Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസർ പതിപ്പിന് CSS-ന് പരിമിതമായ പിന്തുണയേ ഉള്ളൂ. മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർനെറ്റ് എക്സ്പ്ലോററിൽ കോംപാറ്റിബിലിറ്റി മോഡ് ഓഫ് ചെയ്യുക). അതേസമയം, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, സ്റ്റൈലുകളും ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റും ഇല്ലാതെ ഞങ്ങൾ സൈറ്റ് പ്രദർശിപ്പിക്കും.
ഈ പേപ്പറിൽ, 220GHz ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ഹൈ-പവർ ഇന്റർലീവ്ഡ് ഡബിൾ-ബ്ലേഡ് ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌ത് പരിശോധിച്ചുറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ആദ്യം, ഒരു പ്ലാനർ ഡബിൾ-ബീം സ്റ്റാഗർഡ് ഡബിൾ-ബ്ലേഡ് സ്ലോ-വേവ് ഘടന നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു.ഒരു ഡ്യുവൽ-മോഡ് ഓപ്പറേഷൻ സ്കീം ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രകടനവും ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും സിംഗിൾ-മോഡിന്റെ ഇരട്ടിയാണ്.രണ്ടാമതായി, ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനും ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബിന്റെ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുമായി, ഒരു ഇരട്ട പെൻസിൽ ആകൃതിയിലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു, ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജ് 20~21 kV ആണ്, കറന്റ് 2 × 80 mA ആണ്.ഡിസൈൻ ലക്ഷ്യങ്ങൾ.ഡബിൾ ബീം ഗണ്ണിൽ മാസ്ക് ഭാഗവും കൺട്രോൾ ഇലക്ട്രോഡും ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, രണ്ട് പെൻസിൽ ബീമുകളും അവയുടെ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ 7 എന്ന കംപ്രഷൻ അനുപാതത്തിൽ ഫോക്കസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഫോക്കസിംഗ് ദൂരം ഏകദേശം 0.18mm ആണ്, കൂടാതെ സ്ഥിരത നല്ലതാണ്.യൂണിഫോം മാഗ്നറ്റിക് ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റവും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.പ്ലാനർ ഡബിൾ ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം 45 മില്ലീമീറ്ററിൽ എത്താം, ഫോക്കസിംഗ് കാന്തികക്ഷേത്രം 0.6 T ആണ്, ഇത് മുഴുവൻ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസിയും ഉൾക്കൊള്ളാൻ പര്യാപ്തമാണ്. സിസ്റ്റം (HFS). തുടർന്ന്, ഇലക്ട്രോൺ-ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഉപയോഗക്ഷമതയും സ്ലോ-വേവ് ഘടനയുടെ പ്രകടനവും പരിശോധിക്കുന്നതിനായി, മുഴുവൻ HFS-ലും കണികാ സെൽ (PIC) സിമുലേഷനുകൾ നടത്തി. ബീം-ഇന്ററാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് 220 GHz-ൽ ഏകദേശം 310 W പീക്ക് ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ നേടാൻ കഴിയുമെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ബീം വോൾട്ടേജ് 20.6 kV ആണ്, ബീം കറന്റ് 2 × 80 mA ആണ്, ഗെയിൻ 38 dB ആണ്, 3-dB ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഏകദേശം 70 GHz-ൽ 35 dB കവിയുന്നു. ഒടുവിൽ, HFS-ന്റെ പ്രകടനം പരിശോധിക്കുന്നതിനായി ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ നടത്തുന്നു, കൂടാതെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ട്രാൻസ്മിഷൻ സവിശേഷതകളും സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പേപ്പറിൽ നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്ന സ്കീം ഭാവിയിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് സാധ്യതയുള്ള ഉയർന്ന പവർ, അൾട്രാ-ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ടെറാഹെർട്‌സ്-ബാൻഡ് റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകൾ വികസിപ്പിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഒരു പരമ്പരാഗത വാക്വം ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണം എന്ന നിലയിൽ, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ റഡാർ, ഉപഗ്രഹ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങൾ, ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണം തുടങ്ങിയ നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബ് (TWT) മാറ്റാനാവാത്ത പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ടെറാഹെർട്സ് ബാൻഡിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, പരമ്പരാഗത കപ്പിൾഡ്-കാവിറ്റി TWT, ഹെലിക്കൽ TWT എന്നിവയ്ക്ക് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ, ഇടുങ്ങിയ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ കാരണം ആളുകളുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുന്നില്ല. അതിനാൽ, THz ബാൻഡിന്റെ പ്രകടനം എങ്ങനെ സമഗ്രമായി മെച്ചപ്പെടുത്താം എന്നത് പല ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾക്കും വളരെ ആശങ്കാജനകമായ ഒരു വിഷയമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സ്റ്റാഗ്ഗേർഡ് ഡ്യുവൽ-ബ്ലേഡ് (SDV) ഘടനകളും മടക്കിയ വേവ്ഗൈഡ് (FW) ഘടനകളും പോലുള്ള നോവൽ സ്ലോ-വേവ് ഘടനകൾ (SWS-കൾ) അവയുടെ സ്വാഭാവിക പ്ലാനർ ഘടനകൾ കാരണം, പ്രത്യേകിച്ച് വാഗ്ദാന സാധ്യതകളുള്ള നോവൽ SDV-SWS-കൾ കാരണം വിപുലമായ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്. 20084-ൽ UC-Davis ആണ് ഈ ഘടന നിർദ്ദേശിച്ചത്. കമ്പ്യൂട്ടർ ന്യൂമറിക്കൽ കൺട്രോൾ (CNC), UV-LIGA, ഓൾ-മെറ്റൽ തുടങ്ങിയ മൈക്രോ-നാനോ പ്രോസസ്സിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്ലാനർ ഘടന എളുപ്പത്തിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. പാക്കേജ് ഘടനയ്ക്ക് ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും നേട്ടവും ഉപയോഗിച്ച് വലിയ താപ ശേഷി നൽകാൻ കഴിയും, കൂടാതെ വേവ്‌ഗൈഡ് പോലുള്ള ഘടനയ്ക്ക് വിശാലമായ പ്രവർത്തന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും നൽകാൻ കഴിയും. നിലവിൽ, SDV-TWT-ക്ക് G-band5-ൽ 100 ​​W-ൽ കൂടുതലുള്ള ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്‌പുട്ടുകളും ഏകദേശം 14 GHz ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സിഗ്നലുകളും സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് 2017-ൽ ആദ്യമായി UC ഡേവിസ് തെളിയിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഫലങ്ങളിൽ ഇപ്പോഴും ടെറാഹെർട്‌സ് ബാൻഡിലെ ഉയർന്ന പവറിന്റെയും വൈഡ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തിന്റെയും അനുബന്ധ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയാത്ത വിടവുകൾ ഉണ്ട്.UC-Davis-ന്റെ G-band SDV-TWT-യ്‌ക്കായി, ഷീറ്റ് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.ഈ സ്കീമിന് ബീമിന്റെ കറന്റ്-വഹിക്കുന്ന ശേഷി ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെങ്കിലും, ഷീറ്റ് ബീം ഇലക്ട്രോൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിന്റെ (EOS) അസ്ഥിരത കാരണം ഒരു നീണ്ട ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം നിലനിർത്താൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ ഒരു ഓവർ-മോഡ് ബീം ടണൽ ഉണ്ട്, ഇത് ബീം സ്വയം നിയന്ത്രിക്കാൻ കാരണമായേക്കാം. – ആവേശവും ആന്ദോളനവും 6,7. ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ, വൈഡ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, THz TWT യുടെ നല്ല സ്ഥിരത എന്നിവയുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, ഡ്യുവൽ-മോഡ് ഓപ്പറേഷനോടുകൂടിയ ഒരു ഡ്യുവൽ-ബീം SDV-SWS ഈ പേപ്പറിൽ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അതായത്, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, ഡ്യുവൽ-മോഡ് ഓപ്പറേഷൻ ഈ ഘടനയിൽ നിർദ്ദേശിക്കുകയും അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ, ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, ഇരട്ട പെൻസിൽ ബീമുകളുടെ ഒരു പ്ലാനർ വിതരണവും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലംബ വലുപ്പ പരിമിതികൾ കാരണം സിംഗിൾ പെൻസിൽ ബീം റേഡിയോകൾ താരതമ്യേന ചെറുതാണ്. കറന്റ് സാന്ദ്രത വളരെ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, ബീം കറന്റ് കുറയ്ക്കണം, ഇത് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിന് കാരണമാകുന്നു. ബീം കറന്റ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, പ്ലാനർ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് മൾട്ടിബീം EOS ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്, ഇത് SWS ന്റെ ലാറ്ററൽ വലുപ്പം ചൂഷണം ചെയ്യുന്നു. സ്വതന്ത്ര ബീം ടണലിംഗ് കാരണം, പ്ലാനർ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് മൾട്ടി-ബീമിന് ഉയർന്ന ടോട്ടൽ ബീം കറന്റും ഓരോ ബീമിനും ഒരു ചെറിയ കറന്റും നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ നേടാൻ കഴിയും, ഇത് ഷീറ്റ്-ബീം ഉപകരണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഓവർമോഡ് ബീം ടണലിംഗ് ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, സഞ്ചരിക്കുന്ന തരംഗ ട്യൂബിന്റെ സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നത് പ്രയോജനകരമാണ്.മുൻ ജോലിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ8,9, ഈ പ്രബന്ധം ഇരട്ട പെൻസിൽ ബീം EOS ഫോക്കസ് ചെയ്യുന്ന ഒരു G-ബാൻഡ് യൂണിഫോം കാന്തികക്ഷേത്രം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു, ഇത് ബീമിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ബീം ഇന്ററാക്ഷൻ ഏരിയ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതുവഴി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.
ഈ പേപ്പറിന്റെ ഘടന ഇപ്രകാരമാണ്. ആദ്യം, പാരാമീറ്ററുകൾ, ഡിസ്പർഷൻ സ്വഭാവ വിശകലനം, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ എന്നിവയുള്ള SWS സെൽ ഡിസൈൻ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു. തുടർന്ന്, യൂണിറ്റ് സെല്ലിന്റെ ഘടന അനുസരിച്ച്, ഒരു ഇരട്ട പെൻസിൽ ബീം EOS ഉം ബീം ഇന്ററാക്ഷൻ സിസ്റ്റവും ഈ പേപ്പറിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു. EOS ന്റെ ഉപയോഗക്ഷമതയും SDV-TWT യുടെ പ്രകടനവും പരിശോധിക്കുന്നതിനായി ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കണികാ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളും അവതരിപ്പിക്കുന്നു. കൂടാതെ, മുഴുവൻ HFS ന്റെയും കൃത്യത പരിശോധിക്കുന്നതിനായി ഫാബ്രിക്കേഷൻ, കോൾഡ് ടെസ്റ്റ് ഫലങ്ങൾ പേപ്പർ സംക്ഷിപ്തമായി അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ഒടുവിൽ ഒരു സംഗ്രഹം ഉണ്ടാക്കുക.
TWT യുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങളിലൊന്നായതിനാൽ, സ്ലോ-വേവ് ഘടനയുടെ ഡിസ്പേഴ്സീവ് ഗുണങ്ങൾ ഇലക്ട്രോൺ പ്രവേഗം SWS ന്റെ ഫേസ് പ്രവേഗവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നുണ്ടോ എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതിനാൽ ബീം-വേവ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. മുഴുവൻ TWT യുടെയും പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, മെച്ചപ്പെട്ട ഒരു ഇന്ററാക്ഷൻ ഘടന രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. യൂണിറ്റ് സെല്ലിന്റെ ഘടന ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഷീറ്റ് ബീമിന്റെ അസ്ഥിരതയും സിംഗിൾ പെൻ ബീമിന്റെ പവർ പരിമിതിയും കണക്കിലെടുത്ത്, ഔട്ട്പുട്ട് പവറും പ്രവർത്തന സ്ഥിരതയും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഘടന ഒരു ഇരട്ട പെൻ ബീം സ്വീകരിക്കുന്നു. അതേസമയം, വർക്കിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, SWS പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് ഒരു ഡ്യുവൽ മോഡ് നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്. SDV ഘടനയുടെ സമമിതി കാരണം, വൈദ്യുതകാന്തിക ഫീൽഡ് ഡിസ്പർഷൻ സമവാക്യത്തിന്റെ പരിഹാരം ഒറ്റ, ഇരട്ട മോഡുകളായി വിഭജിക്കാം. അതേ സമയം, ലോ ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിന്റെ അടിസ്ഥാന ഒറ്റ മോഡും ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിന്റെ അടിസ്ഥാന ഇരട്ട മോഡും ബീം ഇടപെടലിന്റെ ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് സിൻക്രൊണൈസേഷൻ സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതുവഴി പ്രവർത്തന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
വൈദ്യുതി ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച്, മുഴുവൻ ട്യൂബും 20 kV യുടെ ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജും 2 × 80 mA യുടെ ഇരട്ട ബീം കറന്റും ഉപയോഗിച്ചാണ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. SDV-SWS ന്റെ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തുമായി വോൾട്ടേജിനെ കഴിയുന്നത്ര അടുത്ത് പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നതിന്, p കാലയളവിന്റെ ദൈർഘ്യം നമുക്ക് കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ബീം വോൾട്ടേജും കാലയളവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം സമവാക്യം (1)10 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു:
220 GHz ന്റെ മധ്യ ആവൃത്തിയിൽ ഫേസ് ഷിഫ്റ്റ് 2.5π ആയി സജ്ജീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, കാലയളവ് p 0.46 mm ആയി കണക്കാക്കാം. ചിത്രം 2a SWS യൂണിറ്റ് സെല്ലിന്റെ ഡിസ്‌പർഷൻ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു. 20 kV ബീംലൈൻ ബൈമോഡൽ വക്രവുമായി നന്നായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡുകൾക്ക് 210–265.3 GHz (ഒറ്റ മോഡ്), 265.4–280 GHz (ഇരട്ട മോഡ്) ശ്രേണികളിൽ ഏകദേശം 70 GHz വരെ എത്താൻ കഴിയും. ചിത്രം 2b ശരാശരി കപ്ലിംഗ് ഇം‌പെഡൻസ് കാണിക്കുന്നു, ഇത് 210 മുതൽ 290 GHz വരെയുള്ള 0.6 Ω ൽ കൂടുതലാണ്, ഇത് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തിൽ ശക്തമായ ഇടപെടലുകൾ ഉണ്ടാകാമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
(എ) 20 കെവി ഇലക്ട്രോൺ ബീംലൈനുള്ള ഒരു ഡ്യുവൽ-മോഡ് SDV-SWS-ന്റെ ഡിസ്‌പർഷൻ സവിശേഷതകൾ. (ബി) SDV സ്ലോ-വേവ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ഇന്ററാക്ഷൻ ഇം‌പെഡൻസ്.
