Nature.com သို့လာရောက်လည်ပတ်သည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်အသုံးပြုနေသောဘရောက်ဆာဗားရှင်းသည် CSS အတွက် အကန့်အသတ်ဖြင့် ပံ့ပိုးမှုရှိပါသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာတစ်ခု (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ရန်) အကြံပြုပါသည်။ ထိုအချိန်တွင် ဆက်လက်ပံ့ပိုးကူညီမှုသေချာစေရန်၊ ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲ ဆိုက်ကိုပြသပါမည်။
ဤစာတမ်းတွင်၊ 220GHz broadband high-power interleaved double-blade နယ်လှည့်လှိုင်းပြွန်ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ပြီး စစ်ဆေးအတည်ပြုထားပါသည်။ ပထမဦးစွာ planar double-beam staggered double-blade slow-wave တည်ဆောက်ပုံကို အဆိုပြုထားပါသည်။ dual-mode လည်ပတ်မှုအစီအစဉ်ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ transmission performance နှင့် bandwidth သည် single-mode လိုအပ်ချက်များနှင့် တည်ငြိမ်မှုထက် နှစ်ဆနီးပါး တိုးတက်ပါသည်။ နယ်လှည့်လှိုင်းပြွန်၏ ခဲတံပုံသဏ္ဌာန် အီလက်ထရွန်နစ် အလင်းပြန်စနစ်အား ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး မောင်းနှင်အားဗို့အား 20~21 kV ဖြစ်ပြီး လက်ရှိမှာ 2×80 mA ဖြစ်သည်။ ဒီဇိုင်းပန်းတိုင်များဖြစ်သည်။ နှစ်ထပ်အလင်းတန်းသေနတ်တွင် မျက်နှာဖုံးအစိတ်အပိုင်းနှင့် ထိန်းချုပ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ခဲတံတန်းနှစ်ခုကို ၎င်းတို့၏သက်ဆိုင်ရာဗဟိုချက်တစ်လျှောက်တွင် အာရုံစူးစိုက်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ဖိသိပ်မှုအချိုးသည် 7 မီလီမီတာရှိပြီး အကွာအဝေးသည် 7 မီလီမီတာခန့် ကောင်းမွန်ပါသည်။ သံလိုက်အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်ကိုလည်း ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားပါသည်။ Planar နှစ်ထပ်အီလက်ထရွန်အလင်းတန်း၏တည်ငြိမ်သောထုတ်လွှင့်မှုအကွာအဝေးသည် 45 မီလီမီတာအထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး focusing သံလိုက်စက်ကွင်းသည် 0.6 T ဖြစ်သည်၊ ၎င်းသည် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းစနစ် (HFS) တစ်ခုလုံးကိုလွှမ်းခြုံရန်လုံလောက်ပါသည်။ထို့နောက် အီလက်ထရွန်အလင်းစနစ်၏အသုံးပြုနိုင်စွမ်းနှင့်နှေးကွေးသောလှိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုစစ်ဆေးရန်၊ HFS ဆဲလ်တစ်ခုလုံးကိုလုပ်ဆောင်သည့်ရလဒ်များ (PIC) ကိုလည်းပြသခဲ့သည်။ beam-အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုစနစ်သည် 220 GHz တွင် 310 W နီးပါး၏ အထွတ်အထိပ်အထွက်ပါဝါကို ရရှိနိုင်ပြီး 220 GHz တွင် အကောင်းမွန်ဆုံးသော အလင်းတန်းဗို့အား 20.6 kV၊ အလင်းတန်းသည် 2 × 80 mA၊ အမြတ် 38 dB၊ နှင့် 3-dB လှိုင်းနှုန်းသည် 35 dB ထက် 70 GHz ခန့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားပါသည်။ HFS နှင့် ရလဒ်များသည် bandwidth နှင့် transmission လက္ခဏာများသည် simulation ရလဒ်များနှင့် ကောင်းမွန်သောသဘောတူကြောင်းပြသပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဤစာတမ်းတွင်တင်ပြထားသောအစီအစဉ်သည် စွမ်းအားမြင့်၊ ultra-broadband terahertz-band radiation အရင်းအမြစ်များကို အနာဂတ်အသုံးချမှုများအတွက် အလားအလာရှိသော အရင်းအမြစ်များဖြစ်လာစေရန် မျှော်လင့်ပါသည်။
ရိုးရာလေဟာနယ်အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ခရီးလှည့်လှိုင်းပြွန် (TWT) သည် ရုပ်ထွက်မြင့်သောရေဒါ၊ ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးစနစ်များနှင့် အာကာသစူးစမ်းလေ့လာရေး1,2,3 ကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းများစွာတွင် အစားထိုး၍မရသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်နေသည်။သို့သော် လည်ပတ်မှုအကြိမ်ရေသည် terahertz တီးဝိုင်းသို့ဝင်ရောက်လာသောကြောင့် ရိုးရာတွဲဖက်-အခေါင်းပေါက် TWT နှင့် helical TWT တို့သည် လူများကို နည်းပါးစွာဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ bandwidth နှင့် ခက်ခဲသောကုန်ထုတ်လုပ်ငန်းစဉ်များ။ထို့ကြောင့် THz band ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်တိုးတက်အောင်ပြုလုပ်နည်းသည် သိပ္ပံနည်းကျသုတေသနအဖွဲ့အစည်းများအတွက် အလွန်စိုးရိမ်စရာပြဿနာတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များတွင်၊ staggered dual-blade (SDV) ဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် ခေါက်ထားသော waveguide (FW) တည်ဆောက်ပုံများကဲ့သို့သော ဆန်းသစ်သောအနှေး-လှိုင်းဖွဲ့စည်းပုံများ (SWSs) နှင့် ခေါက်ထားသော waveguide (FW) တည်ဆောက်ပုံများကဲ့သို့သော သဘာဝအတိုင်း၊ အလားအလာရှိသော အလားအလာဖြင့် ဤဖွဲ့စည်းပုံကို UC-Davis မှ 20084 ခုနှစ်တွင် အဆိုပြုခဲ့သည်။ ယင်းဖွဲ့စည်းပုံအား ကွန်ပျူတာဂဏန်းထိန်းချုပ်မှု (CNC) နှင့် UV-LIGA ကဲ့သို့သော micro-nano processing techniques များဖြင့် အလွယ်တကူ ဖန်တီးနိုင်သည်၊ သတ္တုအထုပ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ပိုမိုမြင့်မားသောအထွက်ပါဝါနှင့် အမြတ်ဖြင့် ကြီးမားသော အပူစွမ်းအားကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး waveguide-like structure သည် UC အတွက် အကျယ်ပြန့်ဆုံးသော လက်ရှိအချိန်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။ SDV-TWT သည် G-band5 တွင် 100 W နှင့် 14 GHz နီးပါးရှိသော