封接型等離子體行波管的氣體動(dòng)態(tài)系統(tǒng)研究.pdf

1、當(dāng)真空微波器件在綜合考慮帶寬、效率和輸出功率受到限制時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)若在高功率微波電真空器件中填充受控等離子體，其性能將發(fā)生很大的提升，不僅可以提高器件的輸出功率，而且可以顯著的改善器件的帶寬和互作用效率，甚至可以去掉引導(dǎo)磁場(chǎng)。等離子耦合腔行波管的運(yùn)作需要對(duì)其填充等離子體，這往往通過(guò)填充氣體與電子注的碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就提出了兩個(gè)課題，即：如何將氣體送入電子注通道，使氣體分子能夠與電子注碰撞產(chǎn)生等離子體；然后，又是如何抽除殘余氣體保持陰極的高真

2、空度以提高熱陰極壽命的。若要解決這兩個(gè)技術(shù)難題，則需要通過(guò)等離子體行波管中的氣體動(dòng)態(tài)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 本文首先對(duì)填充等離子體微波管的理論與實(shí)驗(yàn)發(fā)展作了比較系統(tǒng)的綜述分析，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)封接型等離子體行波管動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的氫發(fā)生器和差壓泵裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了深入而細(xì)致的研究，并將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用于等離子體診斷實(shí)驗(yàn)中，能更好的改進(jìn)測(cè)試方法。主要內(nèi)容如下： 1．簡(jiǎn)介國(guó)內(nèi)外等離子體行波管的發(fā)展情況，具體以等離子體加載耦合腔鏈行波管的實(shí)例

3、分析填充等離子體對(duì)微波器件性能參數(shù)的提升。并分析了封接型等離子體行波管動(dòng)態(tài)系統(tǒng)研究的意義、目標(biāo)和進(jìn)展。 2．詳細(xì)分析了鈦與氫化鈦的轉(zhuǎn)化機(jī)理，并利用氫化鈦在350℃放氫的原理制作了氫發(fā)生器，以及其加熱電路，并加工測(cè)試。重點(diǎn)對(duì)生成氣體的成分進(jìn)行了分析，證明了生成的氣體為氫氣；并測(cè)試了氣體生成量隨溫度的變化關(guān)系。 3．利用鈦在300℃以上吸氫的原理制作了差壓泵。采用多孔鈦板制成的差壓泵，既有物理吸附又有化學(xué)吸附作用。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了

4、不同溫度、不同氫壓強(qiáng)的吸氫效果，并做了普通鈦板與多孔鈦板組成的差壓泵的差壓效果的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)同結(jié)構(gòu)的普通鈦板組成的差壓泵并沒(méi)有吸氫效果。 4．將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用到傳統(tǒng)的等離子體診斷實(shí)驗(yàn)中。采用Langmuir探針、掃描電源和微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)時(shí)獲得等離子體的伏安特性曲線及參數(shù)計(jì)算結(jié)果。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用來(lái)采集Langmuir探針的電流電壓信號(hào)，并加以分析處理。根據(jù)所得的伏安曲線，討論了等離子體的電子溫度，離子密度等參數(shù)的計(jì)算