The invention relates to a radial dual frequency continuous wave terahertz oblique tube, including axisymmetric metal roof, axisymmetric metal bottom plate, two fan-shaped electron beam, two fan-shaped metal plate slow wave structure, coaxial output waveguide coaxial output waveguide outer cylinder and inner cylinder, axisymmetric collector and external magnetic field generating device; external magnetic field generating device in high frequency interaction region along the radial and axial static magnetic field, the two sector beam in a static magnetic field under the direction of transmission along the opposite direction of the radial, fan-shaped metal plate and respectively with two different structural parameters of slow wave structure interaction, the two energy sector beam is two a different frequency of electromagnetic wave energy, two frequency of the electromagnetic wave radiated by a coaxial output waveguide, which can produce two frequency electromagnetic wave output, which is The tuning range of the whole work frequency is widened.
【技术实现步骤摘要】
一种双频径向连续波太赫兹斜注管
本专利技术属于连续波太赫兹真空电子辐射源
,具体涉及一种工作在连续波状态,能同时辐射两个频率均大于0.1太赫兹、输出功率均大于1瓦的太赫兹波段的双频径向连续波太赫兹斜注管。
技术介绍
近年来太赫兹技术得到了巨大发展,具有一定功率输出的太赫兹源是太赫兹技术应用的基础。基于真空电子学的太赫兹源能产生较高的输出功率,因此国内外均大力开展真空电子学太赫兹源器件的研究,俄罗斯的应用物理研究所开展了1THz回旋管的实验研究,产生了频率为1.03THz、输出功率为1kW的太赫兹脉冲信号,日本的福田大学开展了太赫兹波段连续波回旋管的实验研究。西北核技术研究所围绕过模表面波振荡器,在太赫兹波产生理论、数值模拟和实验方面也开展了大量的研究工作,在CKP1000和CKP3000加速器上实验得到了频率为0.14THz的太赫兹波输出,利用辐射远场功率密度积分法,实测功率分别达到约2.6MW和5MW,并且初步开展了0.14THz同轴结构表面波振荡器的理论研究工作。为了达到kW量级以上的输出功率,现阶段研制的回旋器件以及表面波振荡器所需的外加引导磁场一般较大,需采用超导线圈产生强磁场对电子束的运动进行约束,导致所研制的太赫兹真空电子器件外部设备非常庞大,不利于太赫兹真空电子器件的广泛应用。随着太赫兹技术以及微纳加工技术的发展,太赫兹真空电子器件的一个重要发展方向为中小输出功率太赫兹源器件的研制,能用于医学成像以及探测等研究领域。该类型太赫兹源所需要的电子束电压较低、电子束密度较小。随着器件工作电压的降低以及电子束密度的减少,所需的外加约束磁场强度采 ...
【技术保护点】
一种双频径向连续波太赫兹斜注管,包括外部磁场产生装置、电子束产生装置以及同轴输出波导;所述外部磁场产生装置用于产生沿着径向以及轴向的静磁场;所述同轴输出波导包括同轴输出波导内筒和同轴输出波导外筒;其特征在于:所述电子束产生装置用于产生一个左扇形电子束和右扇形电子束;还包括轴对称金属底板、轴对称金属顶板以及轴对称收集极;轴对称收集极安装在轴对称金属底板和轴对称金属顶板之间,并且轴对称收集极位于轴对称金属底板和轴对称金属顶板的中心处;所述同轴输出波导外筒与轴对称金属顶板沿着径向的外边缘相连接且与轴对称金属顶板垂直;所述同轴输出波导内筒与轴对称金属底板沿着径向的外边缘相连接且与轴对称金属底板垂直;轴对称收集极将轴对称金属顶板与轴对称金属底板之间的间隙分成左径向束波通道和右径向束波通道;所述左径向束波通道和右径向束波通道两个相互独立;同轴输出波导内筒与同轴输出波导外筒之间的间隙为轴向束波通道;左径向束波通道和右径向束波通道分别与轴向束波通道连通;轴对称金属底板在靠近轴对称金属顶板的面上设置有扇形金属平板慢波结构;所述扇形金属平板慢波结构被轴对称收集极分成了结构参数不同左扇形金属平板慢波结构以及 ...
【技术特征摘要】
1.一种双频径向连续波太赫兹斜注管,包括外部磁场产生装置、电子束产生装置以及同轴输出波导;所述外部磁场产生装置用于产生沿着径向以及轴向的静磁场;所述同轴输出波导包括同轴输出波导内筒和同轴输出波导外筒;其特征在于:所述电子束产生装置用于产生一个左扇形电子束和右扇形电子束;还包括轴对称金属底板、轴对称金属顶板以及轴对称收集极;轴对称收集极安装在轴对称金属底板和轴对称金属顶板之间,并且轴对称收集极位于轴对称金属底板和轴对称金属顶板的中心处;所述同轴输出波导外筒与轴对称金属顶板沿着径向的外边缘相连接且与轴对称金属顶板垂直;所述同轴输出波导内筒与轴对称金属底板沿着径向的外边缘相连接且与轴对称金属底板垂直;轴对称收集极将轴对称金属顶板与轴对称金属底板之间的间隙分成左径向束波通道和右径向束波通道;所述左径向束波通道和右径向束波通道两个相互独立;同轴输出波导内筒与同轴输出波导外筒之间的间隙为轴向束波通道;左径向束波通道和右径向束波通道分别与轴向束波通道连通;轴对称金属底板在靠近轴对称金属顶板的面上设置有扇形金属平板慢波结构;所述扇形金属平板慢波结构被轴对称收集极分成了结构参数不同左扇形金属平板慢波结构以及右扇形金属平板慢波结构;左扇形金属平板慢波结构与相对设置的轴对称金属顶板构成了左扇形高频结构;右扇形金属平板慢波结构与相对设置的轴对称金属顶板构成了右扇形高频结构;同轴输出波导外筒筒壁上以轴对称收集极为中心轴对称开设有两个电子束入射口;电子束产生装置产生的左扇形电子束和右扇形电子束在外部磁场产生装置的作用下分别从两个扇形电子束入射口进入左径向束波通道和右径向束波通道;左扇形电子束和右扇形电子束打到轴对称收集极后一部分扇形电子束被吸收,一部分打到扇形金属平板慢波结构表面被吸收。2.根据权利要求1所述的双频径向连续波太赫兹斜注管,其特征在于:所述左...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈再高,王建国,程国新,王玥,任泽平,
申请(专利权)人:西北核技术研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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