Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny dikan-teny navigateur ampiasainao dia manana fanohanana voafetra ho an'ny CSS. Ho an'ny traikefa tsara indrindra dia manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na vonoy ny fomba fampifanarahana amin'ny Internet Explorer).
Ao amin'ity lahatsoratra ity, ny 220GHz broadband avo-hery interleaved roa-blade mandeha onja fantsona dia natao sy verified.First, planar roa-beam staggered double-blade miadana-onja rafitra no soso-kevitra. Amin'ny alalan'ny fampiasana roa-mode asa rafitra, ny fampitana fampisehoana sy ny bandwidth dia efa ho avo roa heny noho ny tokana-mode. Faharoa, mba hanatsara ny hery avo roa heny sy ny fepetra takiana amin'ny fitsangatsanganana ny onja. pensilihazo-miendrika elektronika Optical rafitra dia natao, ny fiara malefaka dia 20 ~ 21 kV, ary ny ankehitriny dia 2 × 80 mA.Design tanjona. Amin'ny fampiasana ny saron-tava sy ny fanaraha-maso electrode ao amin'ny roa tonta basy, ny roa pensilihazo andry azo hifantoka amin'ny tsirairay avy amin'ny famatrarana tahan'ny ny 7, ny fifantohana lavitra dia momba ny 0.18mm tsara ihany koa ny andriamby fifantohana. Ny halaviran'ny fifindran'ny planar avo roa heny dia mety hahatratra 45 mm, ary ny sahan'andriamby mifantoka dia 0,6 T, izay ampy handrakotra ny rafitra avo lenta (HFS) manontolo. 310 W amin'ny 220 GHz, ny optimized taratra malefaka dia 20.6 kV, ny andry ankehitriny dia 2 × 80 mA, ny tombony dia 38 dB, ary ny 3-dB bandwidth mihoatra ny 35 dB momba ny 70 GHz. Farany, avo-tsara indrindra microstructure fabrication dia natao mba hanamarinana ny fampitana ny fifanekena amin'ny HFS tsara sy ny fampisehoana ny vokatry ny fampitana ny toetra tsara. Vokatr'izany, ny tetika aroso ato amin'ity taratasy ity dia antenaina hamolavola loharano taratra taratra terahertz-band ultra-broadband izay mety hampiasaina amin'ny ho avy.
Amin'ny maha-fitaovana elektronika vacuum nentim-paharazana, ny fantsona onja mandehandeha (TWT) dia mitana anjara toerana tsy azo soloina amin'ny fampiharana maro toy ny radara avo lenta, ny rafi-pifandraisana amin'ny zanabolana, ary ny fitrandrahana habakabaka1,2,3.Na izany aza, rehefa miditra amin'ny tarika terahertz ny fatran'ny asa, ny TWT sy ny TWT helical dia tsy afaka mahafeno ny filàn'ny olona, ​​​​ny famokarana helika. Ny fomba hanatsarana tanteraka ny fampandehanana ny tarika THz dia nanjary olana tena mampanahy ho an'ny andrim-pikarohana siantifika maro. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, ny rafitra onja miadana (SWSs) vaovao, toy ny rafitra roa-blade (SDV) mitongilana sy ny rafi-pandrefesana miforitra (FW), dia nahazo saina betsaka noho ny rafitra planar voajanahary, indrindra fa ny rafitra SDV-SWS amin'ny UC-Davis. 