计算机在微波实验中的应用

计算机在微波实验中的应用赵学韫（暨南大学物理系，广州５１０６３２）一、引言目前在我国许多高校中，微波实验仍然是在一些传统的设备上手工调节逐点测量，工作量很大，效率很低．本文介绍一种利用计算机技术改造一些必要的微波测量设备，组成一个微波实验自动化系统．...     

高功率微波脉冲压缩储能谐振腔的测量与调试

储能谐振腔是高功率微波脉冲压缩系统实验的核心部件，精确测量有关储能腔参数，修正谐振腔尺寸，调整实验系统的微波参数，使储能阶段H—T的泄漏最小、谐振腔的储能效率达到最大是非常关键和必要的。介绍了L波段高功率微波（HPM）脉冲压缩谐振腔的微波参数的测量，并根据微波参数测量的结果对谐振腔进行了调整，使谐振腔的储能效果明显改善；分析了不同气体成分及充气气压与本征频率之间的关系及其抗击穿性，作为工作介质，SF6含量为30％-50％，SF6-N2混合气体综合性能较好的。     

微波离子源磁路设计

根据强流中子管的特殊要求和微波离子源微波吸收及传输原理得出对磁场模式的要求， 给出几种磁场模式的设计结果及实验数据， 并作出相应讨论．     

新型全吸收式高功率微波能量计

为解决高功率微波源传输线内能量的测量,研制了一种全吸收式液体高功率微波能量计。能量计采用乙醇、去离子水等混合液作为吸收液,吸收液吸收微波后体积膨胀,探测器内的液面升高,通过控制系统得到液面升高引起的电压变化值,从而得到被测能量的大小。该套能量计具有结构简单、测量准确度高等特点,经过实验,测得能量计端口的电压反射系数小于-20 dB,具有较好的匹配性,能够开展10~600 J能量的测量,5次测量结果标准偏差优于3%,可满足高功率微波源传输线内或空间辐射能量的测量。     

碳纳米管低温氢等离子体的微波吸收特性研究

运用双流体理论,在同时考虑了碳纳米管中低温氢等离子体的电子碰撞吸收和氢离子碰撞吸收的基础上,理论导出了铁催化高压歧化生成的碳纳米管中低温氢等离子体的微波吸收系数公式,数值计算了不同条件下的微波吸收系数.模拟结果表明,铁催化高压歧化生成的碳纳米管中低温氢等离子体对2.45GHz的微波产生强烈吸收.理论结果与实验数据相吻合.     

一种高效的2.45 GHz二极管阵列微波整流电路

 采用4只HSMS 282肖特基二极管阵列,对大功率微波整流电路进行了研究。构造了基于微带线结构的2.45 GHz高效微波整流电路,将微波整流单元电路的输入功率提升到33 dBm。仿真和实验结果表明,在一定微波输入功率的条件下,整流电路在负载较大范围内变化时保持了高整流效率。通过在不同微波输入功率和负载下进行测量,发现当输入微波功率为27.0~31.7 dBm之间变化时,最高整流效率均达到了60%以上,当微波输入功率为30 dBm时,微波整流电路效率达到了63.3%。     

微波器件HPM效应

高功率微波（HPM）效应实验系统由微波辐射源、效应物和监测系统等组成。微波源产生并辐射电磁波，实验中的微波辐射源分为窄带微波源和超宽谱（UWB）源两种。实验效应物包括低噪高放、TR管、限幅器、混频器和微波组件——被动雷达探测系统RF装置等。详细介绍了这些微波器件和微波组件的基本组成、特性、工作原理和性能，同时介绍了不同效应物的实验系统、实验方法、效应现象和损伤判据。监测系统对目标状态、辐射源状态进行监视，在注入实验中对效应物的注入功率进行测量，在辐照实验中对目标附近的辐射场进行测试标定，为实验结果的分析提供数据。为避免损伤累积效应，损伤实验注入脉冲次数不超过4次。     

铁原子团簇的红外与微波吸收性能

以文献［１］中提出的金属原子团簇的电子能谱和吸收光谱理论为指导，对铁原子团簇的红外与微波吸收性能进行了实验测定。实验结果证明这个理论是正确的。测试结果表明：纳米级铁原子团簇材料具有很强的红外吸收性能，微米级铁原子团簇材料具有很强的微波吸收性能，与文献［３］中的理论相符。     

工业多用途工具：微波激励KW级CO2激光器

提高气体放电的功率注入密度，是进一步发展工业用高功率ＣＯ２激光器的关键．为此，我们采用自制的变形 Ｍａｇｉｃ Ｔ型微波放电腔，克服了由于高频趋肤效应引起的放电不均匀，实现了大体积的均匀的微波辉光放电．在用于激励高功率ＣＯ２激光的原理性实验中，获得大于１ｋｗ的激光输出功率，光电效率优于２５％，首次达到商用水平．     

重复频率X波段类周期加载微波腔的实验研究

在CHP-01加速器上对我所提出的X波段类周期加载微波腔进行了实验研究. 在实验中,首先对加速器进行了调试,使其能够稳定运行;然后对磁场、电压等参数与微波输出的关系进行了研究; 最后在二极管电压约为790kV、电流约为6.7kA时得到了微波输出功率为1.4GW、微波频率为9.4GHz、微波脉宽为30ns、束波转换效率为26%的实验结果.