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电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会

召开年：2018
召开地：济南
出版时间： 2018-09

主办单位：中国真空电子材料行业协会

会议文集：电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会论文集

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1.170 GHz回旋管磁控注入电子枪的技术分析与设计研究
- ZENG Xu;曾旭;LIU Ben-tian;刘本田;ZHANG Yi-chi;张亦弛;FENG Jin-jun;冯进军;CAI Jun;蔡军
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：回旋管作为一种高频段的大功率源器件,特别适合用于热核聚变等离子体加热装置中.磁控注入电子枪作为其中的核心部件,所产生电子注的质量决定了整管的性能.本文回顾了回旋管磁控注入电子枪的概念及发展历程,分析了存在的问题,并给出了可能的技术途径.同时以1MW、170GHz回旋管为例,较为详细地介绍了磁控注入电子枪的设计过程并给出了相应的设计结果:在加速电压80kV,电子注电流40A,工作磁场6.68T的条件下,获得的电子注横纵速度比为1.3,导引中心半径为7.4mm,速度零散为1.56％,满足注波互作用需求.
2.0．65 THz回旋管双阳极电子枪的模拟与设计
- HUANG Wen-jin;黄文晋;WANG Zhi-peng;王志鹏;ZHANG Tian-zhong;张天钟;CHEN Ru-tai;陈儒泰;LUO Jin;罗金
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：针对0.65THz二次谐波回旋振荡管的需求,对双阳极电子枪结构参量进行PIC模拟仿真.由于0.65THz二次谐波回旋管高频结构尺寸非常小,电子注与波互作用的引导中心半径更小,若要实现太赫兹器件的高功率、高效率输出,要求电子注速度离散足够小,层流性较好,需要对双阳极电子枪结构进行优化.经过大量模拟优化,得到了较好的结果,其电子注横纵速度比为1.28,速度离散为7.6％.
3.回旋振荡管高频理论及在170 GHz器件设计中的应用
- LI Zhi-liang;李志良;FENG Jin-j un;冯进军;LIU Ben-tian;刘本田
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：回旋振荡管是一种具有重要发展前景的高功率毫米波源.本文简要介绍了回旋振荡管的结构类别,详细叙述目前应用于回旋振荡管的主要高频理论,包括线性理论和非线性理论,并给出目前应用于高频系统的数值分析软件发展情况,最后利用上述理论及Matlab软件编制出的冷腔和非线性自洽计算程序对热核聚变用170GHz Mw级回旋振荡管高频系统进行设计并给出计算结果.
4.同轴内外开槽谐振腔磁波模式的特征根研究
- WANG Zhi-peng;王志鹏;张天钟;ZHANG Tian-zhong;CHEN Ru-tai;陈儒泰;HUANG Wen-jin;黄文晋;LUO Jin;罗金;LU Yan-wei;卢彦伟
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：同轴回旋管是目前应用于ITER计划的高功率微波源,随着频率和功率要求的提高,通常选取高阶模式来增大功率容量,但同时也带来了严重的模式竞争问题.同轴内外开槽回旋管利用内外半径比和槽参数的变化,能有效降低模式谱的密度从而能够有效抑制模式竞争.本文利用全波匹配法,推导并求解了同轴内外开槽谐振腔的特征根方程,得到了对同轴开槽结构高阶模特征根分析的更准确结果.
5.TE01-TE11圆波导模式变换器的设计计算
- WANG Li-na;王丽娜;牛新建;NIU Xin-jian;LIU Qiao;刘巧;LIU Jian-wei;刘建卫;LIU Ying-hui;刘迎辉;WANG Hui;王晖
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：本文呈现了三种TE01-TE11圆波导模式变换器的设计方法.三种设计方法都是在耦合波理论的基础上实现,其不同在于对波型函数的构造上.传统的设计方法是使用显式的轴线函数来描述圆波导模式变换器的结构,而迭代综合法和NURBS是用非解析的方式来构造其轴线的.在理论分析的基础上,使用MATLAB编制了迭代综合法的计算程序,并进行大量的数值计算与优化.计算表明其中心频率的转换效率达到98.80％,长度为577.6mm.最后利用CST进行验证,仿真结果与数值计算结果一致性较高.