bandwidth signals များထက် 100 W နှင့် 14 GHz နီးပါး ပါဝါအထွက်များကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။သို့သော် ဤရလဒ်များသည် သက်ဆိုင်ရာ terahertz band အတွင်းရှိ ပါဝါနှင့် ကျယ်ပြန့်သော bandwidth ၏ ဆက်စပ်လိုအပ်ချက်များကို မဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သော ကွာဟချက်များ ရှိနေသေးသည်။ UC-Davis ၏ G-band တွင် ဤ Electro-Band SDV-Tschen ကို အသုံးပြုထားပါသည်။ အလင်းတန်း၏ လက်ရှိသယ်ဆောင်နိုင်မှုစွမ်းရည်ကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် sheet beam electron optical system (EOS) ၏ မတည်ငြိမ်မှုကြောင့် ရှည်လျားသော ဂီယာအကွာအဝေးကို ထိန်းသိမ်းရန် ခက်ခဲသည့်အပြင် over-mode beam tunnel လည်း ပါရှိသောကြောင့် beam ကို ကိုယ်တိုင်ထိန်းညှိပေးနိုင်ပါသည်။ - Excitation and oscillation 6,7. high output power၊ wide bandwidth နှင့် THz TWT ၏ ကောင်းမွန်သော တည်ငြိမ်မှုတို့ကို ဖြည့်ဆည်းရန်၊ dual-beam SDV-SWS ကို ဤစာတမ်းတွင် အဆိုပြုထားပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ လည်ပတ်မှု လှိုင်းနှုန်းကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက်၊ dual-mode လည်ပတ်မှုကို အဆိုပြုပြီး ပါဝါတိုးမြှင့်ရန်၊ ဤဖွဲ့စည်းပုံတွင် ဖြန့်ကျက်မှု အစီအစဉ်ကို တိုးမြှင့်ရန်၊ ခဲတံအလင်းတန်းများကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။ ဒေါင်လိုက်အရွယ်အစားကန့်သတ်ချက်များကြောင့် တစ်ခုတည်းသောခဲတံအလင်းတန်းရေဒီယိုများသည် အတော်လေးသေးငယ်ပါသည်။ လက်ရှိသိပ်သည်းဆမှာ အလွန်မြင့်မားပါက၊ အလင်းတန်းလျှပ်စီးကြောင်းကို လျှော့ချရမည်ဖြစ်ပြီး အထွက်ပါဝါအတော်လေးနည်းပါးသည့်အတွက် ထွက်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ အလင်း၏လက်ရှိကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အတွက်၊ ဖြန့်ကျက် multibeam EOS သည် ထွက်ပေါ်လာပြီးဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် SWS beam ၏ ဘေးတိုက်အရွယ်အစားအား ဖြန့်ကျက်ရရှိစေရန်အတွက် သီးခြားအရွယ်အစားကို အသုံးချနိုင်မည်ဖြစ်သည်။D sheet-beam devices များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက overmode beam tunneling ကို ရှောင်ရှားနိုင်သည့် high total beam current နှင့် beam သေးငယ်သော လျှပ်စီးကြောင်းကို ထိန်းသိမ်းထားခြင်းဖြင့် အထွက်ပါဝါမြင့်မားပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ခရီးသွားလှိုင်းပြွန်၏ တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားရန် အကျိုးကျေးဇူးများပါသည်။ ယခင်အလုပ် 8,9 ၏အခြေခံအရ၊ ဤစာတမ်းသည် G-band တူညီသော သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုအား ခဲတံနှစ်ဆ beam ၏အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကို ပိုမိုတိုးတက်စေသည့် EOS ကို အာရုံစိုက်စေသည့် အကွာအဝေးကို တည်ငြိမ်စေပါသည်။ ဧရိယာ၊ ထို့ကြောင့် output power ကိုအလွန်တိုးတက်စေသည်။
ဤစာတမ်း၏ဖွဲ့စည်းပုံမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။ ပထမဦးစွာ၊ ဘောင်များပါရှိသော SWS ဆဲလ်ဒီဇိုင်း၊ ကွဲလွဲမှုလက္ခဏာများ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော သရုပ်ဖော်ပုံရလဒ်များကို ဖော်ပြထားပါသည်။ ထို့နောက် ယူနစ်ဆဲလ်၏ဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ခဲတံနှစ်ထပ်အလင်းတန်း EOS နှင့် အလင်းတန်းအပြန်အလှန်စနစ်အား ဤစာတမ်းတွင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။Intracellular particle simulation ရလဒ်များကို SDV-W ၏ အသုံးပြုနိုင်စွမ်းနှင့် လက်ရှိအခြေအနေတို့ကို စစ်ဆေးရန်အတွက်လည်း တင်ပြထားပါသည်။ HFS တစ်ခုလုံး၏ မှန်ကန်မှုကို စစ်ဆေးရန် ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အအေးခံစမ်းသပ်မှုရလဒ်များ။ နောက်ဆုံးတွင် အနှစ်ချုပ်လုပ်ပါ။
TWT ၏ အရေးကြီးဆုံး အစိတ်အပိုင်းများထဲမှ တစ်ခုအနေဖြင့်၊ အနှေးလှိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ၏ ကွဲလွဲနေသော ဂုဏ်သတ္တိများသည် အီလက်ထရွန်အလျင်သည် SWS ၏ အဆင့်အလျင်နှင့် ကိုက်ညီမှုရှိမရှိကို ညွှန်ပြပြီး အလင်းလှိုင်းအပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုအပေါ် ကြီးမားသောသြဇာလွှမ်းမိုးမှုရှိပါသည်။ TWT တစ်ခုလုံး၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုတည်ဆောက်ပုံအား ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပါသည်။ ယူနစ်ဆဲလ်၏ဖွဲ့စည်းပုံအား ပုံ၏ ပါဝါကန့်သတ်ချက်နှင့် ပုံ 1 တွင် ပြထားသည်။ single pen beam၊ တည်ဆောက်ပုံသည် output power နှင့် operation stability ကိုပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန် double pen beam ကိုလက်ခံပါသည်။ ဤအတောအတွင်း၊ အလုပ်လုပ်သောဘန်းဝဒ်ကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် SWS လည်ပတ်မှုတွင် dual မုဒ်ကို အဆိုပြုခဲ့သည်။ SDV ဖွဲ့စည်းပုံ၏ အချိုးညီမှုကြောင့်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းပျံ့လွင့်မှုညီမျှခြင်း၏ အဖြေကို ထူးဆန်းသောနှင့်ပင်မုဒ်များအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ပါသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ နိမ့်သောလှိုင်းနှုန်းကိုပင် လှိုင်းနှုန်းမြင့်သည့်မုဒ်၏ အခြေခံ ထူးဆန်းသောမုဒ်နှင့် ရံပုံငွေပမာဏသည် မြင့်မားသည် broadband synchronization သည် beam ၏အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကိုပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် အလုပ်လုပ်သော bandwidth ကိုပိုမိုတိုးတက်စေပါသည်။
