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河北磁控管公司:相对论河北磁控管的前世今生

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河北磁控管公司:相对论河北磁控管的前世今生

  河北磁控管是一项突破性技术,对世界历史产生了巨大影响。自1921年发明以来,其功率和效率不断提高,结构更加紧凑,并在许多方面获得了广泛应用。1976年相对论磁控管的出现,推动了这一领域的进一步发展。至今,相对论磁控管仍是全球研究的热点。

  磁控管发展史

  1940 自从赫尔首次发表了磁控管的设想以后,研究人员以此为基础,先是研制出了谐振腔磁控管,后来又诞生了相对论磁控管。根据科学技术史学家的定义,1940年谐振腔磁控管的发明(代号为Tizard Mission 的作战行动)、雷达的研制以及在工业上的广泛应用被认为是一次“重大的技术革命”。

  1976 今天,工业上谐振腔磁控管的应用比比皆是,并且束-波转换效率超过80%。从谐振腔磁控管发展为相对论磁控管是技术上的巨大飞跃,它早由麻省理工学院的贝克菲(Bekefi)和奥尔采霍夫斯基(Orzechowski)于1976年开始研究。在这项开创性的研究中,他们从六腔之一中径向提取辐射,S波段功率达到了900兆瓦,束-波转换效率接近20%。

  1977年 ,苏联应用物理研究所的科瓦列夫(Kovalev) 和福克斯(Fuks)发明了具有衍射输出的相对论磁控管(MDO),由于 MDO 转换效率只有百分之几,效率太低,于是他们放弃了进一步研究。

  到了2000年,密歇根大学和新墨西哥大学研究人员引入了新的启动技术和新的阴极拓扑结构来进行研究,同时日本的研究人员发现了苏联设计的MDO中的一个缺陷并加以改进,于是,相对论磁控管的性能才得以显著提高。日本的研究小组在改进型MDO模拟计算中实现了37% 的转换效率,但他们没有对模拟结果进行实验验证。新墨西哥大学的研究人员利用透明阴极进一步改进了MDO,其模拟转换效率高达70%。由于受阴极端帽电弧的限制,实验转换效率则为63%。新墨西哥大学的富克斯和沙米洛格鲁(Schamiloglu)引入了虚拟阴极和磁镜,相对论磁控管转换效率与电子效率达到同样水平,均为92%。

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