圆柱面和球面真空微电子二极管内电子渡越时间的计算

从拉普拉斯(Laplace)方程和电子渡越时间的定义出发,推导出了圆柱面和球面真空微电子二极管内的电子渡越时间关系式。引入了等效真空微电子二极管的概念,进一步估算了真空微电子三极管内的典型电子渡越时间。

场发射真空微电子二极管结构与性能关系研究

本文讨论了场发射真空微电子二极管的工作原理与结构性能关系

平行平面形真空微电子二极管中的二分之三次方关系式

从泊松（Ｐｏｉｓｓｏｎ）方程出发，推导出了平行平面形真空微电子二极管中考虑空间电荷效应的二分之三次方关系式，并列举了此关系式的有关应用。

平面平行真空微电子二极管中二分之三次方关系式的应用

在一定的假定条件下,考虑空间电荷影响,平面平行真空微电子(P-VMD)二极管中电流-电压近似按二分之三次方关系式工作。本文在此关系式及Forler-Nordheim场发射方程的基础上[2],通过解简化立方方程,进一步推导出管内的电位、电场强度、电子速度和空间电荷密度的分布函数。P-VMD二极管在保持管内结构与阴极表面电场强度不变,并工作在典型工作状态(归一化电位系数p=2/3)情况下,考虑空间电荷影响时的阳极电压、阳极电场强度和阳极电子速度分别比无空间电荷影响时增加约50.00%,73.21%和22.47%。P-VMD二极管内的空间电荷密度分布函数为正割函数,在阳极表面附近为最小,在阴极表面处为无穷大,这是由于本文假设在阴极表面处的电子初速度为零的缘故。

微封闭真空微电子二极管的实验研究

微封闭真空微电子二极管的实验研究＊刘卫东朱长纯（西安交通大学，７１００４９，西安）对真空微电子器件进行真空封装，是其得以广泛应用的重要先决条件［１］．未密封的真空微电子器件的长期稳定工作及各项性能测试，往往需要庞大的真空系统，这限制了它的广泛应用．目...

平面平行真空微电子二极管中电子渡越时间的计算关系式

本文借助于泊松(Poisson)方程,分析了平面平行真空微电子二极管(P-VMD)中空间电荷对管内电位分布的影响,利用电子渡越时间的定义式,推导出了平面P-VMD在考虑空间电荷和忽略电荷空间电荷影响时的电子渡越时间的计算关系式,并验证了此关系式的正确性。最后举例说明了此关系式的应用。

用晶体二极管代换雷达中的电子二极管

近年来,电子管的价格已上涨了十倍左右,给气象雷达的维修工作造成困难.在这种情况下,我们在1989年,对本局701雷达进行了晶体管代换试验,取得了很好的经济效益.电子二极管与晶体二极管虽然有相似的端纽特性,但它们有各自的特点,这使得直接代换往往无法实现.雷达中,电子管工作电压高温度环境恶劣,而晶体管的反向工作电压,温度特性、过载能力等远不如电子管.如果不充分考虑这些因素就会导致代换失败.我们曾有过教训.代换时,我们主要考虑二极管的三个参数:反向工作电压、整流电流、使用频率.对一般低频整流而言,可不考虑其使用频率.现介绍一般的代换方法.

长脉冲高阻抗强流电子束二极管

介绍了强光一号加速器长脉冲功率系统;分析了强光一号加速器长脉冲轴向绝缘高阻抗电子束二极管的管绝缘体和真空磁绝缘传输线的结构与绝缘性能;阐述了二极管工作阻抗和阴阳极的设计原则,给出了设计参数。实验研究表明:二极管电压0.75～2.6MV,电流65～85kA,电压幅值对应的工作阻抗14～44Ω,输出轫致辐射脉冲宽度100～400ns,100cm2输出窗口的轫致辐射剂量率108～2×109Gy/s。

强流电子束无箔二极管结构设计与特性研究

主要叙述高功率二极管的理论模型和结构设计 ,采用基于引导磁场和相对论近似情况下的空间电荷限制流模型 ,对磁浸没无箔二极管产生的空心相对论电子束进行了动态数值模拟 ,研究了二极管几何结构及引导磁场对二极管束流特性的影响。

新的高能注量电子束二极管系统

为"闪光二号"加速器研制了新的二极管系统,其电子束能注量比原二极管系统大3倍多。该系统由带滑闪开关的二极管、漂移管、脉冲磁场和真空靶室等部分组成,通过减小阴极直径、增大轴向磁场强度和磁透镜比,调节滑闪开关距离和预脉冲开关气压等技术措施,使二极管具有高能注量电子束输出的稳定工作状态,在Marx发生器充电电压70kV条件下,在距阴极22cm的靶上获得了总能量21.5kJ、束斑直径52mm和能注量1.01kJ/cm2的电子束输出。

低阻抗强流箍缩电子束二极管的3阶段电子束流模型

在顺位流模型与"4阶段"粒子流动模型的基础上,提出了一种用于分析100ns/MA级电子束流的低阻抗强箍缩二极管物理过程的理论模式。在这种理论分析模式中,将电子和离子的流动情况随时间的演变过程分成非箍缩电子流、弱箍缩电子流、强箍缩电子流3个不同的阶段,分别结合聚焦流和顺位流模型对各个阶段特性进行估算。利用KARATPIC数值模拟软件并结合"强光一号"加速器的工作状态,对该类型二极管中电子束的流动过程作了数值模拟,并在"强光一号"加速器上开展了实验研究。数值模拟和实验结果的对比表明,所提出的新的理论分析模式是合理可行的。