ပါဝါလိုအပ်ချက်အရ၊ ပြွန်တစ်ခုလုံးအား မောင်းနှင်အားဗို့အား 20 kV နှင့် အလင်းတန်းနှစ်ထပ်လျှပ်စီးကြောင်း 2 × 80 mA ဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ SDV-SWS ၏လည်ပတ်မှုဘန်းဝဒ်နှင့် အနီးစပ်ဆုံးဗို့အားကို အတတ်နိုင်ဆုံး ယှဉ်နိုင်ရန်၊ p. အလင်းတန်းဗို့အားနှင့် ကာလအကြား ဆက်နွယ်မှုကို ညီမျှခြင်း (1)10 တွင် ပြထားသည်-
220 GHz ၏ဗဟိုကြိမ်နှုန်းတွင် 2.5π သို့ အဆင့်ပြောင်းခြင်းကို သတ်မှတ်ခြင်းဖြင့်၊ ကာလ p ကို 0.46 မီလီမီတာဟု တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။ ပုံ 2a သည် SWS ယူနစ်ဆဲလ်၏ ပြန့်ကျဲနေသော ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသထားသည်။ အဆိုပါ 20 kV beamline သည် bimodal မျဉ်းကွေးနှင့် အလွန်ကိုက်ညီပါသည်။ ကိုက်ညီသောလှိုင်းနှုန်းသည် 720 GHz (721 GHz) ဝန်းကျင်တွင်ရောက်ရှိနိုင်ပါသည်။ နှင့် 265.4–280 GHz (ပင်မမုဒ်) အပိုင်းအခြားများ။ ပုံ 2b သည် 0.6 Ω မှ 290 GHz မှ 0.6 Ω ထက်ကြီးသော ပျမ်းမျှအချိတ်အဆက်ကို ပြသည်၊ လည်ပတ်မှု လှိုင်းဘန်းဝဒ်တွင် ပြင်းထန်သော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများ ဖြစ်ပေါ်နိုင်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။
(က) 20 kV အီလက်ထရွန် beamline ပါသော dual-mode SDV-SWS ၏ ကွဲလွဲမှုလက္ခဏာများ။(ခ) SDV အနှေး-လှိုင်းပတ်လမ်း၏ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှု impedance။
သို့သော်၊ ပုံ 2a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း TWT ကို ဤလှိုင်းနှုန်းစဉ်လှိုင်းအနီးတွင် လုပ်ဆောင်ပါက၊ မလိုလားအပ်သော အလှုပ်အခတ်များဆီသို့ ဦးတည်သွားစေမည့် ဤ band gap သည် band gap ကို မှတ်သားထားရန် အရေးကြီးပြီး ကျွန်ုပ်တို့သည် ဤ band gap ကို stop band အဖြစ် ရည်ညွှန်းလေ့ရှိပါသည်။ TWT ကို ဤ frequency band အနီးတွင် လုပ်ဆောင်ပါက၊ ခိုင်ခံ့သော beam coupling strength ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် မလိုလားအပ်သော oscillations များဆီသို့ ဦးတည်သွားနိုင်သည်။ ဤလှိုင်းနှေးကွေးဖွဲ့စည်းပုံ၏ ကွာဟချက်မှာ 0.1 GHz သာရှိသည်။ ဤသေးငယ်သောလှိုင်းကွာဟမှုသည် တုန်လှုပ်ခြင်းကို ဖြစ်စေခြင်း ရှိ၊ မရှိ ဆုံးဖြတ်ရန် ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ရပ်တန့်ကြိုးဝိုင်းတစ်ဝိုက်တွင် လည်ပတ်မှုတည်ငြိမ်မှုကို မလိုလားအပ်သော တုန်လှုပ်မှုများ ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းရှိမရှိ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အောက်ပါ PIC သရုပ်ဖော်ပုံကဏ္ဍတွင် စုံစမ်းစစ်ဆေးမည်ဖြစ်သည်။
HFS တစ်ခုလုံး၏ မော်ဒယ်ကို ပုံ 3 တွင် ပြထားသည်။ ၎င်းတွင် Bragg ရောင်ပြန်ဟပ်များဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသော SDV-SWS အဆင့်နှစ်ဆင့် ပါ၀င်ပါသည်။ အရောင်ပြန်ကိရိယာ၏ လုပ်ဆောင်ချက်မှာ အဆင့်နှစ်ဆင့်ကြားရှိ အချက်ပြထုတ်လွှင့်မှုကို ဖြတ်တောက်ရန်၊ တုန်ခါမှုနှင့် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုတို့ကို ဖိနှိပ်ကာ အထက်နှင့်အောက် ဓါးသွားများကြားရှိ ချိတ်ဆက်မှုအား မြင့်မားသောစနစ်များကဲ့သို့သော အလုပ်မလုပ်သည့်မုဒ်များ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို တားဆီးပေးပါသည်။ Coupler ကို SWS ကို WR-4 standard waveguide နှင့် ချိတ်ဆက်ရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ အဆင့်နှစ်ဆင့်တည်ဆောက်ပုံ၏ ဂီယာကိန်းကို 3D simulation software ရှိ time domain solver ဖြင့် တိုင်းတာပါသည်။ ပစ္စည်းပေါ်ရှိ terahertz band ၏ အမှန်တကယ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် လေဟာနယ်စာအိတ်၏ပစ္စည်းကို ကနဦးတွင် ကြေးနီအဖြစ်သတ်မှတ်ထားပြီး conductivity ကို 20×25m သို့ လျှော့ချထားသည်။
ပုံ 4 သည် HFS အတွက် မျဉ်းသား တိပ်ပတ်ထားသော အတွဲများပါရှိသော နှင့် မပါဘဲ ထုတ်လွှင့်မှုရလဒ်များကို ပြသသည်။ ရလဒ်များက Coupler သည် HFS တစ်ခုလုံး၏ ဂီယာစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် အနည်းငယ်သာသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ပြသပါသည်။ ပြန်လာဆုံးရှုံးမှု (S11 <− 10 dB) နှင့် ထည့်သွင်းခြင်းဆုံးရှုံးမှု (S21 > − 5 dB) စနစ်တစ်ခုလုံး၏ 207 ~ 280 GHz ထုတ်လွှင့်မှုတွင် ကောင်းမွန်သော HFS လက္ခဏာများရှိကြောင်း ပြသသည်။
ဖုန်စုပ်စက် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ၏ ပါဝါထောက်ပံ့မှုကြောင့်၊ စက်ပစ္စည်းသည် လုံလောက်သောအထွက်ပါဝါကို ထုတ်ပေးနိုင်ခြင်းရှိ၊ မရှိကို အီလက်ထရွန်သေနတ်မှ တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ အပိုင်း II ရှိ HFS ၏ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုနှင့်အတူ၊ လုံလောက်သောပါဝါပေးစွမ်းရန်အတွက် Dual-beam EOS ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဤအပိုင်းတွင် W-band8,9 တွင် ယခင်အလုပ်အပေါ်အခြေခံ၍ ခဲတံနှစ်ထပ်အီလက်ထရွန်သေနတ်ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ SWSA ဒီဇိုင်းလိုအပ်ချက်အရ လျှပ်ကူးပစ္စည်းပုံစံ Planar Mask အပိုင်းနှင့် SWSA လိုအပ်ချက်များအတွက် ထိန်းချုပ်မှုတို့ကို အသုံးပြု၍ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ သဖန်းသီး။ 2၊ အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်တန်းများ၏မောင်းနှင်အားဗို့အား UA ကို ကနဦးတွင် 20 kV ဟုသတ်မှတ်ထားပြီး၊ အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်တန်းနှစ်ခု၏ I သည် 80 mA နှင့် အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်တန်းများ၏ beam အချင်း dw သည် 0.13 မီလီမီတာဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင်၊ အီလက်ထရွန်အလင်းတန်း၏လက်ရှိသိပ်သည်းဆနှင့် compression အချိုးကိုရရှိစေရန်အတွက် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းကို cathod မှရရှိကြောင်းသေချာစေရန်၊ 7 ထို့ကြောင့် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်း၏ လက်ရှိသိပ်သည်းဆမှာ 603 A/cm2 ဖြစ်ပြီး cathode ၏ လက်ရှိသိပ်သည်းဆမှာ 86 A/cm2 ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် cathode ပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ ရရှိနိုင်သည်။ ဒီဇိုင်းသီအိုရီ 14၊ 15၊ 16၊ 17 အရ၊ ပုံမှန် Pierce သည် ထူးခြားသော အီလက်ထရွန်နစ်သေနတ်ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။
ပုံ 5 သည် သေနတ်၏ အလျားလိုက်နှင့် ဒေါင်လိုက် ဇယားကွက်များကို အသီးသီးပြသထားသည်။ x-direction ရှိ အီလက်ထရွန်သေနတ်၏ ပရိုဖိုင်သည် ပုံမှန်စာရွက်နှင့်တူသော အီလက်ထရွန်သေနတ်နှင့် နီးပါးတူညီကြောင်း၊ y-direction တွင် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းနှစ်ခုကို mask 5 မှ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းခွဲထားသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်။ x-direction = 1 မီလီမီတာ၊ နှစ်ခု၏ အနေအထားများဖြစ်သည်။ 0 မီလီမီတာ နှင့် x = 0.155 မီလီမီတာ၊ y = 0 မီလီမီတာ အသီးသီးရှိသည်။ ဖိသိပ်မှုအချိုးနှင့် အီလက်ထရွန်ဆေးထိုးအရွယ်အစား၏ ဒီဇိုင်းလိုအပ်ချက်များအရ cathode မျက်နှာပြင်နှစ်ခု၏ အတိုင်းအတာသည် 0.91 mm × 0.13 mm ဖြစ်ရန် ဆုံးဖြတ်ထားသည်။
၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အလယ်ဗဟိုရှိ x-direction symmetrical တွင် electron beam တစ်ခုစီမှရရှိသော focused electric field ကိုပြုလုပ်ရန်အတွက်၊ ဤစာရွက်တွင် control electrode ကို electron gun တွင်အသုံးပြုပါသည်။ focusing electrode နှင့် control electrode ၏ဗို့အား −20 kV သို့သတ်မှတ်ကာ F မှ anode ၏ဗို့အား 0 V တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း dual ၏ trajectory distribution ကိုရရှိနိုင်ပါသည်။ ထုတ်လွှတ်သော အီလက်ထရွန်များသည် y-direction တွင် ကောင်းမွန်သော compressibility ရှိပြီး အီလက်ထရွန် အလင်းတန်းတစ်ခုစီသည် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် အလယ်ဗဟိုတစ်လျှောက် x-direction သို့ ပေါင်းစပ်သွားကာ၊ ၎င်းသည် control electrode သည် focusing electrode မှထုတ်ပေးသော မညီမျှသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းအား ချိန်ခွင်လျှာဖြစ်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။
ပုံ 7 သည် x နှင့် y လမ်းကြောင်းရှိ beam envelope ကိုပြသထားသည်။ ရလဒ်များက x-direction ရှိ electron beam ၏ projection အကွာအဝေးသည် y-direction ရှိ ၎င်းနှင့် ကွဲပြားပါသည်။ x direction တွင် ပစ်အကွာအဝေးသည် 4mm ခန့်ရှိပြီး y direction ၌ ပစ်အကွာအဝေးသည် 7mm နှင့်နီးစပ်ပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အမှန်တကယ်ပစ်လွှတ်သည့်အကွာအဝေးသည် 4 mm နှင့် 7 mm ကြားရှိရမည်ဖြစ်သည် cathode မျက်နှာပြင်မှ 4.6 မီလီမီတာ အကွာအဝေးရှိ အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းသည် ဒီဇိုင်းလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသော စံစက်ဝိုင်း အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းတစ်ခုနှင့် အနီးစပ်ဆုံးဖြစ်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့တွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။ အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းနှစ်ခုကြားအကွာအဝေးသည် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် 0.31 မီလီမီတာနှင့် နီးကပ်နေပြီး အချင်းဝက်သည် ဒီဇိုင်းလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသည့်အတွက် 0.13 မီလီမီတာခန့်ရှိသည်။ ပုံ 9 သည် beam နှစ်ခု၏ လက်ရှိမြင်ရသည့် 7 အလင်းတန်းရလဒ်ဖြစ်သည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော 80mA နှင့် ကောင်းမွန်သောသဘောတူညီချက်။
လက်တွေ့အသုံးအဆောင်များတွင် မောင်းနှင်သည့်ဗို့အားအတက်အကျကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်၊ ဤမော်ဒယ်၏ဗို့အား အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို လေ့လာရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဗို့အားအကွာအဝေး 19.8 ~ 20.6 kV တွင်၊ ပုံ 1 နှင့် ပုံ 1.10 နှင့် 11 တို့တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် ဗို့အား envelopes များကို ရရှိထားသည်။ ရလဒ်များအရ မောင်းနှင်မှုအပေါ်တွင် ဗို့အားပြောင်းလဲမှုကို မတွေ့မြင်နိုင်ပါ။ နှင့် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းသည် 0.74 မှ 0.78 A သို့သာ ပြောင်းလဲပါသည်။ ထို့ကြောင့် ဤစာရွက်တွင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အီလက်ထရွန်သေနတ်သည် ဗို့အားသို့ ကောင်းစွာ sensitivity ရှိသည်ဟု ယူဆနိုင်ပါသည်။
