多電子注-孔陣列THz源研究.pdf

1、太赫茲（THz）是指頻率在100GHz到10THz、對(duì)應(yīng)的電波長(zhǎng)在3mm和30μm之間的電磁波，其電磁波頻段范圍位于微波與紅外光之間，是一個(gè)特殊的頻率譜區(qū)域，在醫(yī)學(xué)、生物、通信等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。太赫茲源作為太赫茲科學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心部分，也是目前有待解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，采用真空電子技術(shù)產(chǎn)生太赫茲輻射源是業(yè)界公認(rèn)有效方法之一。而目前真空電子技術(shù)產(chǎn)生太赫茲源的方法還面臨互作用效率低、輸出功率低、加工難度大等問(wèn)題，因此本文提出采用多電子

2、注與孔陣列周期結(jié)構(gòu)互作用的方法，提高互作用效率及輸出功率，且運(yùn)用這種結(jié)構(gòu)便于加工，對(duì)太赫茲輻射源的研究具有重要意義。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容主要有以下三個(gè)方面：
　?。?）提出了單孔周期結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行了色散的理論推導(dǎo)，得出結(jié)構(gòu)的色散曲線，分析了單孔結(jié)構(gòu)的電磁特性，運(yùn)用電磁仿真軟件進(jìn)行了驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)與其它結(jié)構(gòu)的比較，得出了單孔周期結(jié)構(gòu)具有較高的互作用效率。為了得到輸出功率，設(shè)計(jì)加工了T型耦合諧振腔，并對(duì)高頻結(jié)構(gòu)的色散測(cè)量方法進(jìn)

3、行了調(diào)研，最終選擇諧振法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試分析，運(yùn)用仿真軟件，對(duì)待測(cè)模型進(jìn)行了色散測(cè)量。
　　（2）在單孔周期結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了多電子注的孔陣列周期結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)其色散及電磁特性進(jìn)行了分析。比較了不同孔個(gè)數(shù)的孔陣列周期結(jié)構(gòu)的互作用效率，得出孔陣列結(jié)構(gòu)中的孔間存在耦合，孔數(shù)越多的結(jié)構(gòu)互作用效率越高，最后通過(guò)仿真軟件計(jì)算出不同孔結(jié)構(gòu)的耦合阻抗值。
　?。?）運(yùn)用多電子注的方法，將多電子注孔陣列周期結(jié)構(gòu)應(yīng)用在Smith-Purcel