A novel slotted helix slow-wave structure for high power Ka-band traveling-wave tubes

A novel slotted helix slow-wave structure （SWS） is proposed to develop a high power, wide-bandwidth, and high reliability millimeter-wave traveling-wave tube （TWT）. This novel structure, which has higher heat capacity than a conven- tional helix SWS, evolves from conventional helix SWS with three parallel rows of rectangular slots made in the outside of the helix tape. In this paper, the electromagnetic characteristics and the beam-wave interaction of this novel structure operating in the Ka-band are investigated. From our calculations, when the designed beam voltage and beam current are set to be 18.45 kV and 0.2 A, respectively, this novel circuit can produce over 700-W average output power in a frequency range from 27.5 GHz to 32.5 GHz, and the corresponding conversion efficiency values vary from 19% to 21.3%, and the maximum output power is 787 W at 30 GHz.     

The variation of Mn-dopant distribution state with x and its effect on the magnetic coupling mechanism in Znl-xMnxO nanocrystals

Zn1-xMnxO （x = 0.0005, 0.001, 0.005, 0.01, 0.02） nanocrystals are synthesized by using a wet chemical process. The coordination environment of Mn is characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, and its X-ray absorption fine structure. It is found that the solubility of substitutional Mn in a ZnO lattice is very low, which is less than 0.4%. Mn ions first dissolve into the substitutional sites in the ZnO lattice, thereby forming Mn2＋O4 tetrahedral coordination when x ≤ 0.001, then entering into the interstitial sites and forming Mn3＋O6 octahedral coordination when x ≥ 0.005. All the samples exhibit paramagnetic behaviors at room temperature, and antiferromagnetic coupling can be observed below 100 K.     

“力的独立作用原理”处理曲线运动的优越性

复杂的曲线运动问题,能考查、评价学生对物理知识的综合把握能力.由于高中阶段所讲的曲线运动主要是抛体运动和圆周运动,因而对一般的曲线运动问题的处理就成为难点.如果运用力的独立作用原理,采取"分而治之"的策略,往往能起到化繁为简、出奇制胜的效果.因此,有必要把"力的独立作用原理,,作为处理物理问题的基本方法,在教学中采用适当的方式渗透给学生,使其在应用中把握内涵.     

氩-氮混合气电感耦合等离子体在元素和同位素分析中的应用进展

在传统Ar等离子体中引入其他活性气体(如氮气等)已经成为拓展其分析性能的一种重要手段。本文较系统的阐述了Ar-N₂混合气体电感耦合等离子体的基本物理化学性质,从N₂气引入引起传统Ar-ICP基本物理化学参数变化的层面出发探讨了Ar-N₂混合气等离子体特殊性质产生的机制,回顾了Ar-N₂混合气电感耦合等离子体在质谱分析中近40年的应用成果,并且展望了该技术在未来元素和同位素分析领域的应用前景。     

爆炸载荷下X70钢管道的局部破坏效应

对大直径X70钢油气管道在接触爆炸下的破坏效应进行了野外化爆实验,获得了不同装药量及不同壁厚条件下钢管道的接触爆炸破坏特征。实验结果表明:接触爆炸载荷作用下管壁迎爆面局部破坏明显,且呈花瓣形破口,同时产生具有较大质量和动能的爆炸破片,破片与对面管壁碰撞后形成凹坑,甚至发生贯穿现象。基于动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian耦合方法,对钢管在外接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行三维数值模拟,得到管壁迎爆面的变形破坏及对面管壁在爆炸破片碰撞下的后效作用过程,计算结果与实验结果符合良好。研究结果为在役油气管道的抗爆能力分析及安全性评估提供了参考依据。     

任意阶光子先增后减和先减后增相干态的非经典性

研究了任意阶的光子先增后减(CA)和光子先减后增(AC)相干态的非经典特性,并给出了相应的解析表达式.AC操作和CA操作由于湮灭算符和产生算符的不对易性,导致产生的两种态具有不同的非经典特性.文中首先给出了两种态的归一化因子的解析表达式,随后在此基础上研究了MandelQ参数、光子数分布和Wigner函数等表征非经典特性的统计量,研究表明两种态都具有非常明显的非经典特性,并且AC操作比CA操作能产生更强的非经典性.     

磁性薄膜原子层数对极化方向的影响

关键词：     

爱因斯坦引力场Arnowitt-Deser-Misner约束方程的两种推导方法

给出两种不同方法,分别导出爱因斯坦引力理论中著名的Arnowitt-Deser-Misner(ADM)约束方程.其一是在具有洛伦兹号差的时空中,构造一个单参数引力场作用量,由此导出单参数ADM约束方程.该参数取某特定值时对应的就是熟知的ADM约束方程.其二是将二重复函数理论运用于爱因斯坦引力场的哈密顿形式表述中,得到引力场ADM约束的二重化形式,从而也能将通常的ADM约束作为其特殊情况包含其中.此外,这两种方法还能统一地表述具有不同时空号差(洛伦兹号差和欧几里得号差)的洛伦兹引力理论和欧几里得引力理论 关键词： Arnowitt-Deser-Misner约束方程 哈密顿表述 时空号差 引力场作用量     

地震作用对大型LNG储罐动力特性影响分析

为研究地震作用对大型LNG储罐结构动力特性的影响,基于ANSYS有限元分析软件对2×104m3LNG储罐进行模态和地震作用下的响应分析,得到储罐在水平地震、竖向地震及水平和竖向地震共同作用下的动力响应特性。结果表明:随着模态阶数的增大,模态振型由拱顶向罐壁延伸;在水平地震作用下储罐水平最大位移变形量、竖直最大位移变形量及等效应力均大于竖向地震作用,而在水平地震作用下储罐水平位移变形、竖直位移变形及等效应力分布规律与水平和竖向地震共同作用相同,水平和竖直方向最大位移变形量及等效应力值近似相等,说明地震对大型LNG储罐结构动力特性影响中水平地震作用是主要的,因此在地震频发地区建设大型LNG储罐时应将水平地震作用下的强度校核结果作为评价储罐抗震性能的一项指标。