x- နှင့် y-direction beam စာအိတ်များပေါ်တွင် မောင်းနှင်နေသော ဗို့အားအတက်အကျများ။
တူညီသောသံလိုက်အာရုံစူးစိုက်ကွင်းသည် သာမာန်အမြဲတမ်းသံလိုက်အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အလင်းတန်းတစ်လျှောက်လုံးတွင် တူညီသောသံလိုက်စက်ကွင်းပျံ့နှံ့မှုကြောင့်၊ ၎င်းသည် axisymmetric အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်တန်းများအတွက် အလွန်သင့်လျော်ပါသည်။ ဤအပိုင်းတွင် ခဲတံနှစ်ထပ်အကွာအဝေးသို့ ရွေ့လျားထုတ်လွှင့်မှုကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် တူညီသောသံလိုက်အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်ကို အဆိုပြုထားသည်။ ထုတ်လုပ်လိုက်သော သံလိုက်စက်ကွင်းကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် ပရိုမိုးရှင်းစနစ်၊ နှင့် sensitivity ပြဿနာကို လေ့လာခဲ့သည်။ pencil beam18,19 တစ်ခုတည်း၏ တည်ငြိမ်သော ဂီယာသီအိုရီအရ Brillouin သံလိုက်စက်ကွင်းတန်ဖိုးကို ညီမျှခြင်း (2) ဖြင့် တွက်ချက်နိုင်သည်။ ဤစာရွက်တွင်၊ ဘေးမှဖြန့်ဝေထားသော double pencil beam ၏ သံလိုက်စက်ကွင်းကို ခန့်မှန်းရန် ဤညီမျှမှုကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။ စာရွက် 4 သည် သံလိုက်ဓာတ်နှင့် 0 တန်ဘိုးကို ပေါင်းစပ်တွက်ချက်ထားပါသည်။ Gs.အဆိုအရ Ref. 20, 1.5-2 အဆတန်ဖိုးကိုများသောအားဖြင့်လက်တွေ့ကျတဲ့ဒီဇိုင်းများတွင်ရွေးချယ်သည်။
ပုံ 12 သည် တူညီသော သံလိုက်စက်ကွင်းကို အာရုံစူးစိုက်သည့် အကွက်စနစ်၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြထားသည်။ အပြာရောင်အပိုင်းသည် axial direction တွင် သံလိုက်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော အမြဲတမ်းသံလိုက်ဖြစ်သည်။ ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုသည် NdFeB သို့မဟုတ် FeCoNi ဖြစ်သည်။ သရုပ်ဖော်ပုံစံတွင် သတ်မှတ်ထားသော remanence Br သည် 1.3 T ဖြစ်ပြီး permeability မှာ 1.05 ဖြစ်သည်။ circuit တစ်ခုလုံး၏ တည်ငြိမ်သောဂီယာကို သေချာစေရန်အတွက် beam ၏ ကနဦးသတ်မှတ်ထားသော 70 အရှည်ဖြစ်သည်။ mm. ထို့အပြင်၊ x direction ရှိ သံလိုက်အရွယ်အစားသည် beam channel ရှိ transverse magnetic field သည် တူညီခြင်းရှိမရှိ ဆုံးဖြတ်ပေးသည်၊ ၎င်းသည် x direction ရှိ အရွယ်အစားမှာ အလွန်သေးငယ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ တချိန်တည်းတွင် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ပြွန်တစ်ခုလုံး၏အလေးချိန်ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် သံလိုက်အရွယ်အစားသည် အလွန်မကြီးသင့်ပါ။ ထို့ကြောင့် သံလိုက်များကို အစပိုင်းတွင် 150 mm × 15 mm ဟု သတ်မှတ်ထားပါသည်။ အနှေး-လှိုင်းပတ်လမ်းကို focusing system တွင်ထားနိုင်ပြီး သံလိုက်များကြားအကွာအဝေးကို 20mm သတ်မှတ်ထားသည်။
2015 ခုနှစ်တွင်၊ Purna Chandra Panda21 သည် တူညီသောသံလိုက်အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်တွင် အဆင့်မြှင့်ထားသော အပေါက်အသစ်တစ်ခုပါရှိသော တိုင်အပိုင်းတစ်ခုကို အဆိုပြုခဲ့ပြီး၊ ၎င်းသည် cathode သို့ flux ယိုစိမ့်မှုပြင်းအားကို ပိုမိုလျှော့ချပေးနိုင်သည့် တိုင်အပိုင်းအပေါက်မှ ထုတ်ပေးသော သံလိုက်စက်ကွင်းကို ပိုမိုလျှော့ချပေးနိုင်ခဲ့သည်။ ဤစာတမ်းတွင်၊ အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်၏ တိုင်အပိုင်းအစ၏ အကျယ်နှင့် အမြင့် 5 မီလီမီတာဖြစ်သည်။ အဆင့်သုံးဆင့်သည် 0.5 မီလီမီတာဖြစ်ပြီး ပုံ 13 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အကွာအဝေးသည် 2mm ဖြစ်သည်။
ပုံ 14a သည် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းနှစ်ခု၏ အလယ်မျဉ်းများတစ်လျှောက် axial magnetic field ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြသထားသည်။ ၎င်းသည် အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်နှစ်ခုတစ်လျှောက် သံလိုက်စက်ကွင်းအား ညီမျှကြောင်းတွေ့နိုင်သည်။ သံလိုက်စက်ကွင်းတန်ဖိုးသည် 6000 Gs ခန့်ရှိပြီး သီအိုရီအရ Brillouin စက်ကွင်း၏ 1.5 ဆ ထုတ်လွှင့်မှုနှင့် အာရုံစူးစိုက်မှုစွမ်းရည်ကို မြှင့်တင်ရန် သီအိုရီအရ 1.5 ဆဖြစ်သည်။ သံလိုက်စက်ကွင်းသည် တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အပိုင်းသည် သံလိုက်ဓာတ်များ ယိုစိမ့်မှုကို တားဆီးရာတွင် ကောင်းမွန်သော အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ ပုံ 14b သည် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းနှစ်ခု၏ အပေါ်ဘက်အစွန်းရှိ z လမ်းညွှန်ဖြင့် အကူးအပြောင်းသံလိုက်စက်ကွင်း ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြသထားသည်။ အလျားလိုက်သံလိုက်စက်ကွင်းသည် ဝင်ရိုးစွန်းအပိုင်းအပေါက်တွင် 200 Gs ထက်နည်းသည်ကို တွေ့နိုင်သည်၊ အနှေးလှိုင်းပတ်လမ်းအတွင်း၌ ဖြတ်သွားသောသံလိုက်စက်ကွင်းသည် အီလက်ထရွန်နစ်၏ လွှမ်းမိုးမှု သုညနီးပါးဖြစ်ကြောင်း သက်သေပြနိုင်သည်၊ အားနည်းသော။ ဝင်ရိုးစွန်းအပိုင်းအစများအတွင်း သံလိုက်ဓာတ်မပြည့်ဝမှုကို ကာကွယ်ရန်၊ ဝင်ရိုးစွန်းအပိုင်းများအတွင်း သံလိုက်ဓာတ်အားကို လေ့လာရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပုံ 14c သည် ဝင်ရိုးစွန်းအပိုင်းအတွင်းရှိ သံလိုက်ဓာတ်ခွဲဝေမှု၏ ပကတိတန်ဖိုးကို ပြထားသည်။ ဝင်ရိုးစွန်း၏ သံလိုက်ဓာတ်အား၏ ပကတိတန်ဖိုးသည် 1.2T ထက်နည်းသည်ကို ထောက်ရှုနိုင်သည်။ ဝင်ရိုးစွန်း၏ သံလိုက်ဓာတ်ပြည့်ဝမှု ဖြစ်ပေါ်မည်မဟုတ်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။
