[發(fā)明專利]一種基于三維微結(jié)構(gòu)降低二次電子發(fā)射的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110662115.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN113506968B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李韻;謝貴柏;苗光輝;王君峰;李小軍;李斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01P3/16
• 分類號(hào): H01P3/16;H01P11/00;B22F10/20;B33Y10/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種基于三維微結(jié)構(gòu)降低二次電子發(fā)射的方法，其特征在于，包括：

確定微波部件中沿電磁場(chǎng)傳輸通道方向的待降低二次電子發(fā)射表面；

確定微波部件中的三維深度微結(jié)構(gòu)加載區(qū)域；其中，三維深度微結(jié)構(gòu)加載區(qū)域?yàn)椋阂源档投坞娮影l(fā)射表面為底面，向微波部件外側(cè)延伸深度d₀的三維空間區(qū)域；

采用金屬絲構(gòu)成相交且尾端位于同一平面上的簇形結(jié)構(gòu)；將簇形結(jié)構(gòu)周期性首尾相連，兩兩編織，構(gòu)成微結(jié)構(gòu)單元；其中，若干個(gè)微結(jié)構(gòu)單元在待降低二次電子發(fā)射表面上周期性排列，布滿待降低二次電子發(fā)射表面，單個(gè)微結(jié)構(gòu)單元在待降低二次電子發(fā)射表面上的投影為封閉形狀，投影最大寬度處尺寸為t；若干個(gè)微結(jié)構(gòu)單元在沿遠(yuǎn)離電磁場(chǎng)傳輸通道方向且垂直于待降低二次電子發(fā)射表面的深度方向排列，通過周期性交錯(cuò)編織布滿三維深度微結(jié)構(gòu)加載區(qū)域，單個(gè)微結(jié)構(gòu)單元在三維深度微結(jié)構(gòu)加載區(qū)域沿深度方向的橫截面上的投影為封閉形狀，投影最大寬度處尺寸為d；在沿電磁場(chǎng)傳輸通道方向上：若干個(gè)微結(jié)構(gòu)單元在待降低二次電子發(fā)射表面上兩兩相鄰排列，且沿電磁場(chǎng)傳輸通道方向排列的任意相鄰兩個(gè)微結(jié)構(gòu)單元之間的中心間距≤2t；在三維深度微結(jié)構(gòu)加載區(qū)域的深度方向上：若干個(gè)微結(jié)構(gòu)單元在沿遠(yuǎn)離電磁場(chǎng)傳輸通道方向且垂直于待降低二次電子發(fā)射表面的深度方向兩兩相鄰排列，且沿遠(yuǎn)離電磁場(chǎng)傳輸通道方向且垂直于待降低二次電子發(fā)射表面的深度方向排列的任意相鄰兩個(gè)微結(jié)構(gòu)單元之間的中心間距≤d；金屬絲的半徑為r₀，長(zhǎng)度為l₀，20μm≤2r₀≤1mm，2r₀＜l₀≤d；微波部件的中心工作波長(zhǎng)為λ，t≤0.01λ，d≤0.01λ；d₀≥4t；

采用3D打印工藝，在三維深度微結(jié)構(gòu)加載區(qū)域逐層加工制備微結(jié)構(gòu)單元，形成三維深度微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)二次電子發(fā)射的有效降低；

微結(jié)構(gòu)單元由金屬絲和金屬絲圍成的真空區(qū)域組成；其中，微結(jié)構(gòu)單元在微波部件表面上的投影為面積為S封閉形狀，金屬絲在微波部件表面上的投影面積為S_m，S_m≤0.5S。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維微結(jié)構(gòu)降低二次電子發(fā)射的方法，其特征在于，確定微波部件中沿電磁場(chǎng)傳輸通道方向的待降低二次電子發(fā)射表面，包括：

根據(jù)麥克斯韋方程組與微波部件電磁邊界條件，求解得到微波部件中沿電磁場(chǎng)傳輸方向上任意位置p的電磁場(chǎng)幅度分布p(E,H)；其中，E表示電場(chǎng)幅度，H表示磁場(chǎng)幅度；

根據(jù)電場(chǎng)分布得到電場(chǎng)幅度最大值E_m的位置p₁，以p₁為中心，以電場(chǎng)幅度在p₁周圍區(qū)域下降至處為邊界，得到微波部件表面上的投影區(qū)域A；

確定待降低二次電子發(fā)射表面為包含投影區(qū)域A的規(guī)則表面區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維微結(jié)構(gòu)降低二次電子發(fā)射的方法，其特征在于，3D打印工藝選擇選區(qū)激光熔化工藝。