20084. Ny rafitra planar dia azo amboarina mora foana amin'ny alàlan'ny teknika fanodinana micro-nano toy ny fanaraha-maso nomerika ordinatera (CNC) sy UV-LIGA, ny rafitra fonosana metaly rehetra dia afaka manome hery mafana kokoa amin'ny hery sy tombony ambony kokoa, ary ny rafitra toy ny waveguide dia afaka manome bandwidth miasa bebe kokoa. W ary efa ho 14 GHz bandwidth signals ao amin'ny G-band5. Na izany aza, ireo vokatra ireo dia mbola misy banga izay tsy mahafeno ny fepetra mifandraika amin'ny hery ambony sy ny midadasika midadasika ao amin'ny terahertz band.Ho an'ny UC-Davis's G-band SDV-TWT, sheet electron beams no nampiasaina. rafitra optika (EOS), ary misy tonelina beam be loatra, izay mety hahatonga ny andry hifehy tena ihany koa. - Fientanam-po sy oscillation 6,7. Mba hamenoana ny fepetra takian'ny herin'aratra avo lenta, ny bandwidth midadasika ary ny fahamarinan-toerana tsara amin'ny THz TWT, dia atolotra ato amin'ity taratasy ity ny SDV-SWS roa-beam miaraka amin'ny fomba fiasa roa. Ny radio beam pensilihazo dia somary kely noho ny teritery mitsangana. Raha avo loatra ny hakitroky amin'izao fotoana izao, dia tsy maintsy ahena ny rivotry ny taratra, ka miteraka hery mivoaka somary ambany. isaky ny andry, izay afaka misoroka ny overmode beam tunneling raha oharina amin'ny ravin-beam devices.Noho izany, dia mahasoa ny mitazona ny fahamarinan-toeran'ny onjam-peo mandeha.Ao amin'ny fototry ny asa teo aloha8,9, ity taratasy ity dia manolotra G-band fanamiana sahan'andriamby mifantoka roa pensilihazo andry EOS, izay afaka manatsara be ny marin-toerana fampitana lavitra ny taratra faritra sy hampitombo bebe kokoa ny Output ny halaviran'ny fifaneraserana bebe kokoa.
Ny firafitry ny taratasy dia toy izao manaraka izao. Voalohany, ny famolavolana sela SWS miaraka amin'ny masontsivana, ny fanaparitahana ny toetra analyse sy ny avo matetika vokatry simulation simulation dia voalaza. fahamarinan'ny HFS manontolo.Ataovy famintinana farany.
Amin'ny maha-iray amin'ireo singa manan-danja indrindra amin'ny TWT, ny fanaparitahana ny firafitry ny onja miadana dia manondro raha mifanaraka amin'ny hafainganam-pandehan'ny SWS ny hafainganam-pandehan'ny elektrôna, ary noho izany dia misy fiantraikany lehibe eo amin'ny fifandraisana amin'ny onjam-peo. beam, ny rafitra dia mampiasa andry penina roa sosona mba hanatsarana bebe kokoa ny herin'ny famoahana sy ny fahamarinan-toerana. Mandritra izany fotoana izany, mba hampitomboana ny bandwidth miasa, dia misy fomba roa sosona SWS miasa. Noho ny symmetry ny rafitra SDV, ny vahaolana ny electromagnetic saha fanaparitahana equation dia azo zaraina ho hafahafa sy na dia modes.
Araka ny fepetra takian'ny fahefana, ny fantsona manontolo dia natao amin'ny fiara malefaka 20 kV sy ny roa tonta beam amin'izao fotoana izao ny 2 × 80 mA. Mba hifanaraka ny malefaka araka izay azo atao ny miasa bandwidth ny SDV-SWS, dia mila kajy ny halavan'ny fe-potoana p.
Amin'ny fametrahana ny fifindran'ny dingana ho 2.5π amin'ny fatran'ny afovoany 220 GHz, ny fe-potoana p dia azo kajy ho 0.46 mm. Ny sary 2a dia mampiseho ny toetran'ny fanaparitahana ny sela SWS.Ny 20 kV beamline dia mifanandrify tsara amin'ny curve bimodal. Mety hahatratra manodidina ny 70 GHz-26530 GHz ny tarika fandrefesana mifanandrify amin'ny GHz (26530 GHz). 265.4–280 GHz (eny mode). Ny sary 2b dia mampiseho ny salan'isa impedance, izay mihoatra ny 0.6 Ω avy amin'ny 210 ka hatramin'ny 290 GHz, izay manondro fa ny fifandraisana matanjaka dia mety hitranga amin'ny bandwidth miasa.
(a) Toetran'ny fanaparitahana ny SDV-SWS amin'ny fomba roa miaraka amin'ny taratra elektronika 20 kV.