എന്നിരുന്നാലും, ഒറ്റ, ഇരട്ട മോഡുകൾക്കിടയിൽ ഒരു ബാൻഡ് വിടവ് ഉണ്ടെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, ചിത്രം 2a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഈ ബാൻഡ് വിടവിനെ ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി സ്റ്റോപ്പ് ബാൻഡ് എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്. ഈ ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിന് സമീപമാണ് TWT പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതെങ്കിൽ, ശക്തമായ ബീം കപ്ലിംഗ് ശക്തി ഉണ്ടാകാം, ഇത് അനാവശ്യ ആന്ദോളനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, സ്റ്റോപ്പ്ബാൻഡിന് സമീപം TWT ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ഒഴിവാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സ്ലോ-വേവ് ഘടനയുടെ ബാൻഡ് വിടവ് 0.1 GHz മാത്രമാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ഈ ചെറിയ ബാൻഡ് വിടവ് ആന്ദോളനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുമോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. അതിനാൽ, അനാവശ്യ ആന്ദോളനങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമോ എന്ന് വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനായി സ്റ്റോപ്പ് ബാൻഡിന് ചുറ്റുമുള്ള പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സ്ഥിരത ഇനിപ്പറയുന്ന PIC സിമുലേഷൻ വിഭാഗത്തിൽ അന്വേഷിക്കും.
മുഴുവൻ HFS ന്റെയും മാതൃക ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇതിൽ ബ്രാഗ് റിഫ്ലക്ടറുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന SDV-SWS ന്റെ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. രണ്ട് ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ വിച്ഛേദിക്കുക, മുകളിലെയും താഴെയുമുള്ള ബ്ലേഡുകൾക്കിടയിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ഉയർന്ന ഓർഡർ മോഡുകൾ പോലുള്ള പ്രവർത്തിക്കാത്ത മോഡുകളുടെ ആന്ദോളനവും പ്രതിഫലനവും അടിച്ചമർത്തുക, അതുവഴി മുഴുവൻ ട്യൂബിന്റെയും സ്ഥിരത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നിവയാണ് റിഫ്ലക്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനം. ബാഹ്യ പരിസ്ഥിതിയിലേക്കുള്ള കണക്ഷനായി, SWS നെ ഒരു WR-4 സ്റ്റാൻഡേർഡ് വേവ്ഗൈഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒരു ലീനിയർ ടാപ്പർഡ് കപ്ലറും ഉപയോഗിക്കുന്നു. 3D സിമുലേഷൻ സോഫ്റ്റ്‌വെയറിലെ ഒരു ടൈം ഡൊമെയ്ൻ സോൾവർ ഉപയോഗിച്ചാണ് രണ്ട് ലെവൽ ഘടനയുടെ ട്രാൻസ്മിഷൻ കോഫിഫിഷ്യന്റ് അളക്കുന്നത്. ടെറാഹെർട്സ് ബാൻഡിന്റെ മെറ്റീരിയലിലെ യഥാർത്ഥ പ്രഭാവം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, വാക്വം എൻവലപ്പിന്റെ മെറ്റീരിയൽ തുടക്കത്തിൽ ചെമ്പായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ചാലകത 2.25×107 S/m12 ആയി കുറയുന്നു.
ലീനിയർ ടേപ്പർഡ് കപ്ലറുകൾ ഉള്ളതും ഇല്ലാത്തതുമായ HFS-ന്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 4 കാണിക്കുന്നു. മുഴുവൻ HFS-ന്റെയും ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രകടനത്തിൽ കപ്ലറിന് കാര്യമായ സ്വാധീനമില്ലെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. 207~280 GHz ബ്രോഡ്‌ബാൻഡിലെ മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും റിട്ടേൺ നഷ്ടവും (S11 <− 10 dB) ഇൻസേർഷൻ നഷ്ടവും (S21 > − 5 dB) HFS-ന് നല്ല ട്രാൻസ്മിഷൻ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടെന്ന് കാണിക്കുന്നു.
വാക്വം ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ പവർ സപ്ലൈ എന്ന നിലയിൽ, ഉപകരണത്തിന് മതിയായ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമോ എന്ന് ഇലക്ട്രോൺ ഗൺ നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. സെക്ഷൻ II ലെ HFS ന്റെ വിശകലനവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, മതിയായ പവർ നൽകുന്നതിന് ഒരു ഡ്യുവൽ-ബീം EOS രൂപകൽപ്പന ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. W-band8,9 ലെ മുൻ പ്രവർത്തനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒരു ഇരട്ട പെൻസിൽ ഇലക്ട്രോൺ ഗൺ ഒരു പ്ലാനർ മാസ്ക് ഭാഗവും നിയന്ത്രണ ഇലക്ട്രോഡുകളും ഉപയോഗിച്ച് രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. ആദ്യം, സെക്‌റ്റിലെ SWS ന്റെ ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച്.ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. 2, ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെ ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജ് Ua തുടക്കത്തിൽ 20 kV ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെയും വൈദ്യുതധാരകൾ I രണ്ടും 80 mA ആണ്, ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെ ബീം വ്യാസം dw 0.13 mm ആണ്. അതേ സമയം, ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെയും കാഥോഡിന്റെയും വൈദ്യുത സാന്ദ്രത കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ കംപ്രഷൻ അനുപാതം 7 ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ വൈദ്യുത സാന്ദ്രത 603 A/cm2 ആണ്, കാഥോഡിന്റെ വൈദ്യുത സാന്ദ്രത 86 A/cm2 ആണ്, ഇത് നേടാനാകും പുതിയ കാഥോഡ് വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇത് നേടിയെടുക്കുന്നത്. ഡിസൈൻ സിദ്ധാന്തം 14, 15, 16, 17 അനുസരിച്ച്, ഒരു സാധാരണ പിയേഴ്‌സ് ഇലക്ട്രോൺ തോക്ക് അദ്വിതീയമായി തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും.
