电磁辐射产生制造技术

在一个实施例中描述了装置(100)。该装置被配置成产生包括频率范围在10GHz至10THz内的频率分量的电磁辐射(102)，装置包括被配置成产生电子束(106)的电子源(104)。装置还包括磁场发生器(108)，其被配置成产生磁场以在产生电磁辐射(102)的相互作用区域内调节和引导电子束。装置还包括包含圆柱形结构的波导(110)。圆柱形结构在相互作用区域中与电子束同轴对齐。圆柱形结构的内表面(216)被配置成促进电子束和在波导内部被激发和维持的电磁场之间的切伦科夫型相互作用，以产生电磁辐射。装置还包括输出耦合器(112)，其被配置成从装置输出电磁辐射。装置还包括电子束收集器(114)，其被配置成在相互作用区域之后收集电子束并从电子束中回收能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及产生电磁辐射以供使用，特别但非仅仅适用于高功率应用领域，例如聚变反应系统中的等离子体加热、环境远程监测、以及大面积复合材料的质量评估。

技术介绍

1、回旋管(gyrotron)提供连续波(continuous wave，cw)电磁(electromagnetic，em)辐射源，以供高功率应用(如聚变反应系统中的等离子体加热)使用。此类回旋管能够在70ghz至300ghz的频率范围内提供0.5mw至2mw的输出功率(其中，较高的功率关联于较低的频率)。实验证明，回旋管在较低频率的效率可达50％。其他em辐射源，如反向波振荡器(backward wave oscillator，bwo)和行波管(travelling wave tube，twt)，其效率可能超过70％。然而，bwo或twt的输出功率可能不超过1kw，不足以满足高功率应用的需求。

2、为了达到更高的效率，可以使用多级降压收集极(multi-stage depressedcollector，mdc)来从系统中回收能量。由于需要从螺旋电子束的圆周运动(即电子束螺旋轨迹)中提取本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种装置(100)，所述装置被配置成产生电磁辐射(102)，所述电磁辐射包括频率范围在10GHz到10THz内的频率分量，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述内表面包括二维周期性结构，所述二维周期性结构被配置成使得，所述圆柱形结构的纵向轴线和在所述内表面上的位置之间的径向距离，随所述内表面上的位置的纵向坐标和方位角坐标而变化。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其中，所述内表面具有周期性的表面高度变化，所述表面高度变化沿所述内表面在两个维度上变化。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述表面高度变化的幅度在所述装置的0...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种装置(100)，所述装置被配置成产生电磁辐射(102)，所述电磁辐射包括频率范围在10ghz到10thz内的频率分量，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述内表面包括二维周期性结构，所述二维周期性结构被配置成使得，所述圆柱形结构的纵向轴线和在所述内表面上的位置之间的径向距离，随所述内表面上的位置的纵向坐标和方位角坐标而变化。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其中，所述内表面具有周期性的表面高度变化，所述表面高度变化沿所述内表面在两个维度上变化。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述表面高度变化的幅度在所述装置的0.1至10个工作波长范围内，其中，所述工作波长与所述频率分量相关。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述内表面包括导体，并且其中，所述内表面被构造成沿所述圆柱形结构在纵向方向和方位角方向上增加所述波导的阻抗。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述圆柱形结构的直径d满足条件d/λ>3，其中，λ是所述装置的工作波长，其中，所述工作波长与所述频率分量相关。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成以超过以下平均功率的方式输出电磁辐射：

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成输出连续波电磁辐射或脉冲波电磁辐射。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，所述装置用于在聚变反应系统中加热等离子体。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中，所述电子束的大部分能量处于层...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·V·科诺普廖夫，M·亨德森，
申请(专利权)人：英国原子能管理局，
类型：发明
国别省市：