[發明專利]一種雙頻徑向連續波太赫茲斜注管

有效

• 申請號: 201611031076.6
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106783476B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 陳再高;王建國;程國新;王玥;任澤平
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: H01J23/24
• 分類號: H01J23/24;H01J23/06;H01J23/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

1.一種雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，包括外部磁場產生裝置、電子束產生裝置以及同軸輸出波導；所述外部磁場產生裝置用于產生沿著徑向以及軸向的靜磁場；所述同軸輸出波導包括同軸輸出波導內筒和同軸輸出波導外筒；

其特征在于：所述電子束產生裝置用于產生一個左扇形電子束和右扇形電子束；

還包括軸對稱金屬底板、軸對稱金屬頂板以及軸對稱收集極；軸對稱收集極安裝在軸對稱金屬底板和軸對稱金屬頂板之間，并且軸對稱收集極位于軸對稱金屬底板和軸對稱金屬頂板的中心處；

所述同軸輸出波導外筒與軸對稱金屬頂板沿著徑向的外邊緣相連接且與軸對稱金屬頂板垂直；所述同軸輸出波導內筒與軸對稱金屬底板沿著徑向的外邊緣相連接且與軸對稱金屬底板垂直；

軸對稱收集極將軸對稱金屬頂板與軸對稱金屬底板之間的間隙分成左徑向束波通道和右徑向束波通道；所述左徑向束波通道和右徑向束波通道兩個相互獨立；同軸輸出波導內筒與同軸輸出波導外筒之間的間隙為軸向束波通道；左徑向束波通道和右徑向束波通道分別與軸向束波通道連通；

軸對稱金屬底板在靠近軸對稱金屬頂板的面上設置有扇形金屬平板慢波結構；所述扇形金屬平板慢波結構被軸對稱收集極分成了結構參數不同左扇形金屬平板慢波結構以及右扇形金屬平板慢波結構；左扇形金屬平板慢波結構與相對設置的軸對稱金屬頂板構成了左扇形高頻結構；

右扇形金屬平板慢波結構與相對設置的軸對稱金屬頂板構成了右扇形高頻結構；

同軸輸出波導外筒筒壁上以軸對稱收集極為中心軸對稱開設有兩個電子束入射口；

電子束產生裝置產生的左扇形電子束和右扇形電子束在外部磁場產生裝置的作用下分別從兩個扇形電子束入射口進入左徑向束波通道和右徑向束波通道；左扇形電子束和右扇形電子束打到軸對稱收集極后一部分扇形電子束被吸收，一部分打到扇形金屬平板慢波結構表面被吸收。

2.根據權利要求1所述的雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，其特征在于：所述左扇形高頻結構和右扇形高頻結構均產生頻率大于0.1太赫茲、輸出功率大于1瓦的太赫茲頻段電磁波。

3.根據權利要求1或2所述的雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，其特征在于：所述兩個電子束入射口均為弧形；弧形所對應的角度大小為0°至360°；所述左扇形電子束和右扇形電子束的起止角度范圍與兩個電子束入射口弧形所對應的角度大小相適配。

4.根據權利要求3所述的雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，其特征在于：所述左扇形電子束與左扇形金屬平板慢波結構均為扇形結構；所對應的張角的起止角度相同；右扇形電子束與右扇形金屬平板慢波結構均為扇形結構；所對應的張角的起止角度相同。

5.根據權利要求4所述的雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，其特征在于：所述外部磁場產生裝置在扇形高頻結構產生的徑向磁場的幅值在0.1Tesla到1.4Tesla之間，軸向磁場的幅值在-0.01Tesla到0Tesla之間。

6.根據權利要求5所述的雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，其特征在于：所述左扇形電子束和右扇形電子束的電壓范圍均在1.0kV至50kV之間，電流密度范圍均在5A/cm²至300A/cm²之間。

7.根據權利要求6所述的雙頻徑向連續波太赫茲斜注管，其特征在于：所述左扇形金屬平板慢波結構中每一個周期的長度范圍為0.02mm到4.0mm之間，慢波結構開槽的寬度范圍為0.01mm到3.0mm之間，慢波結構開槽的深度為0.02mm到4.0mm之間，左扇形金屬平板慢波結構的頂部距軸對稱金屬頂板的長度的范圍為0.1mm到10.0mm之間；

右扇形金屬平板慢波結構中每一個周期的長度的范圍為0.02mm到4.0mm之間，慢波結構開槽的寬度范圍為為0.01mm到3.0mm之間，慢波結構開槽的深度范圍為0.02mm到4.0mm之間，左扇形金屬平板慢波結構的頂部距軸對稱金屬頂板的長度范圍為0.1mm到10.0mm之間。