ചിത്രം 5 തോക്കിന്റെ തിരശ്ചീനവും ലംബവുമായ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രമുകൾ യഥാക്രമം കാണിക്കുന്നു. x-ദിശയിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ തോക്കിന്റെ പ്രൊഫൈൽ ഒരു സാധാരണ ഷീറ്റ് പോലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ തോക്കിന്റെ പ്രൊഫൈൽ പോലെയാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, അതേസമയം y-ദിശയിൽ രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളും മാസ്ക് ഉപയോഗിച്ച് ഭാഗികമായി വേർതിരിക്കുന്നു. രണ്ട് കാഥോഡുകളുടെയും സ്ഥാനങ്ങൾ യഥാക്രമം x = – 0.155 mm, y = 0 mm, x = 0.155 mm, y = 0 mm എന്നിങ്ങനെയാണ്. കംപ്രഷൻ അനുപാതത്തിന്റെയും ഇലക്ട്രോൺ ഇഞ്ചക്ഷൻ വലുപ്പത്തിന്റെയും ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച്, രണ്ട് കാഥോഡ് പ്രതലങ്ങളുടെയും അളവുകൾ 0.91 mm × 0.13 mm ആയി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.
ഓരോ ഇലക്ട്രോൺ ബീമും x-ദിശയിൽ സ്വീകരിക്കുന്ന ഫോക്കസ് ചെയ്ത വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെ അതിന്റെ കേന്ദ്രത്തിന് ചുറ്റും സമമിതിയാക്കുന്നതിന്, ഈ പ്രബന്ധം ഇലക്ട്രോൺ തോക്കിൽ ഒരു നിയന്ത്രണ ഇലക്ട്രോഡ് പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഫോക്കസിംഗ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെയും നിയന്ത്രണ ഇലക്ട്രോഡിന്റെയും വോൾട്ടേജ് −20 kV ആയും ആനോഡിന്റെ വോൾട്ടേജ് 0 V ആയും സജ്ജീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, ചിത്രം 6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഡ്യുവൽ ബീം തോക്കിന്റെ പാത വിതരണം നമുക്ക് ലഭിക്കും. പുറത്തുവിടുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് y-ദിശയിൽ നല്ല കംപ്രസ്സബിലിറ്റി ഉണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഓരോ ഇലക്ട്രോൺ ബീമും അതിന്റേതായ സമമിതി കേന്ദ്രത്തിലൂടെ x-ദിശയിലേക്ക് ഒത്തുചേരുന്നു, ഇത് ഫോക്കസിംഗ് ഇലക്ട്രോഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന അസമമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെ നിയന്ത്രണ ഇലക്ട്രോഡ് സന്തുലിതമാക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ചിത്രം 7 x, y ദിശകളിലെ ബീം എൻവലപ്പ് കാണിക്കുന്നു. x-ദിശയിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ പ്രൊജക്ഷൻ ദൂരം y-ദിശയിലുള്ളതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. x ദിശയിലുള്ള ത്രോ ദൂരം ഏകദേശം 4mm ആണ്, y ദിശയിലുള്ള ത്രോ ദൂരം 7mm ന് അടുത്താണ്. അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ ത്രോ ദൂരം 4 നും 7mm നും ഇടയിൽ തിരഞ്ഞെടുക്കണം. കാഥോഡ് പ്രതലത്തിൽ നിന്ന് 4.6 mm ൽ ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ചിത്രം 8 കാണിക്കുന്നു. ക്രോസ് സെക്ഷന്റെ ആകൃതി ഒരു സാധാരണ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന് ഏറ്റവും അടുത്താണെന്ന് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും. രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത 0.31 മില്ലീമീറ്ററിന് അടുത്താണ്, കൂടാതെ ആരം ഏകദേശം 0.13 മില്ലീമീറ്ററാണ്, ഇത് ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു. ചിത്രം 9 ബീം കറന്റിന്റെ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. രണ്ട് ബീം കറന്റുകൾ 76mA ആണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, ഇത് രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത 80mA യുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ്.
പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിലെ ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജിന്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഈ മോഡലിന്റെ വോൾട്ടേജ് സെൻസിറ്റിവിറ്റി പഠിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. 19.8 ~ 20.6 kV വോൾട്ടേജ് ശ്രേണിയിൽ, ചിത്രം 1, ചിത്രം 1.10, 11 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കറന്റ്, ബീം കറന്റ് എൻവലപ്പുകൾ ലഭിക്കും. ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജിന്റെ മാറ്റം ഇലക്ട്രോൺ ബീം എൻവലപ്പിൽ യാതൊരു സ്വാധീനവും ചെലുത്തുന്നില്ലെന്നും ഇലക്ട്രോൺ ബീം കറന്റ് 0.74 മുതൽ 0.78 A വരെ മാത്രമേ മാറുന്നുള്ളൂവെന്നും കാണാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ഈ പേപ്പറിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഇലക്ട്രോൺ തോക്കിന് വോൾട്ടേജിനോട് നല്ല സംവേദനക്ഷമതയുണ്ടെന്ന് കണക്കാക്കാം.
x- ഉം y- ഉം ദിശയിലുള്ള ബീം എൻവലപ്പുകളിൽ വോൾട്ടേജ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്റെ ഫലം.
ഒരു ഏകീകൃത കാന്തിക ഫോക്കസിംഗ് ഫീൽഡ് ഒരു സാധാരണ സ്ഥിരമായ കാന്ത ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റമാണ്. ബീം ചാനലിലുടനീളം ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്ര വിതരണം കാരണം, ഇത് അച്ചുതണ്ട് സമചതുര ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകൾക്ക് വളരെ അനുയോജ്യമാണ്. ഈ വിഭാഗത്തിൽ, ഇരട്ട പെൻസിൽ ബീമുകളുടെ ദീർഘദൂര പ്രക്ഷേപണം നിലനിർത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ഏകീകൃത കാന്തിക ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റം നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു. ജനറേറ്റുചെയ്ത കാന്തികക്ഷേത്രവും ബീം ആവരണവും വിശകലനം ചെയ്തുകൊണ്ട്, ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഡിസൈൻ സ്കീം നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ സംവേദനക്ഷമത പ്രശ്നം പഠിക്കുന്നു. ഒരൊറ്റ പെൻസിൽ ബീമിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള ട്രാൻസ്മിഷൻ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്18,19, ബ്രില്ലൂയിൻ കാന്തികക്ഷേത്ര മൂല്യം സമവാക്യം (2) ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം. ഈ പേപ്പറിൽ, ലാറ്ററലി ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഇരട്ട പെൻസിൽ ബീമിന്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാനും ഞങ്ങൾ ഈ തുല്യത ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പേപ്പറിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഇലക്ട്രോൺ തോക്കുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, കണക്കാക്കിയ കാന്തികക്ഷേത്ര മൂല്യം ഏകദേശം 4000 Gs ആണ്. റഫറൻസ് 20 അനുസരിച്ച്, പ്രായോഗിക ഡിസൈനുകളിൽ സാധാരണയായി കണക്കാക്കിയ മൂല്യത്തിന്റെ 1.5-2 മടങ്ങ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.