Na izany aza, zava-dehibe ny manamarika fa misy ny elanelana misy eo amin'ny fomba hafahafa sy eny, ary matetika isika dia manondro an'io banga tarika io ho toy ny tarika fijanonana, araka ny aseho amin'ny sary 2a. Ny firafitry ny onja miadana dia 0.1 GHz ihany. Sarotra ny hamaritana raha miteraka oscillations ity elanelana kely ity.Noho izany, ny fahamarinan'ny asa manodidina ny tarika fiatoana dia hodinihina ao amin'ny fizarana simulation PIC manaraka mba handinihana raha mety hitranga ny oscillations tsy ilaina.
Ny modely amin'ny HFS manontolo dia aseho ao amin'ny Figure 3. Izany dia ahitana dingana roa ny SDV-SWS, mifandray amin'ny Bragg reflectors. Ny asan'ny reflector dia ny hanapaka ny fifindran'ny famantarana eo amin'ny dingana roa, manafoana ny oscillation sy ny fisaintsainana ny tsy miasa maodely toy ny avo-lamina fomba niteraka eo amin'ny lelany ambony sy ambany, noho izany ny tena fanatsarana ny tsipika ivelany ny tsipika, mba hanatsarana ny tontolo iainana ivelany. Ny coupler koa dia ampiasaina hampifandraisana ny SWS amin'ny WR-4 standard waveguide. Ny fifindran'ny fifindran'ny rafitra roa-ambaratonga dia refesina amin'ny alàlan'ny solver amin'ny fotoana ao amin'ny rindrambaiko simulation 3D. Raha jerena ny tena fiantraikan'ny tarika terahertz amin'ny fitaovana, ny fitaovana amin'ny valopy vacuum dia napetraka amin'ny varahina voalohany, ary ny conductivity dia nihena ho S / 1207.2.
Ny sary 4 dia mampiseho ny valin'ny fampitana ho an'ny HFS misy sy tsy misy linear tapered couplers.Ny valiny dia mampiseho fa ny coupler dia manana fiantraikany kely eo amin'ny fampitana ny fampisehoana ny HFS manontolo. Ny fiverenana very (S11 < - 10 dB) sy ny fampidirana very (S21 > - 5 dB) ny rafitra iray manontolo ao amin'ny 207 ~ 280 GHz broadband toetra mampiseho tsara ny fampitana ny HFS.
Amin'ny maha-famatsiana herinaratra ny fitaovana elektronika banga, ny basy elektronika dia mamaritra mivantana raha afaka mamokatra herinaratra ampy ny fitaovana. Miaraka amin'ny famakafakana ny HFS ao amin'ny Fizarana II, ny EOS roa-beam dia mila natao mba hanomezana hery ampy. Amin'ity ampahany ity, mifototra amin'ny asa teo aloha ao amin'ny W-band8,9, basy elektrôna pensilihazo roa dia natao amin'ny fampiasana ampahany saron-tava sy fanaraha-maso electrodes ao amin'ny fizarana voalohany amin'ny SIG. 2, ny fiara malefaka Ua ny taratra elektronika dia napetraka tamin'ny voalohany ho 20 kV, ny tondra-drano I amin'ny taratra elektronika roa dia samy 80 mA, ary ny savaivony dw amin'ny taratra elektronika dia 0.13 mm. Amin'izay fotoana izay ihany koa, mba hahazoana antoka fa ny hakitroky ny taratra elektronika sy ny cathode amin'izao fotoana izao dia azo apetraka amin'ny alàlan'ny compression 7, ka azo apetraka ny compression electron. Ny hakitroky ny taratra elektronika amin'izao fotoana izao dia 603 A/cm2, ary ny hakitroky ny cathode amin'izao fotoana izao dia 86 A/cm2, izay azo tanterahina amin'ny alalan'ny fampiasana fitaovana cathode vaovao.Araka ny teoria famolavolana 14, 15, 16, 17, ny basy elektronika Pierce mahazatra dia azo fantarina manokana.
Ny sary 5 dia mampiseho ny kisary marindrano sy mitsangana amin'ny basy. Hita fa ny mombamomba ny basy elektrôna ao amin'ny x-direction dia saika mitovy amin'ny an'ny basy elektronika mitovy amin'ny takelaka mahazatra, raha eo amin'ny y-direction ny taratra elektronika roa dia misaraka amin'ny ampahany amin'ny saron-tava. 0,155 mm, y = 0 mm.
