简介:为研究热场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的热场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以热场致电子发射阴极为边界,模拟获得了热场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,热场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管热场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。
简介:在场致发射电流的作用下,场致爆炸发射阴极表面的微凸起会产生焦耳加热、热传导等热电物理现象,场致发射电流密度与阴极表面微凸起顶部的温度之间相互影响,两者之间的作用关系是高度非线性的.用数值方法研究了在不同外加宏观电场条件下具有不同顶底半径比微凸起的热效应问题.研究结果表明,当微凸起顶底半径比值不同时,微凸起的微观电场增强因子也不同,当微凸起顶部温度达到阴极材料的熔点时,微凸起内部温度分布差异显著;当外加宏观电场相同时,微凸起的顶底半径比越小,爆炸发射延迟时间越短.对于某个顶底半径比确定的微凸起而言,爆炸电子发射延迟时间随外加宏观电场强度的减小而成指数规律增长.
简介:为研究二极管热场致发射过程中阴极表面热效应的发展过程及相关影响因素,在阴极表面建立了微米级圆台形微凸起物理模型,用数值方法对阴极表面的焦耳加热、热传导、诺廷汉效应等热电物理现象进行了研究,对比了不同形状微凸起、不同外加电场及诺廷汉效应对微凸起中温度分布及温度随时间变化规律的影响。结果表明:微凸起的形状,尤其是顶底半径比会显著影响微凸起中的温度分布规律;在只考虑焦耳加热及热传导效应时,微凸起中的最高温度总是出现在其顶端,但将诺廷汉效应也考虑后,最高温度点将会偏离微凸起顶端而朝微凸起内部移动,外加电场越弱,微凸起中温度最高点出现的位置越靠近微凸起内部;诺廷汉效应会使微凸起中最高温度达到阴极材料熔点所需的时间提前。
简介:基于考虑发射度效应的线性电子注边缘电子受力平衡方程,获得了约束电子注所需磁感应强度,通过对比约束不同效应所需磁感应强度的大小,推导了发射度效应占主导电子注的临界半径公式。利用该公式分析了典型电子注的临界半径,分析表明在导流系数小于0.1EA.V_32时,电子注发射度效应对电子注的影响随电子注半径减小到亚毫米量级后迅速增大。通过理论推导获得了热阴极发射的线性电子注临界半径下限公式,分析表明采用较大负载的阴极有利于获得较高质量的电子注,且在电子注半径小于0.05mm后,常规热阴极的发射能力已不足以保证电子注工作于空间电荷限制状态。此外,在用缩尺法设计电子枪时,若缩尺后的电子注半径小于临界半径,则缩尺法将失效。
简介:在X波段相对论返波管中引入多电子束发射阴极,采用三维共形全电磁PIC粒子模拟软件对返波管进行了模拟。结果表明:多电子束发射阴极的面积为环形阴极面积的20%,产生的电流与环形阴极相同;采用多电子束发射阴极的相对论返波管能稳定地输出功率。与采用环形阴极的相对论返波管相比,由于多电子束发射阴极所产生的电子束与电磁波的相互作用降低,器件的输出功率下降11%,达到稳定输出功率的时间延迟5ns。
简介:PE3340芯片是Peregrine公司研制的一款低噪声、高性能整数分频锁相环,工作频率可高达3GHz,用20引脚TSSOP封装形式,芯片约6.5mm×6.4mm。PE3340内含一个双模前置分频器、R和M计数器以及鉴相器,可通过串行接口对芯片进行编程。遥测发射机设计是用Xilinx公司的CPLD芯片XC9536对PLL芯片PE3340进行预置数据编程。发射机设计用准两点注入式锁相调频技术,包括PE3340、XC9536、温补晶振(TCXO)、有源积分滤波器电路(LF)、VCO、缓冲放大器(Buffer)和S波段功放(PA)等电路模块。发射机电路原理框图如图1所示(虚线框内为PE3340)。