ ការស៊ើបអង្កេតអស្ថិរភាពឌីអូកូត្រុងនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងសន្លឹកធំទូលាយគ្មានកំណត់ដោយប្រើទ្រឹស្តីគំរូសារធាតុរាវត្រជាក់ម៉ាក្រូស្កុប។ Chin Phys B. 20, 104101. https://doi.org/10.1088/1674-1056/20/10/104101 (2011)។
Galdetskiy, AV ស្តីពីឱកាសដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនដោយប្លង់រាបស្មើនៃធ្នឹមនៅក្នុង klystron ពហុធ្នឹម។ នៅក្នុងសន្និសីទអន្តរជាតិ IEEE លើកទី 12 ស្តីពីអេឡិចត្រូនិចសុញ្ញកាស ទីក្រុងបាងហ្គាឡូរ ប្រទេសឥណ្ឌា 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.2011.5747003 (2011)។
ង្វៀន, CJ និងអ្នកដទៃទៀត។ ការរចនាកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងធ្នឹមបីជាមួយនឹងការចែកចាយប្លង់បំបែកធ្នឹមតូចចង្អៀតនៅក្នុងបំពង់រលកធ្វើដំណើរដែលមានស្លាបពីរដែលមានកម្រិត W [J].Science.Rep. 11, 940.https://doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021)។
Wang, PP, Su, YY, Zhang, Z., Wang, WB & Ruan, CJ ប្រព័ន្ធអុបទិកអេឡិចត្រុងបីធ្នឹមចែកចាយ Planar ជាមួយនឹងការបំបែកធ្នឹមតូចចង្អៀតសម្រាប់របៀបជាមូលដ្ឋាន W-band TWT.IEEE Trans.electronic devices.68, 5215–5219 (2021)។
ហ្សាន, អិម. ការស្រាវជ្រាវលើបំពង់រលកធ្វើដំណើរដែលមានស្លឹកពីរជាន់ដែលមានធ្នឹមសន្លឹករលកមីលីម៉ែត្រ 20-22 (បណ្ឌិត, សាកលវិទ្យាល័យប៉ីហាង, 2018)។
រួន, ស៊ីជេ, ហ្សាង, HF, តាវ, ជេ. និង ហេ, វ៉ាយ. ការសិក្សាអំពីស្ថេរភាពនៃអន្តរកម្មធ្នឹម-រលកនៃបំពង់រលកធ្វើដំណើរពីរដែលមានស្លាបពីរដែលមានជួរ G។ សន្និសីទអន្តរជាតិលើកទី 43 ឆ្នាំ 2018 ស្តីពីរលកមីលីម៉ែត្រអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងរលកតេរ៉ាហឺត ណាហ្គោយ៉ា។8510263, https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2018.8510263 (2018)។