Mba hahatonga ny sahan-jiro mifantoka azon'ny taratra elektronika tsirairay ao amin'ny x-direction symmetrical momba ny foibeny, ity taratasy ity dia mampihatra electrode fanaraha-maso amin'ny basy elektronika. Ny elektrôna dia manana compressibility tsara amin'ny y-direction, ary ny taratra elektronika tsirairay dia mitodika mankany amin'ny x-direction miaraka amin'ny foiben'ny asymmetrika, izay manondro fa ny electrode fanaraha-maso dia mampifandanja ny sahan-jiro tsy mitovy ateraky ny electrode mifantoka.
Ny sary 7 dia mampiseho ny valopy taratra amin'ny x sy y. Ny valiny dia mampiseho fa ny halaviran'ny taratra elektronika amin'ny x-direction dia tsy mitovy amin'ny an'ny y-direction. Ny halaviran'ny tora-pasika amin'ny x direction dia eo amin'ny 4mm, ary ny halaviran'ny y dia manakaiky ny 7mm. Noho izany, ny halaviran'ny fanipazana marina dia tokony hofidina eo anelanelan'ny 7 mm ny elanelana misy eo amin'ny 7 mm. taratra amin'ny 4.6 mm avy amin'ny cathode surface.Hitantsika fa ny endriky ny hazo fijaliana fizarana dia akaiky indrindra amin'ny fenitra boribory electron taratra.Ny elanelana misy eo amin'ny roa taratra elektronika dia akaiky ny natao 0.31 mm, ary ny radius dia tokony ho 0.13 mm, izay mahafeno ny fepetra takiana. Figure 9 dia mampiseho ny simulation vokatry ny taratra dia ny ankehitriny. mifanaraka tsara amin'ny 80mA natao.
Raha jerena ny fiovaovan'ny voltase mitondra fiara amin'ny fampiharana azo ampiharina, dia ilaina ny mandinika ny fahatsapana malefaka amin'ity modely ity. Ao amin'ny 19.8 ~ 20.6 kV, ny valopy misy ankehitriny sy ny taratra dia azo, araka ny aseho amin'ny sary 1 sy ny sary 1.10 sy 11. Avy amin'ny vokatra, dia hita fa tsy misy fiantraikany amin'ny elektrônika ny fiovaovan'ny elektrônika sy ny elektrônika. 0.74-0.78 A. Noho izany dia azo heverina fa ny basy elektronika natao ato amin'ity taratasy ity dia manana fahatsapana tsara amin'ny voltase.
Ny fiantraikan'ny fiovaovan'ny tosi-drà eo amin'ny valopy taratra x- sy y-direction.
Ny sahan'ny fifantohana andriamby fanamiana dia rafitra mifantoka andriamby maharitra maharitra. Noho ny fizarana sahan'andriamby fanamiana manerana ny fantsom-pamokarana, dia mety tsara ho an'ny axisymmetric electron beams. Ao amin'ity fizarana ity, ny rafitra fifantohana andriamby fanamiana ho an'ny fitazonana ny fifindran'ny andry pensilihazo roa sosona dia soso-kevitra. nianatra.Araka ny teoria fifindran'ny stable amin'ny andry pensilihazo tokana18,19, ny sandan'ny sahan'andriamby Brillouin dia azo kajy amin'ny fika (2). Ao amin'ity taratasy ity, dia mampiasa io fitoviana io ihany koa isika mba hanombanana ny sahan'andriamby amin'ny andry pensilihazo roa zaraina amin'ny sisiny. 20, 1.5-2 heny ny sanda kajy dia matetika nofidina amin'ny endrika azo ampiharina.