6.170 GHz,1 MW回旋管收集极系统的研究
- ZHANG Yi-chi;张亦弛;LIU Ben-tian;刘本田;ZENG Xu;曾旭
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：本文针对170GHz、1Mw回旋管收集极系统和自身散热问题,开展了兆瓦级、长脉冲回旋管降压收集极技术和收集极有效热管理技术的研究.通过对降压收集极的理论分析,确定了170GHz、1MW回旋管收集极电压;通过设计周期磁场扫描系统,降低收集极壁峰值功率密度,改善了功率密度分布;通过流体热分析和瞬态热分析计算收集极系统温度分布,验证了磁场扫描频率对收集极壁温度的影响.本文结果对高功率长脉冲回旋管收集极的设计具有指导意义.
7.95 GHz,400 kW回旋管的设计与实验研究
- LIU Qiao;刘巧;牛新建;NIU Xin-jian;WANG Li-na;王丽娜;LIU Ying-hui;刘迎辉;WANG Hui;王晖;LIU J ian-wei;刘建卫
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：本文介绍了一支工作于95GHz、百千瓦级的回旋管的设计与实验研究.该回旋管的高频腔体的工作模式为TEn.s模式,电子枪采用单阳极磁控注入式.实验测试表明,在工作电压51.6kV、电流24A时,该回旋管的输出功率达到430kW,输出频率为95.21GHz.
8.微波稠油减粘研究进展
- LIU Lu;刘露;SHANG Hui;商辉;ZHANG wen-hui;张文慧
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：微波应用于稠油减粘是一种新的技术手段,对于保护环境,提高经济效益具有重要的意义.微波加热具有热效应与非热效应,既可以通过介电损耗将微波能转化为热能,又可改变反应的活化能与指前因子,加快反应速度.不同的微波处理条件对减粘的作用不同,最理想的减粘频率为2450MHz.微波作用会使大分子碎裂为较小分子,减少胶质、沥青质含量,有利于降低稠油粘度.研究还认为,在稠油中加入金属颗粒、碳颗粒等吸波物质有助于降粘.水含量以及稠油中的金属含量对稠油粘度有很大影响,在微波作用下,对油包水型稠油,减黏相当于脱除其中的水分,而降低金属含量也有利于降低稠油的粘度.
9.基于ANSYS的内置加热子的陶瓷加热器温度场分析
- DU Bin;杜斌;LU Yan-ping;鲁燕萍;REN Han-yu;任含玉
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：利用有限元分析软件ANSYS对陶瓷加热器的瞬态温度场进行了仿真分析,得到了氮化铝和氧化铝两种陶瓷基体中两种不同加热膜图形瞬时的温度场分布情况.同时对氧化铝基陶瓷加热器的实验结果和模拟计算结果进行了比较分析,计算结果能够反映真实加热器工作过程,可以为陶瓷加热器的加热膜图形设计提供有效依据.
10.微波干燥纤维织物特性研究
- DENG J ie-wen;邓杰文;FU Wen-j ie;傅文杰;LI Xiao-yun;黎晓云;ZENG Bao-qing;曾葆青
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：微波干燥作为一种快速高效的烘干技术被广泛地应用在食品和工业领域.相较于微波加热主要关注于织物印染方面,本文对于2.45GHz频率微波的烘干织物特性进行了实验研究.通过测量织物损耗角正切值,分析出织物干燥效率与织物性能的关系.同时研究织物的抗拉强度变化和微观结构情况,说明正常微波烘干的织物物样品与自然风干相似,而过度的微波烘干会损坏织物结构.并根据研究结果,本文提出了一种改进的微波干燥方法.
11.用于磷酸浓缩的微波均匀加热装置设计
- LUO Bin;骆斌;DENG You-qi;邓有杞;ZHU Hua-cheng;朱铧丞;YANG Yang;杨阳;HUANG Ka-ma;黄卡玛
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：多聚磷酸作为一种高附加值的原料酸被广泛运用在磷化工业中,但是传统制备方法存在能耗高、工艺复杂、产品中混有杂质等缺点,这些问题限制了多聚磷酸的产量和应用.微波能作为一种清洁能源可以有效地改善传统方法中存在的问题,但是微波加热存在均匀性差、容易出现“热失控”等问题.这些问题会导致产品质量差,严重的将引发事故,因此需要设计一个均匀加热的磷酸浓缩装置.本文利用多物理场仿真计算设计了一种温度变异系数为7.52的磷酸浓缩装置,通过调整磷酸溶液的厚度来改善加热均匀性.
