[發明專利]基于兩段矩形光柵的史密斯?帕賽爾電磁輻射源

在審

• 申請號: 201710347815.0
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107093538A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 劉維浩;梁林波;陸亞林;王琳;賈啟卡
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01J23/027
• 分類號: H01J23/027;H01J23/06;H01J23/20
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,趙鎮勇

1.一種基于兩段矩形光柵的史密斯-帕賽爾電磁輻射源，其特征在于，包括產生矩形帶狀電子注的電子槍、大尺寸平板金屬矩形光柵、小尺寸平板金屬矩形光柵和收集極；

所述電子槍與收集極相對應，所述大尺寸平板金屬矩形光柵和小尺寸平板金屬矩形光柵依次放置在電子槍于收集極之間，所述大尺寸平板金屬矩形光柵和小尺寸平板金屬矩形光柵的上表面到所述矩形帶狀電子注的距離相等；

所述電子槍產生勻速的矩形帶狀電子注依次地掠過所述大尺寸平板金屬矩形光柵和小尺寸平板金屬矩形光柵的上表面，最后進入所述收集極；

所述矩形帶狀電子注在所述大尺寸平板金屬矩形光柵表面與反向慢波相互作用，進而產生電子群聚，形成一系列周期性排列的電子團，這些電子團在光柵表面產生相干的普通Smith-Purcell輻射，輻射頻率為電子團群聚頻率的正整數倍，當這些電子團進入到所述小尺寸平板金屬矩形光柵表面時，小尺寸平板金屬矩形光柵產生特異Smith-Purcell輻射，輻射頻率也為電子團群聚頻率的正整數倍，所述大尺寸平板金屬矩形光柵表面產生的相干普通Smith-Purcell輻射能產生兩倍于群聚頻率的電磁輻射，所述小尺寸平板金屬矩形光柵的特異Smith-Purcell輻射能產生五倍甚至六倍的電磁輻射。

2.根據權利要求1所述的基于兩段矩形光柵的史密斯-帕賽爾電磁輻射源，其特征在于，所述的特異Smith-Purcell輻射是由勻速帶電粒子與光柵的輻射波相互作用而產生的是相干輻射，其輻射頻率與方向是確定的。

3.根據權利要求2所述的基于兩段矩形光柵的史密斯-帕賽爾電磁輻射源，其特征在于，所述的特異Smith-Purcell輻射在原理上是由光柵的矩形槽中的諧振模式在勻速帶電粒子的激發下依次產生的輻射，光柵中的每個矩形槽是一個開放的諧振腔，也即是一個輻射單元，整個光柵構成一系列開放諧振腔形成的陣列。

4.根據權利要求3所述的基于兩段矩形光柵的史密斯-帕賽爾電磁輻射源，其特征在于，所述的特異Smith-Purcell輻射的強度比普通Smith-Purcell輻射強度高一個數量級。