Figure 12 dia mampiseho ny firafitry ny sahan'andriamby fanamiana mifantoka saha system.The manga ampahany dia maharitra andriamby magnetized amin'ny axial direction.Material fifantenana dia NdFeB na FeCoNi.The remanence Br napetraka ao amin'ny simulation modely dia 1.3 T sy ny permeability dia 1.05.In mba hahazoana antoka ny marin-toerana fampitana ny andry ny halavan'ny andriamby 7 manontolo dia ny 70. ny andriamby ao amin'ny x tari-dalana dia mamaritra raha ny transverse andriamby saha ao amin'ny andry fantsona dia fanamiana, izay mitaky fa ny habeny ao amin'ny x direction dia tsy ho kely loatra. Amin'izay fotoana izay, raha jerena ny vidiny sy ny lanjan'ny fantsona iray manontolo, ny haben'ny andriamby dia tsy tokony ho lehibe loatra.Noho izany, ny andriamby dia napetraka tamin'ny voalohany 150 mm × 150 mm × 150 mm × 70 mm. rafitra, ny elanelana misy eo amin'ny andriamby dia napetraka ho 20mm.
Ao amin'ny 2015, Purna Chandra Panda21 dia nanolotra sombin-kazo misy lavaka misy lavaka vaovao ao amin'ny rafitra fifantohana andriamby fanamiana, izay afaka mampihena bebe kokoa ny halehiben'ny leakage flux mankany amin'ny cathode sy ny sahan'andriamby transverse vokarina amin'ny lavaka tsato-kazo. ary 0.5mm ny sakan’ireo dingana telo, ary 2mm ny elanelana misy eo amin’ireo lavaka misy tsato-kazo, araka ny asehon’ny sary 13.
Ny sary 14a dia mampiseho ny fizarana sahan'andriamby axial eo amin'ny afovoan'ny taratra elektronika roa. Hita fa mitovy ny herin'ny sahan'andriamby miaraka amin'ny taratra elektronika roa. Ny sandan'ny sahan'andriamby dia eo amin'ny 6000 Gs, izany hoe 1.5 heny ny saha Brillouin teorika mba hampitomboana ny fampitana sy ny fifantohana. Amin'izay fotoana izay ihany, ny sahan'andriambin'ny cathode dia mitovy amin'izany. Misy fiantraikany tsara amin'ny fisorohana ny fiparitahan'ny flux magnetika.Ny sary 14b dia mampiseho ny fizarana sahan'andriamby transverse Amin'ny lalana z eo amin'ny sisiny ambony amin'ny taratra elektronika roa. Hita fa ny sahan'andriamby transverse dia latsaky ny 200 Gs raha tsy eo amin'ny lavaka tsato-kazo ihany, raha ao amin'ny faritra onja miadana, ny sahan'andriamby transverse dia saika aotra, izay manaporofo fa ny sahan'andriamby transverse dia saika aotra. Mba hisorohana ny andriamby saturation ny tsato-kazo, dia ilaina ny mianatra ny herin 'andriamby hery ao anatin'ny tsato-kazo sombintsombiny. Figure 14c dia mampiseho ny sanda tanteraka ny andriamby saha fizarana ao anatin'ny tsato-kazo piece. Hita fa ny sanda tanteraka ny sahan'andriamby hery dia latsaky ny 1.2T, izay manondro fa ny magnetika saturation ny tsato-kazo dia tsy hitranga.
Fizarana tanjaky ny sahan'andriamby ho an'ny Br = 1.3 T.(a) Fizarana sahan'ny axial.(b) Fizarana sahan'ny lateral amin'ny lalana z.(c) Sanda tanteraka amin'ny fitsinjarana saha ao anatin'ny tapa-kazo.
Miorina amin'ny maody CST PS, ny toeran'ny axial relative amin'ny basy beam roa sy ny rafitra mifantoka dia optimized.According Ref. 9 sy ny simulations, ny toerana tsara indrindra dia ny toerana misy ny anode sombintsombiny mifanipaka ny tsato-kazo tapany lavitry ny andriamby. Na izany aza, dia hita fa raha ny remanence napetraka ho 1.3T, ny transmittance ny electron taratra dia tsy afaka hahatratra 99%. Amin'ny alalan'ny fampitomboana ny remanence ho 1.4 T, ny fifantohana sahan'andriamby dia hitombo ho 6500 G sy ny sahan'andriamby fifantohana. aseho amin'ny sary 15. Hita fa ny taratra dia manana fifindran'ny tsara, fiovaovana kely, ary halaviran'ny fifindrana mihoatra ny 45mm.