强流电子束二极管陶瓷真空界面

从绝缘和机械强度两方面优化设计了一种应用于强流电子束二极管的陶瓷真空界面。首先,依据真空沿面闪络机理及其影响因素,针对外径220mm的陶瓷板,应用ANSYS静电场模拟,通过对阴极电极形状和阳极外壳尺寸的调整,使得陶瓷沿面电场和阴、阳极三结合点场强均得到了有效控制。模拟结果显示:陶瓷沿面电场分布均匀,阴、阳极三结合点场强小于30kV/cm,电场线与陶瓷表面所成角度基本保持在45°;其次,针对陶瓷与电极的约束结构,通过静力和瞬态冲击分析,确定了该陶瓷界面可承受的最大静压和冲击波最大峰压分别为4.8MPa和60MPa;最后,在脉宽200ns的脉冲功率驱动源上进行了实验研究,陶瓷真空界面平均绝缘场强达到44kV/cm,二极管运行稳定,机械性能可靠,实验结果与理论设计相符。

强流电子束二极管绝缘子分析与设计

对应用在Tesla型强流加速器中的电子束二极管绝缘子进行了仿真,发现电场增强区域与实际发生击穿区域基本一致。从绝缘子沿面电场分布、电力线和绝缘子表面所成角度分布以及材料缺陷等方面分析了击穿发生的原因。认为材料中存在缺陷是导致绝缘子发生击穿的主要原因,局部场增强和非最优化结构设计促成了击穿的发生。对影响绝缘子沿面电场分布的同轴线关键位置进行了设计,得出了阳极倒角半径和阴极屏蔽环半径两个参量的最佳取值范围。

同轴型强流电子束二极管的一种解析近似

从描述电子束运动的基本方程出发,引入一定条件下的近似,获得了一种实用的同轴二极管电流、电压与几何参数关系的近似解析解.给出了同轴二极管阻抗、间隙电压分布与二极管外加电压以及结构参数之间的关系式,并与1维模型精确数值解进行比较分析.采用了PIC数值模拟方法对该理论分析结果在常用参数范围内的准确性进行了验证,获得了一致的结果.与相对论条件下的实验结果数据相比,在二极管电压为300～700 kV时实验结果与该理论估算值非常接近.

电功率20GW重复频率强流电子束二极管实验

重复频率强流电子束二极管是高功率微波源的关键部件之一，它的性能直接影响到高功率微波源的能量转换效率和微波输出功率。 从总体上考虑，20GW二极管将采用径向绝缘技术，其中需要重点考虑的是降低绝缘子表面及三相（真空、绝缘子与金属）点的电场强度，同时提高输出束流的稳定性；另外还要考虑减小回流电子对绝缘子的轰击，避免绝缘子产生表面闪络，以延长绝缘子使用寿命。

锂漂移四象限硅光电二极管的原理和特性

在联合研制激光制导装置的过程中,我们小组承担了激光探测器的研制任务,经过两年多努力,试制成功锂漂移四象限硅光电二极管。与主机联调实验,实现了预期目标,各项技术参数均达到设计要求,取得了满意的效果。下面对它的原理和特性作一简单介绍。 1 基本原理固体受光照射后,它的光学性质可从麦克斯韦方程出发,用唯像理论加以讨论。

强流电子束源阴极等离子体的粒子模拟

模拟了强流电子束源阴极表面附近区域数密度约1014 cm-3的等离子体的膨胀过程,观察到等离子体膨胀速度约为1cm/μs。通过观察不同时刻阴极附近电子和离子的相空间分布、数密度分布和轴向电场分布,分析了等离子体膨胀过程。结果表明:等离子体的产生使得阴极表面电场增强,进而增大阴极的电流发射密度,电流密度增加使得空间电荷效应增强,并使等离子体前沿处的电场减小,当等离子体前沿处的电场减小到零时等离子体向阳极膨胀。讨论了等离子体温度、离子质量、束流密度和离子产生率对等离子体膨胀速度的影响。结果表明:等离子体的膨胀速度随着等离子体温度升高而增大,随离子质量增大而减小,但膨胀速度不等于离子声速;等离子体产生率越小,等离子体膨胀速度越小。

“强光一号”加速器短γ二极管径向箍缩率计算方法

电子束流箍缩是强流电子束二极管工作过程中广泛存在的物理现象.束流径向箍缩率定义为靶面形成的束斑(环)面积随时间的变化率,是判断二极管的束流箍缩情况和工作特性的重要指标,目前对其的研究方法以光学诊断和针对特定二极管的理论估算为主.在现有研究的基础上,以“强光一号”强箍缩短γ二极管为对象,给出了适用于该“环-板”构型二极管的径向箍缩率理论估算公式,并分别建立了基于粒子模拟和实验测量箍缩中心偏移的箍缩率计算方法,三种方法给出的径向箍缩率值分别为8.43,8.70及7.89 cm^(2)/ns,三者相对偏差<10%.为强流二极管径向箍缩率的研究提供了一种新的思路.