Br = 1.3 T.(a) Axial field distribution.(b) Lateral field distribution အတွက် z direction.(c) တိုင်အပိုင်းအတွင်း အကွက်ဖြန့်ဝေခြင်း၏ ပကတိတန်ဖိုး။
CST PS module ကိုအခြေခံ၍ dual beam gun ၏ axial ဆွေမျိုးအနေအထားနှင့် focusing system ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသည်။ Ref. 9 နှင့် simulations၊ အကောင်းဆုံးတည်နေရာမှာ anode အပိုင်းသည် သံလိုက်နှင့်ဝေးရာဝင်ရိုးစွန်းအပိုင်းကို ထပ်နေသောနေရာတွင်ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ remanence ကို 1.3T ဟုသတ်မှတ်ပါက၊ electron beam ၏ transmittance သည် 99% မရောက်နိုင်ပါ။ remanence ကို 1.4 T သို့တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့်၊ focusing magnetic field သည် 0 tra or 65 သို့ တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ yoz လေယာဉ်များကို ပုံ 15 တွင် ပြထားသည်။ အလင်းသည် ကောင်းသော ဂီယာ၊ အနည်းငယ် အတက်အကျရှိပြီး ၄၅ မီလီမီတာထက် ပိုကြီးသော ဂီယာအကွာအဝေးကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။
Br = 1.4 T.(a) xoz လေယာဉ်။(ခ) yoz လေယာဉ်။
ပုံ 16 သည် cathode နှင့် ဝေးကွာသော ကွဲပြားသော အနေအထားတွင် အလင်းတန်း၏ဖြတ်ပိုင်းကို ပြထားသည်။ အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်ရှိ အလင်းအပိုင်း၏ပုံသဏ္ဍာန်ကို ကောင်းမွန်စွာထိန်းသိမ်းထားပြီး အပိုင်းအချင်းသည် များစွာမပြောင်းလဲပေ။ ပုံ 17 သည် x နှင့် y လမ်းကြောင်းများရှိ အလင်းတန်းများကိုပြသထားသည်၊ အသီးသီးပြသထားသည်။ အလင်းအား 1 ၏ ဦးတည်ချက်နှစ်ခုစလုံးသည် အလွန်သေးငယ်သည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။ beam current ၏ရလဒ်များ။ရလဒ်များအရ လက်ရှိသည် 2 × 80 mA ခန့်ရှိပြီး အီလက်ထရွန်သေနတ်ဒီဇိုင်းတွင် တွက်ချက်ထားသောတန်ဖိုးနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
cathode နှင့် ဝေးကွာသော မတူညီသော အနေအထားများတွင် အီလက်ထရွန်အလင်းတန်းဖြတ်ပိုင်း (အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်ပါရှိသော)။
တပ်ဆင်မှုအမှားအယွင်းများ၊ ဗို့အားအတက်အကျများနှင့် လက်တွေ့လုပ်ဆောင်ခြင်းအပလီကေးရှင်းများတွင် သံလိုက်စက်ကွင်းကြံ့ခိုင်မှုပြောင်းလဲမှုများကဲ့သို့သော ပြဿနာများစွာကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် focusing system ၏ sensitivity ကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာရန် လိုအပ်ပါသည်။ အမှန်တကယ်လုပ်ဆောင်ရာတွင် anode အပိုင်းနှင့် pole piece အကြား ကွာဟချက်ရှိနေသောကြောင့်၊ ဤကွာဟချက်ကို simulation တွင် သတ်မှတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ The gap 2 mm a value ကို သတ်မှတ်ထားပါသည်။ စာအိတ်နှင့် အလင်းတန်းများသည် y ဦးတည်ချက်တွင် ရှိနေသည်။ ဤရလဒ်သည် အလင်းတန်းစာအိတ်ရှိ အပြောင်းအလဲသည် သိသာထင်ရှားခြင်းမရှိကြောင်းနှင့် အလင်းတန်းသည် ခဲယဉ်းစွာ ပြောင်းလဲသွားကြောင်းပြသသည်။ ထို့ကြောင့်၊ စနစ်သည် တပ်ဆင်မှုအမှားများအတွက် အာရုံမခံနိုင်ပါ။ မောင်းနှင်မှုဗို့အားအတက်အကျအတွက်၊ အမှားအယွင်းအကွာအဝေးကို ±0.5 kV သို့သတ်မှတ်ထားသည်။ ပုံ 19b တွင် ရလဒ်အနည်းငယ်သာရှိသည်ကို ဗို့အားကို နှိုင်းယှဉ်ပြနိုင်သည်။ စာအိတ်။သံလိုက်စက်ကွင်းအားပြောင်းလဲမှုအတွက် အမှားအယွင်းအကွာအဝေးကို -0.02 မှ +0.03 T ဟုသတ်မှတ်ထားသည်။ နှိုင်းယှဉ်မှုရလဒ်များကို ပုံ 20 တွင်ပြသထားသည်။ အလင်းတန်းစာအိတ်သည် ခဲယဉ်းစွာပြောင်းလဲသွားသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ EOS တစ်ခုလုံးသည် သံလိုက်စက်ကွင်းအားပြောင်းလဲမှုများအတွက် အာရုံမခံနိုင်ပါ။
တူညီသောသံလိုက်အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်အောက်တွင် အလင်းတန်းစာအိတ်နှင့် လက်ရှိရလဒ်ရလဒ်များ။(က) စည်းဝေးပွဲခံနိုင်ရည်မှာ 0.2 မီလီမီတာ။(ခ) မောင်းနှင်မှုဗို့အားအတက်အကျမှာ ±0.5 kV ဖြစ်သည်။
0.63 မှ 0.68 T အထိရှိသော axial magnetic field strength အတက်အကျရှိသော တူညီသော သံလိုက်အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်အောက်တွင် အလင်းတန်းစာအိတ်။
ဤစာတမ်းတွင် ရေးဆွဲထားသော အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်သည် HFS နှင့် ကိုက်ညီနိုင်စေရန် သေချာစေရန်၊ သုတေသနအတွက် အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်နှင့် HFS တို့ကို ပေါင်းစပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပုံ 21 သည် HFS တင်ဆောင်ခြင်းမရှိသော အလင်းတန်းစာအိတ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပြထားသည်။ ရလဒ်များက HFS တစ်ခုလုံးကို တင်သည့်အခါတွင် အလင်းတန်းစာအိတ်သည် များစွာမပြောင်းလဲကြောင်း ပြသနေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အထက်ဖော်ပြပါ အာရုံစူးစိုက်မှုစနစ်သည် HFS ၏ ခရီးလှည့်ခြင်းစနစ်အတွက် သင့်လျော်ပါသည်။