Dian'ny andry pensilihazo roa eo ambanin'ny rafitra andriamby homogene miaraka amin'ny fiaramanidina Br = 1,4 T.(a) xoz.(b) yoz.
Ny sary 16 dia mampiseho ny cross-section ny taratra amin'ny toerana samy hafa lavitry ny cathode. Hita fa ny endriky ny andry fizarana ao amin'ny rafitra fifantohana dia voakarakara tsara, ary ny savaivony fizarana dia tsy miova be. Figure 17 dia mampiseho ny valopy taratra eo amin'ny x sy y directions, tsirairay avy. ny courant beam.Ny valiny dia mampiseho fa ny courant dia eo amin'ny 2 × 80 mA, izay mifanaraka amin'ny sanda kajy ao amin'ny famolavolana basy elektronika.
Electron beam cross section (miaraka amin'ny rafitra mifantoka) amin'ny toerana samihafa lavitra ny cathode.
Raha jerena ny olana maromaro toy ny fahadisoana amin'ny fivoriambe, ny fiovaovan'ny tosidra, ary ny fiovan'ny tanjaky ny sahan'andriamby amin'ny fampiharana fanodinana azo ampiharina, dia ilaina ny manadihady ny fahatsapan'ny rafitra mifantoka. Satria misy elanelana eo amin'ny ampahany anode sy ny tsato-kazo amin'ny fanodinana tena izy, io banga io dia mila apetraka ao amin'ny simulation. y direction.Ity vokatra ity dia mampiseho fa ny fiovan'ny valopy taratra dia tsy manan-danja ary zara raha miova ny onjan'ny taratra.Noho izany, ny rafitra dia tsy mahatsapa ny lesoka amin'ny fivoriambe. Ho an'ny fiovaovan'ny voltase mitondra fiara dia apetraka amin'ny ± 0.5 kV ny elanelana misy hadisoana. Ny sary 19b dia mampiseho ny valin'ny fampitahana. Hita fa ny fiovan'ny voltora dia tsy dia misy fiantraikany firy amin'ny elanelan'ny tariby +0. ho an'ny fiovan'ny tanjaky ny sahan'andriamby.Ny valin'ny fampitahana dia aseho amin'ny sary 20. Hita fa zara raha miova ny valopy beam, izay midika fa ny EOS manontolo dia tsy mahatsapa ny fiovan'ny tanjaky ny sahan'andriamby.
Ny valopy taratra sy ny vokatra amin'izao fotoana izao eo ambanin'ny rafitra fifantohana magnetika mitovy.(a) Ny fandeferana amin'ny fivoriambe dia 0,2 mm.
Valopy beam eo ambanin'ny rafitra mifantoka andriamby fanamiana miaraka amin'ny fiovaovan'ny tanjaky ny sahan'andriamby axial manomboka amin'ny 0,63 ka hatramin'ny 0,68 T.
Mba hahazoana antoka fa mifanaraka amin'ny HFS ny rafitra mifantoka amin'ity taratasy ity, dia ilaina ny manambatra ny rafitra mifantoka sy ny HFS ho an'ny fikarohana.Ny sary 21 dia mampiseho ny fampitahana ny valopy beam misy sy tsy misy HFS feno.
Mba hanamarinana ny fahamarinan'ny EOS natolotra ao amin'ny Fizarana III sy hanadihadiana ny fahombiazan'ny 220 GHz SDV-TWT, dia natao ny simulation 3D-PIC momba ny fifandraisana onjam-peo. Noho ny fetran'ny rindrambaiko simulation, dia tsy afaka nanampy ny EOS manontolo amin'ny HFS izahay. 0.31mm, mitovy ny masontsivana toy ny electron basy natao etsy ambony. Noho ny tsy fahatsapana sy ny fahamarinan-toerana tsara ny EOS, ny fiara malefaka dia azo optimized araka ny tokony ho optimized mba hahazoana ny tsara indrindra Output hery ao amin'ny PIC simulation.Ny simulation vokatra dia mampiseho fa ny toaka Output hery sy ny tombony azo azo amin'ny fiara malefaka 20.6 kV, ny andry ankehitriny ny 2 × 8.000 mA (2 × 8.000 mA), ny andry ankehitriny ny 2 × 8.000 mA. W.