ചിത്രം 12 ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്ര ഫോക്കസിംഗ് ഫീൽഡ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഘടന കാണിക്കുന്നു. നീല ഭാഗം അക്ഷീയ ദിശയിൽ കാന്തികമാക്കിയ സ്ഥിരമായ കാന്തമാണ്. മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് NdFeB അല്ലെങ്കിൽ FeCoNi ആണ്. സിമുലേഷൻ മോഡലിലെ റെമാനൻസ് Br സെറ്റ് 1.3 T ആണ്, പെർമിയബിലിറ്റി 1.05 ആണ്. മുഴുവൻ സർക്യൂട്ടിലും ബീമിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള സംപ്രേഷണം ഉറപ്പാക്കാൻ, കാന്തത്തിന്റെ നീളം തുടക്കത്തിൽ 70 മില്ലീമീറ്ററായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, x ദിശയിലുള്ള കാന്തത്തിന്റെ വലുപ്പം ബീം ചാനലിലെ തിരശ്ചീന കാന്തികക്ഷേത്രം ഏകതാനമാണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു, ഇത് x ദിശയിലുള്ള വലുപ്പം വളരെ ചെറുതായിരിക്കരുത് എന്ന് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. അതേ സമയം, മുഴുവൻ ട്യൂബിന്റെയും വിലയും ഭാരവും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, കാന്തത്തിന്റെ വലുപ്പം വളരെ വലുതായിരിക്കരുത്. അതിനാൽ, കാന്തങ്ങൾ തുടക്കത്തിൽ 150 mm × 150 mm × 70 mm ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. അതേസമയം, മുഴുവൻ സ്ലോ-വേവ് സർക്യൂട്ടും ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, കാന്തങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 20mm ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.
2015-ൽ, പൂർണ ചന്ദ്ര പാണ്ഡ 21 ഒരു യൂണിഫോം മാഗ്നറ്റിക് ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ ഒരു പുതിയ സ്റ്റെപ്പ്ഡ് ഹോൾ ഉള്ള ഒരു പോൾ പീസ് നിർദ്ദേശിച്ചു, ഇത് കാഥോഡിലേക്കുള്ള ഫ്ലക്സ് ചോർച്ചയുടെയും പോൾ പീസ് ഹോളിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന തിരശ്ചീന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെയും വ്യാപ്തി കൂടുതൽ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. ഈ പേപ്പറിൽ, ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ പോൾ പീസിലേക്ക് ഞങ്ങൾ ഒരു സ്റ്റെപ്പ്ഡ് ഘടന ചേർക്കുന്നു. പോൾ പീസിന്റെ കനം തുടക്കത്തിൽ 1.5 മില്ലീമീറ്ററായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, മൂന്ന് സ്റ്റെപ്പുകളുടെ ഉയരവും വീതിയും 0.5 മില്ലീമീറ്ററാണ്, ചിത്രം 13-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ പോൾ പീസ് ഹോളുകൾക്കിടയിലുള്ള ദൂരം 2 മില്ലീമീറ്ററാണ്.
ചിത്രം 14a രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെയും മധ്യരേഖകളിലൂടെയുള്ള അക്ഷീയ കാന്തികക്ഷേത്ര വിതരണം കാണിക്കുന്നു. രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളിലൂടെയുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തികൾ തുല്യമാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. കാന്തികക്ഷേത്ര മൂല്യം ഏകദേശം 6000 Gs ആണ്, ഇത് പ്രക്ഷേപണവും ഫോക്കസിംഗ് പ്രകടനവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സൈദ്ധാന്തിക ബ്രില്ലൂയിൻ ഫീൽഡിന്റെ 1.5 മടങ്ങ് ആണ്. അതേ സമയം, കാഥോഡിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം ഏതാണ്ട് 0 ആണ്, ഇത് കാന്തിക പ്രവാഹ ചോർച്ച തടയുന്നതിൽ പോൾ പീസിന് നല്ല സ്വാധീനമുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 14b തിരശ്ചീന കാന്തികക്ഷേത്ര വിതരണം കാണിക്കുന്നു. രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെയും മുകളിലെ അറ്റത്തുള്ള z ദിശയിൽ. പോൾ പീസ് ദ്വാരത്തിൽ മാത്രം തിരശ്ചീന കാന്തികക്ഷേത്രം 200 Gs-ൽ താഴെയാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, അതേസമയം സ്ലോ-വേവ് സർക്യൂട്ടിൽ, തിരശ്ചീന കാന്തികക്ഷേത്രം ഏതാണ്ട് പൂജ്യമാണ്, ഇത് ഇലക്ട്രോൺ ബീമിൽ തിരശ്ചീന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ സ്വാധീനം നിസ്സാരമാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു. പോൾ പീസുകളുടെ കാന്തിക സാച്ചുറേഷൻ തടയാൻ, പോൾ പീസുകൾക്കുള്ളിലെ കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തി പഠിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ചിത്രം 14c പോൾ പീസിനുള്ളിലെ കാന്തികക്ഷേത്ര വിതരണത്തിന്റെ കേവല മൂല്യം കാണിക്കുന്നു. കേവലമായത് കാണാൻ കഴിയും കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയുടെ മൂല്യം 1.2T-യിൽ കുറവാണെങ്കിൽ, പോൾ പീസിന്റെ കാന്തിക സാച്ചുറേഷൻ സംഭവിക്കില്ലെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
Br = 1.3 T നുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തി വിതരണം.(a) അച്ചുതണ്ട് ഫീൽഡ് വിതരണം.(b) z ദിശയിലുള്ള ലാറ്ററൽ ഫീൽഡ് വിതരണം.(c) പോൾ പീസിനുള്ളിലെ ഫീൽഡ് വിതരണത്തിന്റെ കേവല മൂല്യം.
CST PS മൊഡ്യൂളിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഡ്യുവൽ ബീം ഗണ്ണിന്റെയും ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെയും അക്ഷീയ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. റഫറൻസ് 9 ഉം സിമുലേഷനുകളും അനുസരിച്ച്, ആനോഡ് പീസ് കാന്തത്തിൽ നിന്ന് പോൾ പീസിനെ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നിടത്താണ് ഒപ്റ്റിമൽ സ്ഥാനം. എന്നിരുന്നാലും, റീമാനൻസ് 1.3T ആയി സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ ട്രാൻസ്മിറ്റൻസ് 99% ൽ എത്താൻ കഴിയില്ലെന്ന് കണ്ടെത്തി. റീമാനൻസ് 1.4 T ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ഫോക്കസിംഗ് കാന്തികക്ഷേത്രം 6500 Gs ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കും. xoz, yoz പ്ലെയിനുകളിലെ ബീം ട്രജക്ടറികൾ ചിത്രം 15 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ബീമിന് നല്ല ട്രാൻസ്മിഷൻ, ചെറിയ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ, 45mm-ൽ കൂടുതൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം എന്നിവയുണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.