အပိုင်း III တွင် အဆိုပြုထားသည့် EOS ၏ မှန်ကန်မှုကို စစ်ဆေးပြီး 220 GHz SDV-TWT ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို စုံစမ်းစစ်ဆေးရန်၊ အလင်းလှိုင်း အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှု 3D-PIC သရုပ်ဖော်မှုကို လုပ်ဆောင်ပါသည်။ ဆော့ဖ်ဝဲကန့်သတ်ချက်များကြောင့် EOS တစ်ခုလုံးကို HFS သို့ မထည့်နိုင်ခဲ့ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ အီလက်ထရွန်သေနတ်အား မျက်နှာပြင်နှင့် ညီမျှသော 1 မီလီမီတာ အကွာအဝေးနှင့် 1 မီလီမီတာ အကွာအဝေးတစ်ခုဖြင့် အစားထိုးခဲ့သည်။ 0.31mm ရှိသော မျက်နှာပြင်များ၊ အထက်တွင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အီလက်ထရွန်သေနတ်နှင့် တူညီသော ဘောင်များဖြစ်သည်။ EOS ၏ အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် ကောင်းမွန်သော တည်ငြိမ်မှုတို့ကြောင့် PIC simulation တွင် အကောင်းဆုံး output power ကိုရရှိရန် မောင်းနှင်သည့်ဗို့အားကို မှန်ကန်စွာ ချိန်ညှိနိုင်သည်။ အဆိုပါ simulation ရလဒ်များက ပြည့်ဝအထွက်ပါဝါနှင့် အမြတ်အား မောင်းနှင်မှုဗို့အား 20.6 kV, a 2A20 cm (a beam Current) နှင့် 20.6 kV နှင့် 3 စင်တီမီတာ (a beam Current) ဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။ input ပါဝါ 0.05 W ။
အကောင်းဆုံး output signal ကိုရရှိရန်အတွက်၊ သံသရာအရေအတွက်ကိုလည်း ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ အဆင့်နှစ်ခု၏နံပါတ်သည် 42 + 48 cycles ဖြစ်သောအခါ၊ ပုံ 22a.A 0.05 W တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း input signal ကို 314 W သို့ 38 dB တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် အကောင်းဆုံးအထွက်ပါဝါကို ရရှိပါသည်။ The outputing power သည် PFF (Fastrum) အားဖြင့် ပိုမြန်ပါသည်။ 220 GHz. ပုံ 22b သည် SWS တွင် အီလက်ထရွန် စွမ်းအင် အများစုကို စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးသဖြင့် axial အနေအထား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြသသည်။ ဤရလဒ်သည် SDV-SWS သည် အီလက်ထရွန်၏ အရွေ့စွမ်းအင်ကို RF အချက်ပြမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် signal ချဲ့ထွင်မှုကို သိရှိလာစေသည်။
SDV-SWS အထွက်အချက်ပြလှိုင်းသည် 220 GHz ဖြစ်သည်။(က) ပါဝါရောင်စဉ်ပါရှိသော အထွက်ပါဝါ။(ခ) SWS ထည့်သွင်းမှု၏အဆုံးတွင် အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်ဖြင့် အီလက်ထရွန်များ၏ စွမ်းအင်ဖြန့်ဖြူးမှု။
ပုံ 23 သည် အထွက်ပါဝါဘန်းဝဒ်နှင့် dual-mode dual-beam SDV-TWT ၏အထွက်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုပြသထားသည်။ ကြိမ်နှုန်း 200 မှ 275 GHz နှင့် drive ဗို့အားကိုအကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် အထွက်စွမ်းဆောင်ရည်ကို 3-dB bandwidth သည် 205 မှ 275 GHz အထိပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေနိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ dual- လည်ပတ်မှုကို 275 GHz တွင် ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။ လည်ပတ် bandwidth။
သို့သော်၊ ပုံ 2a အရ၊ ထူးဆန်းသောနှင့် ပင်မမုဒ်များကြားတွင် stop band တစ်ခုရှိသည်ကို သိထားပြီး၊ ၎င်းသည် မလိုလားအပ်သော oscillations များဆီသို့ ဦးတည်သွားစေနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ မှတ်တိုင်များအနီးတစ်ဝိုက်တွင် အလုပ်တည်ငြိမ်မှုကို လေ့လာရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပုံ 24a-c သည် 20 ns simulation ရလဒ်များဖြစ်ပြီး 265.3 GHz၊ 265.35 5 GHz နှင့် ၎င်းသည် 265.35 GHz ရှိသည်ဟု မြင်နိုင်ပါသည်။ simulation ရလဒ်များသည် အချို့သော အတက်အကျများ ရှိသည်၊ အထွက်ပါဝါသည် အတော်လေး တည်ငြိမ်ပါသည်။ ရောင်စဉ်ကို ပုံ 24 တွင် အသီးသီး ပြသထားပြီး spectrum သည် သန့်ရှင်းပါသည်။ ဤရလဒ်များသည် stopband အနီးတွင် self-oscillation မရှိကြောင်း ညွှန်ပြပါသည်။
HFS တစ်ခုလုံး၏ မှန်ကန်မှုကို စစ်ဆေးရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဤအပိုင်းတွင်၊ HFS သည် ကိရိယာအချင်း 0.1 မီလီမီတာနှင့် စက်အချင်း 0.1 မီလီမီတာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တိကျမှု 10 μm။ ဤအပိုင်းတွင်၊ HFS သည် ကွန်ပြူတာ ဂဏန်းထိန်းချုပ်မှု (CNC) နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ ဖန်တီးထားပါသည်။ ကြေးနီဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလုံးသည် 10 μm ဖြစ်သည်။ 66.00 မီလီမီတာ၊ အကျယ် 20.00 မီလီမီတာ နှင့် အမြင့် 8.66 မီလီမီတာ။ ပင်ပေါက်ရှစ်ပေါက်ကို ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံတစ်ဝိုက်တွင် ဖြန့်ကျက်ထားသည်။ ပုံ 25b သည် အီလက်ထရွန်အဏုစကုပ် (SEM) ကိုစကင်န်ဖတ်ခြင်းဖြင့် တည်ဆောက်ပုံကို ပြထားသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံ၏ ဓါးသွားများသည် တစ်ပြေးညီထုတ်လုပ်ထားပြီး မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုကောင်းမွန်ပါသည်။ တိကျသောတိုင်းတာမှုပြီးနောက်၊ ခြုံထည်သည် စက်ယန္တရားထက် 5% ပိုနည်းပါသည်။ 0.4μm.စက်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ဒီဇိုင်းနှင့် တိကျမှုလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