Mba hahazoana ny tsara indrindra Output famantarana, ny isan'ny tsingerina ihany koa dia mila optimized.Ny tsara indrindra Output hery dia azo rehefa ny isan'ny dingana roa dia 42 + 48 tsingerina, araka ny aseho ao amin'ny Figure 22a.A 0.05 W famantarana famantarana dia amplified ho 314 W miaraka amin'ny tombony 38 dB. Ny Output Power Spectrum (FFT Fourier Transform) madiodio (FFT Fourier) azo avy amin'ny Fasting 2. GHz.Ny sary 22b dia mampiseho ny fizarana axial ny angovo elektronika ao amin'ny SWS, miaraka amin'ny ankamaroan'ny elektrôna very angovo.Ity vokatra ity dia manondro fa ny SDV-SWS dia afaka manova ny angovo kinetika elektronika ho famantarana RF, ka mahatsapa ny fanamafisana ny famantarana.
Famantarana famoahana SDV-SWS amin'ny 220 GHz.
Ny sary 23 dia mampiseho ny bandwidth hery mivoaka sy ny tombony amin'ny SDV-TWT dual-mode dual-beam. Ny fahombiazan'ny Output dia azo hatsaraina bebe kokoa amin'ny alàlan'ny famafazana matetika avy amin'ny 200 ka hatramin'ny 275 GHz ary ny fanatsarana ny voltase fiara.
Na izany aza, araka ny Fig. 2a, dia fantatsika fa misy fehikibo fijanonana eo anelanelan'ny fomba hafahafa sy eny, izay mety hitarika ho amin'ny oscillations tsy ilaina. Noho izany, ny fahamarinan'ny asa manodidina ny fiatoana dia mila mianatra. Ny valin'ny simulation dia misy fiovaovan'ny sasany, ny herin'ny famoahana dia tsy miova.Ny spectrum koa dia aseho amin'ny sary 24 tsirairay avy, ny spectrum dia madio.Ireo vokatra ireo dia manondro fa tsy misy fihozongozonana eo akaikin'ny stopband.
Ny fanamboarana sy ny fandrefesana dia ilaina mba hanamarinana ny fahamarinan'ny HFS manontolo. Amin'ity ampahany ity, ny HFS dia noforonina amin'ny fampiasana ordinatera nomerika (CNC) teknolojia miaraka amin'ny fitaovana savaivony 0.1 mm ary ny machining marina amin'ny 10 μm. Ny fitaovana ho an'ny rafitra avo lenta dia omena amin'ny alàlan'ny oksizenina maimaim-poana avo lenta (OFHC) firafitra vita amin'ny varahina iray manontolo. 66,00 mm, ny sakany 20,00 mm ary ny haavon'ny 8,66 mm. Valo Pin lavaka no zaraina manodidina ny rafitra. Figure 25b dia mampiseho ny rafitra amin'ny alalan'ny scanning electron microscopy (SEM). Ny lelan'ity rafitra ity dia mamokatra mitovitovy ary manana hakitroky tsara ambonin'ny tany. Aorian'ny fandrefesana mazava tsara, ny fandrefesana tsara dia kely noho ny 5% amin'ny ankapobeny. 0.4μm.Ny rafitra machining mahafeno ny famolavolana sy ny fepetra takiana.
Ny sary 26 dia mampiseho ny fampitahana eo amin'ny tena valin'ny fitsapana sy ny simulation ny fampitana fampisehoana. Port 1 sy Port 2 ao amin'ny Figure 26a mifanitsy amin'ny fidirana sy ny Output seranan-tsambo ny HFS, tsirairay avy, ary mitovy amin'ny Port 1 sy Port 4 ao amin'ny Figure 3. Ny tena fandrefesana ny S11 dia somary tsara kokoa noho ny vokatry ny simulation. Conductivity ara-nofo napetraka ao amin'ny simulation dia avo loatra ary ny roughness ambonin'ny tany aorian'ny tena machining dia mahantra. Amin'ny ankapobeny, ny vokatra refesina dia mifanaraka tsara amin'ny vokatry ny simulation, ary ny fandefasana bandwidth mahafeno ny fepetra takian'ny 70 GHz, izay manamarina ny azo atao sy ny correct ny soso-kevitra roa-mode SDV-TWT. Ny endrika SDV-TWT natolotra ato amin'ity taratasy ity dia azo ampiasaina amin'ny fanamboarana sy fampiharana manaraka.