12.基于时域有限差分法的选择性辐射器的光学性质研究
- ZHAO Shuang;赵霜;ZHANG Zhi-fang;张智方;ZHU Yan-yan;朱燕艳;FANG Ze-bo;方泽波
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：本文利用有限时域有限差分法设计并计算了ErzO./Si结构的一维微结构晶体的光学性质,研究了不同的薄厚、不同折射率对辐射性质的影响,制备了40％ErzO.和60％Al:O.的样品并测得了高温辐射光谱,发现大于1.8肛m波长的辐射比较强.为了抑制这一辐射,上述样品加入了微结构部分,计算结果显示,微结构的加入可以有效抑制特征辐射以外的辐射.
13.不同腔体材料微波炉的多物理场仿真与研究
- GAN Wei-wei;甘伟伟;WU Zhe;昊喆;ZHONG Jia-yuan;钟家元;WANG Shuang;王双;LIU Jian-long;柳建龙;ZENG Bao-qing;曾葆青
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：本文使用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics模拟分别采用不锈钢和搪瓷作为腔体材料的微波炉,在500W功率下加热一个土豆,研究电场与温度分布情况.通过仿真结果得出,搪瓷在拥有较大磁导率时,作为微波炉腔体材料相较于不锈钢会有较大的表面损耗,加热效率低.尽管其温度均匀性会提高,但是这是在牺牲加热效率的前提下获得的,所以以不锈钢作为微波炉腔体材料优于搪瓷.
14.基于振动系统理论的比较分析与实现冲击试验条件新研究方法
- CHI Xun;迟迅
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：本文是结合实际需要,基于振动系统理论而提出的一种全新方法来比较分析不同冲击试验条件的量级,引入速度变化率为评判标准,应用微积分建模、计算机模拟、波形系统分析等分析手段来统一进行定量分析比较并指导最后的应用,最终在振动试验系统上成功实现冲击试验条件的比对.
15.基于LabVIEW的S波段注入锁频磁控管功率合成监测保护系统
- LI GUO;李果;LONG Zhuo;龙卓;WEI Yu;位宇;LIU Chang-jun;刘长军
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：在四路注入锁频15kW连续波磁控管的相干功率合成实验中,为保证实验系统安全,本文基于LabVIEW平台开发了一套微波功率合成系统控制保护程序.本程序每40ms采集一次波导中各路微波入射功率和反射功率,如果功率异常,上位机会控制磁控管电源的PLC切断磁控管的高压供电,防止大功率反射损伤磁控管微波源.另外,实验系统中水负载、磁控管、环行器都需要水冷散热.本程序每200ms采集一次大功率水负载、磁控管和环行器的冷却水流量和水温,能够在实验系统发生故障时及时报警.基于LabVIEW的数据自动采集克服了传统分布式测量仪器相互独立运行,无法进行数据交互的缺点.该监控系统实现了对大功率磁控管功率合成系统保护的功能.
16.QFD在微波电源设计中的运用研究QFD在微波电源设计中的运用研究
- LIN Jin;蔺琎;ZHANG Shi-min;张世敏;WANG Li;王黎;KANG Ruo-gu;亢若谷
- 《电子陶瓷、陶瓷-金属封接第十八届会议暨真空电子与专用金属材料分会2018年年会》 | 2018年
摘要：质量机能展开(QFD)是把顾客或市场的要求转化为设计要求、零部件特性、工艺要求、生产要求的多层次演绎分析方法.本文通过介绍传统微波电源和微波开关电源,分析得到微波开关电源在体积、转化效率上的优势,最后结合QFD,构建设计质量屋,明确主要设计任务,得到设计重点与分析结论相吻合.结果表明,QFD的运用可以为微波电源设计过程提供新方法和新思路.