ပုံ 26 သည် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့် ထုတ်လွှင့်မှုစွမ်းဆောင်ရည်တို့၏ သရုပ်ဖော်ပုံများကြား နှိုင်းယှဉ်ချက်ကို ပြထားသည်။ ပုံ 26a တွင် Port 1 နှင့် Port 2 သည် HFS ၏ input နှင့် output ports အသီးသီးနှင့် သက်ဆိုင်ပြီး ပုံ 3 တွင် Port 1 နှင့် Port 4 နှင့် ညီမျှပါသည်။ S11 ၏ အမှန်တကယ်တိုင်းတာမှုရလဒ်များသည် အချိန်အတိုင်းအတာထက် အနည်းငယ်ပိုကောင်းပါသည်။ S21 သည် အနည်းငယ်ပိုဆိုးပါသည်။ အကြောင်းအရင်းမှာ Simulation တွင် သတ်မှတ်ထားသော ပစ္စည်းလျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းသည် မြင့်မားလွန်းနေပြီး အမှန်တကယ် စက်ပြုပြင်ပြီးနောက် မျက်နှာပြင်ကြမ်းမှုသည် ညံ့ဖျင်းခြင်းကြောင့် ဖြစ်နိုင်ပါသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့်၊ တိုင်းတာထားသောရလဒ်များသည် simulation ရလဒ်များနှင့် ကောင်းမွန်သောသဘောတူညီချက်ဖြစ်ပြီး၊ ဂီယာဘန်းဝဒ်သည် 70 GHz လိုအပ်ချက်နှင့် ကိုက်ညီပြီး၊ ဖြစ်နိုင်ခြေနှင့် မှန်ကန်မှုတို့ကို စစ်ဆေးပေးပါသည်။ အဆိုပြုထားသည့် fabric ၏အမှန်တကယ် referation နှင့် dual-oremo နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော စမ်းသပ်မှု၊ ရလဒ်များ၊ ဤစာတမ်းတွင် တင်ပြထားသော ultra-broadband dual-beam SDV-TWT ဒီဇိုင်းကို နောက်ဆက်တွဲ ဖန်တီးမှုနှင့် အသုံးချမှုများအတွက် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။
ဤစာတမ်းတွင်၊ 220 GHz dual-beam SDV-TWT အစီအစဥ်ခွဲဝေမှု၏အသေးစိတ်ဒီဇိုင်းကိုတင်ပြထားသည်။ dual-mode လည်ပတ်မှုနှင့် dual-beam excitation ပေါင်းစပ်မှုသည်လည်ပတ်ဘန်းဝဒ်နှင့်အထွက်ပါဝါကိုပိုမိုတိုးမြင့်စေသည်။ HFS တစ်ခုလုံး၏မှန်ကန်မှုကိုစစ်ဆေးရန်အတွက်ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့်အအေးခံစမ်းသပ်ခြင်းများလည်းလုပ်ဆောင်သည်။ အမှန်တကယ်တိုင်းတာမှုရလဒ်များသည် simulation ရလဒ်များနှင့် ကောင်းမွန်သောသဘောတူညီချက်ဖြစ်သည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော two-beam EOS အတွက်၊ ခဲတံနှစ်ချောင်းထုတ်လုပ်ရန် မျက်နှာဖုံးအပိုင်းနှင့် ထိန်းချုပ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို ပေါင်းစပ်အသုံးပြုထားသည်။ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ယူနီဖောင်းကို focusing magnetic field အောက်တွင်၊ ပုံသဏ္ဍာန်ကောင်းဖြင့် အကွာအဝေးတွင် အီလက်ထရွန်ကို တည်ငြိမ်စွာ ထုတ်လွှင့်နိုင်သည်။ အနာဂတ်တွင် EOS ၏ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စမ်းသပ်မှုကို TW-T တစ်ခုလုံးကို လုပ်ဆောင်သွားမည်ဖြစ်သည်။ ဤစာတမ်းတွင် တင်ပြထားသော ဒီဇိုင်းအစီအစဥ်သည် လက်ရှိ ရင့်ကျက်သော လေယာဉ်ပြင်ဆင်ခြင်းနည်းပညာကို အပြည့်အဝ ပေါင်းစပ်ထားပြီး စွမ်းဆောင်ရည် အညွှန်းကိန်းများနှင့် လုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် တပ်ဆင်ခြင်းများတွင် အလားအလာကောင်းများကို ပြသပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဤစာတမ်းသည် terahertz တီးဝိုင်းရှိ ဖုန်စုပ်အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်းသစ် ဖြစ်လာနိုင်သည်ဟု ဤစာတမ်းတွင် ယုံကြည်ပါသည်။
ဤလေ့လာမှုရှိ ဒေတာကုန်ကြမ်းနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုပုံစံအများစုကို ဤစာတမ်းတွင် ထည့်သွင်းထားပါသည်။ သက်ဆိုင်ရာစာရေးဆရာထံမှ ကျိုးကြောင်းဆီလျော်စွာ တောင်းဆိုမှုဖြင့် နောက်ထပ် သက်ဆိုင်ရာအချက်အလက်များကို ရယူနိုင်ပါသည်။
Gamzina၊ D. et al.Nanoscale CNC စက်ဖြင့် ခွဲထုတ်ခြင်း
Malekabadi, A. နှင့် Paoloni, C. UV-LIGA သည် multilayer SU-8 photoresist.J ကို အသုံးပြု၍ sub-terahertz waveguides ၏ microfabrication Micromechanics.Microelectronics.26, 095010. https://doi.org/10.1088/0960-1317/26/9/095010 (2016)။
Dhillon, SS et al.2017 THz နည်းပညာ လမ်းပြမြေပုံ.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 သည် ultra-broadband မှတဆင့် plasmonic လှိုင်းပြန့်ပွားမှုအား ပြင်းထန်စွာ ကန့်သတ်ချုပ်နှောင်ထားပြီး double-grating waveguides.application.physics.Wright.93, 221504. https://doi.org/10.1063/1.3041646။
Baig, A. et al. Nano CNC Machined 220-GHz Traveling Wave Tube Amplifier.IEEE Trans.electronic devices.64၊ 590–592 (2017) ၏ စွမ်းဆောင်ရည်။
Han, Y. & Ruan, CJ Investigating diocotron instability of infinityly wide sheet electron beams using macroscopic cold fluid model theory.Chin Phys B. 20, 104101. https://doi.org/10.1088/1674-1056/20/101010/1012.
Galdetskiy၊ AV သည် multibeam klystron တွင် beam ၏ planar layout ဖြင့် bandwidth ကိုတိုးမြှင့်ရန်အခွင့်အရေးအတွက် 12th IEEE International Conference on Vacuum Electronics, Bangalore, India, 5747003, 317–318 https://doi.org/10.1109/10.5C.
ငုယင်၊ CJ et al. W-band တုန်လှုပ်သွားသော two-blade နယ်လှည့်လှိုင်းပြွန်အတွင်း ကျဉ်းမြောင်းသော အလင်းတန်းခွဲဝေရေးလေယာဉ်ဖြန့်ချီသည့် အလင်းတန်းသုံးလုံးအီလက်ထရွန်သေနတ်များကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်း[J].Science.Rep. ၁၁၊ ၉၄၀။https://doi.org/10.1038/s41598-020-80276-3 (2021)။
Wang, PP, Su, YY, Zhang, Z., Wang, WB & Ruan, CJ Planar သည် W-band အခြေခံမုဒ် TWT.IEEE Trans.electronic devices.68, 5215–5219 (2021) အတွက် အလင်းတန်း ကျဉ်းမြောင်းသော အလင်းတန်းများကို ခွဲထုတ်ခြင်းဖြင့် ဖြန့်ဝေပါသည်။
Zhan၊ M. သည် မီလီမီတာ-လှိုင်းစာရွက် အလင်းတန်း 20-22 ပါသော Interleaved Double-Blade Traveling Wave Tube ဆိုင်ရာ သုတေသနပြုချက် (Ph.D, Beihang University, 2018)။
Ruan, CJ, Zhang, HF, Tao, J. & He, Y. Study on a beam-wave interaction stability of a G-band interleaved dual-blade journey wave tube.2018 43rd International Conference on Infrared Millimeter and Terahertz Waves, Nagoya.8510263၊ https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2018.8510263 (2018)။