Ato amin'ity taratasy ity, dia aseho ny famolavolana amin'ny antsipiriany momba ny fizarana planar 220 GHz dual-beam SDV-TWT. Ny fampifangaroana ny fiasa roa-mode sy ny fientanentanana roa-beam dia mampitombo bebe kokoa ny bandwidth miasa sy ny herin'ny famoahana. Ny valin'ny fandrefesana tena izy dia mifanaraka tsara amin'ny valin'ny simulation.Ho an'ny EOS roa-beam natao, dia nampiasaina ny fizarana saron-tava sy ny electrodes fanaraha-maso mba hamokarana andry pensilihazo roa. Eo ambanin'ny sahan'andriamby mifantoka amin'ny fanamiana, ny taratra elektronika dia azo ampitaina amin'ny halavirana lavitra miaraka amin'ny endrika tsara. soso-kevitra ato amin'ity taratasy ity dia manambatra tanteraka ny teknolojia fanodinana fiaramanidina matotra amin'izao fotoana izao, ary mampiseho ny mety hitranga amin'ny tondro sy ny fanodinana ary ny fivoriambe.
Ny ankabeazan'ny angona manta sy ny maodely famakafakana amin'ity fanadihadiana ity dia nampidirina ato amin'ity taratasy ity. Ny fampahalalana fanampiny mifandraika amin'izany dia azo alaina avy amin'ny mpanoratra mifanaraka amin'izany raha ilaina ny fangatahana.
Gamzina, D. et al.Nanoscale CNC machining of sub-terahertz vacuum electronics.IEEE Trans.electronic devices.63, 4067–4073 (2016).
Malekabadi, A. ary Paoloni, C. UV-LIGA microfabrication ny sub-terahertz waveguides mampiasa multilayer SU-8 photoresist.J. Micromechanics.Microelectronics.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
Dhillon, SS et al.2017 Tondrozotra teknolojia THz.J. Physics.D hampihatra.physics.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
Shin, YM, Barnett, LR & Luhmann, NC Fifehezana mafy ny fihanaky ny onja plasmonic amin'ny alàlan'ny ultra-broadband mitongilana roa-grating waveguides.application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646 (2008).
Baig, A. et al.Fahombiazan'ny Nano CNC Machined 220-GHz Traveling Wave Tube Amplifier.IEEE Trans.electronic devices.64, 590–592 (2017).
Han, Y. & Ruan, CJ Manadihady ny tsy fandriam-pahalemana diocotron amin'ny taratra elektronika tsy manam-petra midadasika amin'ny fampiasana ny teoria modely amin'ny fluid mangatsiaka macroscopic.
Galdetskiy, AV momba ny fahafahana hampitombo ny bandwidth amin'ny alàlan'ny planar layout ny taratra amin'ny multibeam klystron.In 12th IEEE International Conference on Vacuum Electronics, Bangalore, India, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.2010.37 (2011.37).
Nguyen, CJ et al. Famolavolana basy elektronika telo-beam miaraka amin'ny fizarazaran'ny fiaramanidina tery beam amin'ny tarika W-band mitongilana roa-blade mandeha onja [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 Planar dia nizara rafitra optika elektronika telo-beam miaraka amin'ny fisarahana taratra tery ho an'ny fomba fototra W-band TWT.IEEE Trans.electronic devices.68, 5215-5219 (2021).
Zhan, M. Fikarohana momba ny Tube Onja Mivezivezy Indroa-Blade miaraka amin'ny taratra 20-22 Millimeter-Wave (PhD, Oniversite Beihang, 2018).
Ruan, CJ, Zhang, HF, Tao, J. & He, Y. Fandalinana momba ny fahamarinan'ny fifandraisana amin'ny onjam-peo G-band interleaved roa-blade mandeha onja tube. https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2018.8510263 (2018).