Br = 1.4 T.(a) xoz തലം.(b) yoz വിമാനം ഉള്ള ഒരു ഏകീകൃത കാന്തിക സംവിധാനത്തിന് കീഴിലുള്ള ഇരട്ട പെൻസിൽ ബീമുകളുടെ പഥങ്ങൾ.
കാഥോഡിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളിൽ ബീമിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ചിത്രം 16 കാണിക്കുന്നു. ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലെ ബീം സെക്ഷന്റെ ആകൃതി നന്നായി പരിപാലിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെന്നും സെക്ഷൻ വ്യാസം വലിയ മാറ്റമൊന്നും വരുത്തുന്നില്ലെന്നും കാണാൻ കഴിയും. ചിത്രം 17 യഥാക്രമം x, y ദിശകളിലെ ബീം എൻവലപ്പുകൾ കാണിക്കുന്നു. രണ്ട് ദിശകളിലെയും ബീമിന്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ വളരെ ചെറുതാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ബീം കറന്റിന്റെ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 18 കാണിക്കുന്നു. വൈദ്യുതധാര ഏകദേശം 2 × 80 mA ആണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോൺ ഗൺ രൂപകൽപ്പനയിലെ കണക്കാക്കിയ മൂല്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
കാഥോഡിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോൺ ബീം ക്രോസ് സെക്ഷൻ (ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തോടെ).
അസംബ്ലി പിശകുകൾ, വോൾട്ടേജ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ, പ്രായോഗിക പ്രോസസ്സിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലെ കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയിലെ മാറ്റങ്ങൾ തുടങ്ങിയ നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ സംവേദനക്ഷമത വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. യഥാർത്ഥ പ്രോസസ്സിംഗിൽ ആനോഡ് പീസിനും പോൾ പീസിനും ഇടയിൽ ഒരു വിടവ് ഉള്ളതിനാൽ, ഈ വിടവ് സിമുലേഷനിൽ സജ്ജമാക്കേണ്ടതുണ്ട്. വിടവ് മൂല്യം 0.2 മില്ലീമീറ്ററായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ചിത്രം 19a ബീം എൻവലപ്പും ബീം കറന്റും y ദിശയിൽ കാണിക്കുന്നു. ബീം എൻവലപ്പിലെ മാറ്റം കാര്യമല്ലെന്നും ബീം കറന്റ് വളരെ കുറവാണെന്നും ഈ ഫലം കാണിക്കുന്നു. അതിനാൽ, അസംബ്ലി പിശകുകളോട് സിസ്റ്റം സെൻസിറ്റീവ് അല്ല. ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജിന്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക്, പിശക് ശ്രേണി ± 0.5 kV ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ചിത്രം 19b താരതമ്യ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. വോൾട്ടേജ് മാറ്റം ബീം എൻവലപ്പിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ലെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയിലെ മാറ്റങ്ങൾക്ക് പിശക് ശ്രേണി -0.02 മുതൽ +0.03 T വരെ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. താരതമ്യ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 20 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ബീം എൻവലപ്പ് വളരെ കുറവാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, അതായത് മുഴുവൻ EOS ഉം കാന്തികമണ്ഡലത്തിലെ മാറ്റങ്ങളോട് സംവേദനക്ഷമമല്ല. ഫീൽഡ് ശക്തി.
ഒരു യൂണിഫോം മാഗ്നറ്റിക് ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ ബീം ആവരണവും വൈദ്യുതധാരയും ലഭിക്കുന്നു. (എ) അസംബ്ലി ടോളറൻസ് 0.2 മിമി ആണ്. (ബി) ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ ± 0.5 കെവി ആണ്.
0.63 മുതൽ 0.68 T വരെയുള്ള അക്ഷീയ കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളുള്ള ഒരു ഏകീകൃത കാന്തിക ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന് കീഴിലുള്ള ബീം ആവരണം.
ഈ പേപ്പറിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്ന ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റം HFS-മായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, ഗവേഷണത്തിനായി ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റവും HFS-ഉം സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. HFS ലോഡുചെയ്‌തതും അല്ലാത്തതുമായ ബീം എൻവലപ്പുകളുടെ താരതമ്യം ചിത്രം 21 കാണിക്കുന്നു. മുഴുവൻ HFS-ഉം ലോഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ ബീം എൻവലപ്പിൽ വലിയ മാറ്റമൊന്നും സംഭവിക്കുന്നില്ലെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. അതിനാൽ, മുകളിലുള്ള രൂപകൽപ്പനയിലെ ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബ് HFS-ന് ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റം അനുയോജ്യമാണ്.
വിഭാഗം III-ൽ നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്ന EOS-ന്റെ കൃത്യത പരിശോധിക്കുന്നതിനും 220 GHz SDV-TWT-യുടെ പ്രകടനം അന്വേഷിക്കുന്നതിനും, ബീം-വേവ് ഇന്ററാക്ഷന്റെ ഒരു 3D-PIC സിമുലേഷൻ നടത്തുന്നു. സിമുലേഷൻ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ പരിമിതികൾ കാരണം, മുഴുവൻ EOS-ഉം HFS-ലേക്ക് ചേർക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞില്ല. അതിനാൽ, ഇലക്ട്രോൺ ഗൺ 0.13mm വ്യാസവും രണ്ട് പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള 0.31mm ദൂരവുമുള്ള തുല്യമായ എമിറ്റിംഗ് ഉപരിതലം ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റി, മുകളിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഇലക്ട്രോൺ ഗണ്ണിന്റെ അതേ പാരാമീറ്ററുകൾ. EOS-ന്റെ സംവേദനക്ഷമതയും നല്ല സ്ഥിരതയും കാരണം, PIC സിമുലേഷനിൽ മികച്ച ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ നേടുന്നതിന് ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജ് ശരിയായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. 20.6 kV യുടെ ഡ്രൈവിംഗ് വോൾട്ടേജിലും 2 × 80 mA (603 A/cm2) ബീം കറന്റിലും 0.05 W ന്റെ ഇൻപുട്ട് പവറിലും പൂരിത ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും നേട്ടവും ലഭിക്കുമെന്ന് സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
മികച്ച ഔട്ട്‌പുട്ട് സിഗ്നൽ ലഭിക്കുന്നതിന്, സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണവും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ചിത്രം 22a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളുടെ എണ്ണം 42 + 48 സൈക്കിളുകളാകുമ്പോഴാണ് മികച്ച ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ലഭിക്കുന്നത്. 0.05 W ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ 38 dB നേട്ടത്തോടെ 314 W ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഫാസ്റ്റ് ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്‌ഫോം (FFT) വഴി ലഭിക്കുന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ സ്പെക്ട്രം ശുദ്ധമാണ്, 220 GHz-ൽ ഉയരുന്നു. SWS-ൽ ഇലക്ട്രോൺ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അക്ഷീയ സ്ഥാന വിതരണം ചിത്രം 22b കാണിക്കുന്നു, മിക്ക ഇലക്ട്രോണുകളും ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടുന്നു. ഈ ഫലം സൂചിപ്പിക്കുന്നത് SDV-SWS-ന് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഗതികോർജ്ജത്തെ RF സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുമെന്നും അതുവഴി സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ യാഥാർത്ഥ്യമാകുമെന്നുമാണ്.
