微空心阴极放电的3维数值模拟

 给出了圆筒形微空心阴极的3维流体方程组及其稳态的差分方程和合理的边界条件,并利用计算机模拟计算,得出了He放电形成的粒子密度、电子能量、 电场及电势分布。讨论了在阴极孔径为240~360 mm,气压6 666.1~13 332.2 Pa的范围内放电参量的变化规律:固定电压和气压时,阴极孔径减小,负辉区重合越多;固定阴极孔径和气压时,气压升高,带电粒子密度随着气压增加而增加。结果表明放电参量强烈依赖阴极孔径和气压。     

圆锥曲线中直周角性质的研究

笔者对这一问题作了点深入研究 ,得出一些优美的性质 .1　问题的研究定理　椭圆 x2a2 y2b2 =1上有一定点P(x0 ,y0 )与异于点 P的两个动点 Q、R,若∠ QPR =90°,则动直线 QR恒经过定点 ,且该定点的坐标为(a2 - b2a2 b2 .x0 ,- a2 - b2a2 b2 .y0 ) .为了证明上述定理 ,先给出如下引理 :引理　若 x1 、x2 是方程 f(x) =0的两个实数根 ,其中 f(x) =ax2 bx c(a≠ 0 ) ,则　　 (x0 - x1 ) (x0 - x2 ) =f (x0 )a .引理证明略 ,下面证明原定理 .证明　设 Q(x1 ,y1 )、R(x2 ,y2 ) ,由PQ⊥ PR得　 (x0 - x1 ) (x0 - x2 ) (y0 - y1 )…     

94GHz渐变复合腔二次谐波回旋管的设计

根据注-波互作用自洽非线性理论,编写了分析渐变复合腔的计算程序,通过该程序,获得了工作模式对为TE021-TE031的注-波互作用腔体和相关电磁参量的优化结果。应用粒子模拟软件对设计的复合腔进行了模拟,模拟与数值计算结果基本一致。根据计算结果研制了二次谐波回旋管,在加速电压57.5kV、电流10A下,测得其工作频率为94GHz,输出模式为TE01,峰值功率和效率分别为156kW和27.1%。计算、模拟和实验结果基本一致。     

波纹内导体返波振荡器的热腔特性

 导出了波纹内导体同轴慢波结构热腔色散方程，研究了周期波纹深度、电子注平均半径、电子注电流及加速电压对波纹内导体慢波结构的高频场时间增长率的影响。结果表明：慢波结构周期减小、波纹深度加深、电子注平均半径减小、电子注电流增大、加速电压增大均会使高频场时间增长率增大。建立了粒子模型并应用PIC粒子模拟软件进行仿真，对各影响参数进行优化，结果表明：当加速电压为0.5 MV、电子束电流85 kA、波纹周期长度4.4 cm、波纹幅度为0.23 cm、内轴平均半径为2.9 mm和外壁内径为4.4 cm时，可获得10 GHz，1.1 GW效率约25%的单频微波输出。     

Ultra-wideband circular-polarization converter with micro-split Jerusalem-cross metasurfaces

An ultrathin micro-split Jerusalem-cross metasurface is proposed in this paper, which can efficiently convert the linear polarization of electromagnetic(EM) wave into the circular polarization in ultra-wideband. By symmetrically employing two micro-splits on the horizontal arm(in the x direction) of the Jerusalem-cross structure, the bandwidth of the proposed device is significantly extended. Both simulated and experimental results show that the proposed metasurface is able to convert linearly polarized waves into circularly polarized waves in a frequency range from 12.4 GHz to 21 GHz, with an axis ratio better than 1 d B. The simulated results also show that such a broadband and high-performance are maintained over a wide range of incident angle. The presented polarization converter can be used in a number of areas, such as spectroscopy and wireless communications.     

双频相对论返波振荡器的数值模拟

 提出了X波段双频两段式同轴相对论返波振荡器的物理模型,推导了该结构在冷腔时的TM0n模式色散方程,数值求解了两段式同轴波纹慢波结构TM01模色散曲线;用粒子模拟软件对其结构和电磁参数进行分析研究,优化得到的结构参数为第一、二段分别为10个和4个周期数,周期长度分别为0.50 cm和 0.73 cm,波纹幅值分别为0.13 cm和0.21 cm,平均半径为2.9 cm,同轴间隙为2.1 cm。结果表明:在环形相对论电子注电压为510 kV、电流为9.4 kA,引导磁场为0.7 T的条件下,器件得到了X波段稳定的高功率双频微波输出,其平均功率约为0.75 GW,平均功率效率为15.6%。     

高功率速调管TE_(11)-HE_(11)模式变换器的设计及实验验证

基于模式匹配法编制了分析内壁刻槽TE11-HE11圆波导模式变换器数值计算程序;采用该程序为工作频率为30.5GHz的高功率速调管设计了一半径为16mm的TE11-HE11模式变换器。计算表明该变换器在2.6%的带宽内转换效率在98.8%以上,实验结果表明该变换器性能良好。     

从“圆柱容球”谈起——“柱锥台球”中一个有趣的共性

被称为“数学之神”的伟大数学家阿基米德去世后，人们在他的墓碑上刻上“圆柱容球”（即球内切于圆柱）的图形．据说这是由于在阿基米德的众多发现中．他最为自豪的是发现了“球的表面积和体积分别是它的外切圆柱表面积和体积的兰分之二”（以前的立体几何课本中曾将此作为例题）．一个简单的几何图形，永远铭刻着阿基米德的功绩．     

梅涅劳斯定理与塞瓦定理的综合推广

梅、塞二氏定理[1]:不过顶点的直线交△ABC的边或其延长线于X、Y、Z,则AX/XB·BY/YC·CZ/ZA=1;     

螺旋分布孔高阶旋转模式激励器的设计（英文）

针对Danilov(2007)提出的高阶模式激励器纯度未知和设计思路模糊的不足,介绍了一种改进型螺旋分布孔高阶旋转模式激励器,以实现同轴TE1,1模式到圆波导TE5,3模式的高纯度转换。根据不均匀弦方程,编制了数值计算程序对同轴腔体结构参数进行了优化计算,使工作模式能够有效谐振。基于小孔衍射理论以及PEC表面的电场边界条件,详细研究了螺旋分布孔的排列方式和模式抑制器的工作原理。数值计算和仿真结果表明:在中心频率30GHz附近,TE5,3模式激励器的模式纯度高达97.4%,转换效率为96.1%。设计的高阶模式激励器相对于Danilov的结构具有纯度高和紧凑的性能。