[發(fā)明專利]一種相干電磁輻射產(chǎn)生系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810986147.0
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109119311B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉維浩;劉予誠;陸亞林;王琳;賈啟卡
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H01J27/00
• 分類號: H01J27/00;H01J27/20;H01J23/02
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王寶筠

1.一種相干電磁輻射產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，包括：

金屬板，所述金屬板上至少具有第一亞波長孔陣列，所述第一亞波長孔陣列包括沿第一方向、第二方向陣列排布的多個矩形孔，所述第一方向與所述第二方向垂直，所述矩形孔為貫穿所述金屬板的通孔，且所述矩形孔的尺寸在毫米量級至微米量級范圍內(nèi)；所述金屬板上還具有第二亞波長孔陣列和第三亞波長孔陣列；所述第二亞波長孔陣列包括沿第三方向、第四方向排列的多個矩形孔，所述第三方向與所述第一方向和所述第二方向的夾角都等于45°，所述第四方向與所述第三方向垂直；所述第三亞波長孔陣列包括沿第五方向、第六方向排列的多個矩形孔，所述第五方向與所述第一方向平行，所述第六方向與所述第二方向平行；

電子注產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生沿某一方向運(yùn)動的薄片狀的電子注，并使所述電子注從所述金屬板上的亞波長孔陣列上掠過，形成在三維空間特定方向上的相干電磁輻射。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子注的運(yùn)動方向與所述第一方向之間具有一夾角，所述相干電磁輻射的輻射方向由所述夾角的大小決定的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述矩形孔的長度和寬度之比在10～20的范圍內(nèi)；所述矩形孔的高度大于所述寬度的1倍、小于所述長度的2倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述矩形孔在所述第一方向上的間距與所述矩形孔的寬度之比在10～20的范圍內(nèi)；

所述矩形孔在所述第二方向上的間距與所述矩形孔在所述第一方向上的間距之比在1.2～2的范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一亞波長孔陣列中的多個矩形孔與所述第三亞波長陣列中的多個矩形孔圍成多個矩形區(qū)域，所述第二亞波長陣列中的多個矩形孔分別位于所述多個矩形區(qū)域內(nèi)，且所述矩形區(qū)域內(nèi)的矩形孔位于所述矩形區(qū)域的一條對角線上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子注產(chǎn)生裝置包括陰極和電子注加速器；

所述陰極為橫截面為矩形的陰極，所述陰極用于產(chǎn)生薄片狀的電子注；

所述電子注加速器用于對所述電子注加速，以使所述電子注沿某一方向運(yùn)動。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬板為金屬圓盤。

8.一種相干電磁輻射產(chǎn)生方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的相干電磁輻射產(chǎn)生系統(tǒng)，包括：

提供金屬板，所述金屬板上具有第一亞波長孔陣列，所述第一亞波長孔陣列包括沿第一方向、第二方向陣列排布的多個矩形孔，所述第一方向與所述第二方向垂直，所述矩形孔為貫穿所述金屬板的通孔，且所述矩形孔的尺寸在毫米量級至微米量級范圍內(nèi)；所述金屬板上還具有第二亞波長孔陣列和第三亞波長孔陣列；所述第二亞波長孔陣列包括沿第三方向、第四方向排列的多個矩形孔，所述第三方向與所述第一方向和所述第二方向的夾角都等于45°，所述第四方向與所述第三方向垂直；所述第三亞波長孔陣列包括沿第五方向、第六方向排列的多個矩形孔，所述第五方向與所述第一方向平行，所述第六方向與所述第二方向平行；

利用電子注產(chǎn)生裝置產(chǎn)生沿特定方向運(yùn)動的薄片狀的電子注，并使所述電子注從所述金屬板上的亞波長孔陣列上掠過，形成在三維空間特定方向上的相干電磁輻射。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：

改變所述特定方向與所述第一方向的夾角大小，以改變所述相干電磁輻射的輻射方向。