220 GHz-ൽ SDV-SWS ഔട്ട്‌പുട്ട് സിഗ്നൽ.(a) ഉൾപ്പെടുത്തിയ സ്പെക്ട്രത്തോടുകൂടിയ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ.(b) SWS ഇൻസെറ്റിന്റെ അവസാനം ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഊർജ്ജ വിതരണം.
ചിത്രം 23 ഒരു ഡ്യുവൽ-മോഡ് ഡ്യുവൽ-ബീം SDV-TWT യുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും നേട്ടവും കാണിക്കുന്നു. 200 മുതൽ 275 GHz വരെയുള്ള ഫ്രീക്വൻസികൾ സ്വൈപ്പ് ചെയ്‌ത് ഡ്രൈവ് വോൾട്ടേജ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്‌തുകൊണ്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. 3-dB ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 205 മുതൽ 275 GHz വരെ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുമെന്ന് ഈ ഫലം കാണിക്കുന്നു, അതായത് ഡ്യുവൽ-മോഡ് പ്രവർത്തനത്തിന് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വളരെയധികം വിശാലമാക്കാൻ കഴിയും.
എന്നിരുന്നാലും, ചിത്രം 2a അനുസരിച്ച്, ഒറ്റ, ഇരട്ട മോഡുകൾക്കിടയിൽ ഒരു സ്റ്റോപ്പ് ബാൻഡ് ഉണ്ടെന്ന് നമുക്കറിയാം, ഇത് അനാവശ്യ ആന്ദോളനങ്ങൾക്ക് കാരണമായേക്കാം. അതിനാൽ, സ്റ്റോപ്പുകൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള പ്രവർത്തന സ്ഥിരത പഠിക്കേണ്ടതുണ്ട്. 265.3 GHz, 265.35 GHz, 265.4 GHz എന്നിവയിൽ യഥാക്രമം 20 ns സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളാണ് 24a-c ചിത്രങ്ങൾ. സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളിൽ ചില ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ഔട്ട്പുട്ട് പവർ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. സ്പെക്ട്രം യഥാക്രമം ചിത്രം 24-ലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, സ്പെക്ട്രം ശുദ്ധമാണ്. സ്റ്റോപ്പ്ബാൻഡിന് സമീപം സ്വയം ആന്ദോളനം ഇല്ലെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
മുഴുവൻ HFS ന്റെയും കൃത്യത പരിശോധിക്കാൻ ഫാബ്രിക്കേഷനും അളവെടുപ്പും ആവശ്യമാണ്. ഈ ഭാഗത്ത്, 0.1 mm ഉപകരണ വ്യാസവും 10 μm മെഷീനിംഗ് കൃത്യതയുമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടർ സംഖ്യാ നിയന്ത്രണ (CNC) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചാണ് HFS നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഘടനയ്ക്കുള്ള മെറ്റീരിയൽ ഓക്സിജൻ രഹിത ഹൈ-കണ്ടക്ടിവിറ്റി (OFHC) ചെമ്പ് നൽകുന്നു. ചിത്രം 25a ഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് ഘടന കാണിക്കുന്നു. മുഴുവൻ ഘടനയ്ക്കും 66.00 mm നീളവും 20.00 mm വീതിയും 8.66 mm ഉയരവുമുണ്ട്. ഘടനയ്ക്ക് ചുറ്റും എട്ട് പിൻ ദ്വാരങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ചിത്രം 25b ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) സ്കാൻ ചെയ്തുകൊണ്ട് ഘടന കാണിക്കുന്നു. ഈ ഘടനയുടെ ബ്ലേഡുകൾ ഏകതാനമായി നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, നല്ല ഉപരിതല പരുക്കനുമുണ്ട്. കൃത്യമായ അളവെടുപ്പിന് ശേഷം, മൊത്തത്തിലുള്ള മെഷീനിംഗ് പിശക് 5% ൽ താഴെയാണ്, കൂടാതെ ഉപരിതല പരുക്കൻത ഏകദേശം 0.4μm ആണ്. മെഷീനിംഗ് ഘടന രൂപകൽപ്പനയും കൃത്യത ആവശ്യകതകളും നിറവേറ്റുന്നു.
ചിത്രം 26, ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രകടനത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ പരിശോധനാ ഫലങ്ങളും സിമുലേഷനുകളും തമ്മിലുള്ള താരതമ്യം കാണിക്കുന്നു. ചിത്രം 26a-യിലെ പോർട്ട് 1 ഉം പോർട്ട് 2 ഉം യഥാക്രമം HFS-ന്റെ ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്‌പുട്ട് പോർട്ടുകളുമായി യോജിക്കുന്നു, കൂടാതെ ചിത്രം 3-ലെ പോർട്ട് 1, പോർട്ട് 4 എന്നിവയ്ക്ക് തുല്യവുമാണ്. S11-ന്റെ യഥാർത്ഥ അളക്കൽ ഫലങ്ങൾ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളേക്കാൾ അല്പം മികച്ചതാണ്. അതേ സമയം, S21-ന്റെ അളന്ന ഫലങ്ങൾ അല്പം മോശമാണ്. കാരണം, സിമുലേഷനിൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്ന മെറ്റീരിയൽ ചാലകത വളരെ ഉയർന്നതും യഥാർത്ഥ മെഷീനിംഗിന് ശേഷമുള്ള ഉപരിതല പരുക്കൻത മോശവുമാണ്. മൊത്തത്തിൽ, അളന്ന ഫലങ്ങൾ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ്, കൂടാതെ ട്രാൻസ്മിഷൻ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 70 GHz ന്റെ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നു, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട ഡ്യുവൽ-മോഡ് SDV-TWT യുടെ സാധ്യതയും കൃത്യതയും പരിശോധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയും പരിശോധനാ ഫലങ്ങളും സംയോജിപ്പിച്ച്, ഈ പേപ്പറിൽ നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്ന അൾട്രാ-ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ഡ്യുവൽ-ബീം SDV-TWT ഡിസൈൻ തുടർന്നുള്ള നിർമ്മാണത്തിനും ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും ഉപയോഗിക്കാം.
ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ, 220 GHz ഡ്യുവൽ-ബീം SDV-TWT എന്ന പ്ലാനർ വിതരണത്തിന്റെ വിശദമായ രൂപകൽപ്പന അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡ്യുവൽ-മോഡ് പ്രവർത്തനത്തിന്റെയും ഡ്യുവൽ-ബീം എക്‌സിറ്റേഷന്റെയും സംയോജനം ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. മുഴുവൻ HFS-ന്റെയും കൃത്യത പരിശോധിക്കുന്നതിനായി ഫാബ്രിക്കേഷനും കോൾഡ് ടെസ്റ്റും നടത്തുന്നു. യഥാർത്ഥ അളവെടുപ്പ് ഫലങ്ങൾ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ്. രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത രണ്ട്-ബീം EOS-ന്, രണ്ട് പെൻസിൽ ബീം നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഒരു മാസ്ക് സെക്ഷനും നിയന്ത്രണ ഇലക്ട്രോഡുകളും ഒരുമിച്ച് ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത യൂണിഫോം ഫോക്കസിംഗ് കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് കീഴിൽ, ഇലക്ട്രോൺ ബീം നല്ല ആകൃതിയിൽ ദീർഘദൂരത്തേക്ക് സ്ഥിരമായി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഭാവിയിൽ, EOS-ന്റെ ഉൽപ്പാദനവും പരിശോധനയും നടത്തും, കൂടാതെ മുഴുവൻ TWT-യുടെയും താപ പരിശോധനയും നടത്തും. ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്ന ഈ SDV-TWT ഡിസൈൻ സ്കീം നിലവിലെ പക്വമായ പ്ലെയിൻ പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയെ പൂർണ്ണമായും സംയോജിപ്പിക്കുകയും പ്രകടന സൂചകങ്ങളിലും പ്രോസസ്സിംഗിലും അസംബ്ലിയിലും വലിയ സാധ്യതകൾ കാണിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ടെറാഹെർട്സ് ബാൻഡിലെ വാക്വം ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസന പ്രവണതയായി പ്ലാനർ ഘടന മാറാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഈ പ്രബന്ധം വിശ്വസിക്കുന്നു.
ഈ പഠനത്തിലെ മിക്ക അസംസ്കൃത ഡാറ്റയും വിശകലന മാതൃകകളും ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ന്യായമായ അഭ്യർത്ഥന പ്രകാരം ബന്ധപ്പെട്ട രചയിതാവിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ പ്രസക്തമായ വിവരങ്ങൾ ലഭിച്ചേക്കാം.
ഗാംസിന, ഡി. തുടങ്ങിയവർ. സബ്-ടെറാഹെർട്സ് വാക്വം ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ നാനോസ്കെയിൽ സിഎൻസി മെഷീനിംഗ്. ഐഇഇഇ ട്രാൻസ്. ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ. 63, 4067–4073 (2016).
മലേകാബാദി, എ., പാവോലോണി, സി. മൾട്ടിലെയർ SU-8 ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് സബ്-ടെറാഹെർട്സ് വേവ്ഗൈഡുകളുടെ UV-LIGA മൈക്രോഫാബ്രിക്കേഷൻ.ജെ. മൈക്രോമെക്കാനിക്സ്.മൈക്രോഇലക്ട്രോണിക്സ്.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016).
ധില്ലൺ, എസ്എസ് തുടങ്ങിയവർ.2017 THz ടെക്നോളജി റോഡ്മാപ്പ്.ജെ. ഫിസിക്സ്.ഡി ടു അപ്ലൈ.ഫിസിക്സ്.50, 043001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/50/4/043001 (2017).
ഷിൻ, വൈ.എം., ബാർനെറ്റ്, എൽ.ആർ. & ലുഹ്മാൻ, എൻ.സി. അൾട്രാ-ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് സ്റ്റാഗെർഡ് ഡബിൾ-ഗ്രേറ്റിംഗ് വേവ്‌ഗൈഡുകൾ വഴി പ്ലാസ്മോണിക് തരംഗ പ്രചാരണത്തിന്റെ ശക്തമായ നിയന്ത്രണം. application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646 (2008).
ബെയ്ഗ്, എ. തുടങ്ങിയവർ. നാനോ സിഎൻസി മെഷീൻ ചെയ്ത 220-GHz ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബ് ആംപ്ലിഫയറിന്റെ പ്രകടനം. ഐഇഇഇ ട്രാൻസ്. ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ. 64, 590–592 (2017).
ഹാൻ, വൈ. & റുവാൻ, സിജെ മാക്രോസ്കോപ്പിക് കോൾഡ് ഫ്ലൂയിഡ് മോഡൽ സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് അനന്തമായി വീതിയുള്ള ഷീറ്റ് ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെ ഡയോകോട്രോൺ അസ്ഥിരതയെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കുന്നു.ചിൻ ഫിസ് ബി. 20, 104101. https://doi.org/10.1088/1674-1056/20/10/104101 (2011).
മൾട്ടിബീം ക്ലൈസ്ട്രോണിൽ ബീമിന്റെ പ്ലാനർ ലേഔട്ട് ഉപയോഗിച്ച് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ള അവസരത്തെക്കുറിച്ച് ഗാൽഡെറ്റ്‌സ്കി, എ.വി. 12-ാമത് ഐഇഇഇ ഇന്റർനാഷണൽ കോൺഫറൻസ് ഓൺ വാക്വം ഇലക്ട്രോണിക്സ്, ബാംഗ്ലൂർ, ഇന്ത്യ, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/IVEC.2011.5747003 (2011).
Nguyen, CJ et al.W-ബാൻഡ് സ്റ്റാഗർഡ് ഡബിൾ-ബ്ലേഡ് ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബിൽ [J] ഇടുങ്ങിയ ബീം വിഭജിക്കുന്ന തലം വിതരണത്തോടുകൂടിയ മൂന്ന്-ബീം ഇലക്ട്രോൺ തോക്കുകളുടെ രൂപകൽപ്പന.Science.Rep. 11, 940.https://doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021).
വാങ്, പിപി, സു, വൈവൈ, ഷാങ്, ഇസഡ്., വാങ്, ഡബ്ല്യുബി & റുവാൻ, സിജെ പ്ലാനർ എന്നിവർ W-ബാൻഡ് ഫണ്ടമെന്റൽ മോഡ് TWT.IEEE ട്രാൻസ്.ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾക്കായി ഇടുങ്ങിയ ബീം വേർതിരിക്കലുള്ള ത്രീ-ബീം ഇലക്ട്രോൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം വിതരണം ചെയ്തു.68, 5215–5219 (2021).
ഷാൻ, എം. മില്ലിമീറ്റർ-വേവ് ഷീറ്റ് ബീമുകൾ 20-22 ഉള്ള ഇന്റർലീവ്ഡ് ഡബിൾ-ബ്ലേഡ് ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം (പിഎച്ച്ഡി, ബീഹാംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, 2018).
റുവാൻ, സിജെ, ഷാങ്, എച്ച്എഫ്, താവോ, ജെ. & ഹെ, വൈ. ജി-ബാൻഡ് ഇന്റർലീവ്ഡ് ഡ്യുവൽ-ബ്ലേഡ് ട്രാവലിംഗ് വേവ് ട്യൂബിന്റെ ബീം-വേവ് ഇന്ററാക്ഷൻ സ്ഥിരതയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം. 2018 ഇൻഫ്രാറെഡ് മില്ലിമീറ്ററും ടെറാഹെർട്സ് വേവ്സും സംബന്ധിച്ച 43-ാമത് അന്താരാഷ്ട്ര സമ്മേളനം, നഗോയ. 8510263, https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2018.8510263 (2018).