交错双栅类慢波系统中带状电子注与波相互作用的理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11505043
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2906.高能量密度物理
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The development of the terahertz band electromagnetic spectrum is a hot topic in the field of electronics. The vacuum electronics is an important technology to develop high power THz radiation source. As one of the most important THz wave vacuum amplifiers, the traveling-wave tube (TWT) is widely applied for its outstanding performances in wide bandwidth, high efficiency, and so on. The staggered double vane slow-wave system(SWS) TWT has been proven to have a huge potential for vacuum terahertz radiation source. However, the theoretical study of staggered vane SWS is still imperfect by now, and the theory is missed. Especially, the development of the staggered double vane TWT is restricted by the absence of the technical beam-wave interaction software. In order to complete the theoretical study of staggered double vane SWS, and lay the foundation of the beam wave interaction software development, then promote the research progress of THz TWT. In this project, a nonlinear theory based on an arbitrary shaped staggered double vane which include the RF field equations, the space charge field equations and the electron movement equations will be developed. And the nonlinear theory will be modified based on the beam-wave interaction simulation results which will be carried out by the electromagnetic simulation software (CST).
太赫兹波段的电磁频谱开发是当今电子学领域的热点课题。真空电子技术作为一种重要的技术手段被用于开发太赫兹波段的大功率电磁辐射源,而行波管因具有频带宽、效率高等优点而被广泛应用。交错双栅类慢波结构行波管已被证明是一种潜力巨大的真空太赫兹辐射源。然而到现在为止,交错双栅类慢波系统的基础理论研究仍不完善,尤其是缺乏专门的注波互作用仿真软件,这在很大程度上延缓了交错双栅类行波管的研究工作。为了完善交错双栅类慢波系统的理论研究,为互作用软件的开发奠定理论基础,进而推动太赫兹行波管的研发进程,本项目将开展具有任意栅形状的交错双栅类慢波系统系统行波管注波互作用的非线性理论研究,包括:高频场与电子注能量交换过程的高频场方程、分析电子之间空间电荷场方程以及描述电子注在电磁场作用下运动轨迹的电子运动方程。最后借助电磁仿真软件CST对注波互作用进行分析,并利用仿真结果对所得非线性理论进行修正。

结项摘要

太赫兹波段的电磁频谱开发是当今电子学领域的热点课题。真空电子技术作为一种重要的 技术手段被用于开发太赫兹波段的大功率电磁辐射源,而行波管因具有频带宽、效率高等优点 而被广泛应用。.交错双栅类慢波结构行波管已被证明是一种潜力巨大的真空太赫兹辐射源。然而到现在为止,交错双栅类慢波系统的基础理论研究仍不完善,尤其是缺乏专门的注波互作用仿真软件,这在很大程度上延缓了交错双栅类行波管的研究工作。.为了完善交错双栅类慢波系统的理论研究,为互作用软件的开发奠定理论基础,进而推动太赫兹行波管的研发进程,本项目提出了分析任意槽矩形波导栅慢波结构的一种普遍分析方法,这一方法不仅适合于矩形槽栅慢波结构的分析,也适合于梯形、燕尾形、余弦形槽等的分析;利用此方法获得了任意槽矩形波导栅慢波结构的普遍色散方程和耦合阻抗表达式,在此基础上,研究了槽的形状对矩形波导栅慢波结构的高频特性的影响;同时,建立了分析任意槽矩形波导栅行波管的注-波互作用线性理论模型,研究了槽形状对小信号增益的影响。.开展了具有任意栅形状的交错双栅类慢波系统系统行波管注波互作用的非线性理论研究,包括:高频场与电子注能量交换过程的高频场方程、分析电子之间空间电荷场方程以及描述电子注在电磁场作用下运动轨迹的电子运动方程。将传统的非线性注波互作用理论与等效电路理论结合在一起,建立了曲折波导行波管非线性注波互作用的改进模型。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The Depolarization Performances of the Polarized Light in Different Scattering Media Systems
偏振光在不同散射介质系统中的消偏性能
  • DOI:
    10.1109/jphot.2017.2773476
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    IEEE Photonics Journal
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Shen Fei;Zhang Bianmei;Guo Kai;Yin Zhiping;Guo Zhongyi
  • 通讯作者:
    Guo Zhongyi
Tunable manipulation of terahertz wavefront based on graphene metasurfaces
基于石墨烯超表面的太赫兹波前可调操控
  • DOI:
    10.1088/2040-8986/aa8b20
  • 发表时间:
    2017-11-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF OPTICS
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Luo, Linbao;Wang, Kuiyuan;Guo, Zhongyi
  • 通讯作者:
    Guo, Zhongyi
High-efficiency dielectric metasurfaces for simultaneously engineering polarization and wavefront
用于同时设计偏振和波前的高效介电超表面
  • DOI:
    10.1039/c8tc01669k
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Zhiping Yin;Fujia Chen;Lie Zhu;Kai Guo;Fei Shen;Qingfeng Zhou;Zhongyi Guo
  • 通讯作者:
    Zhongyi Guo
High-Efficiency Visible Transmitting Polarizations Devices Based on the GaN Metasurface.
基于GaN超表面的高效可见光透射偏振器件
  • DOI:
    10.3390/nano8050333
  • 发表时间:
    2018-05-15
  • 期刊:
    Nanomaterials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Guo Z;Xu H;Guo K;Shen F;Zhou H;Zhou Q;Gao J;Yin Z
  • 通讯作者:
    Yin Z
Actively Tunable Terahertz Switches Based on Subwavelength Graphene Waveguide.
基于亚波长石墨烯波导的主动可调谐太赫兹开关
  • DOI:
    10.3390/nano8090665
  • 发表时间:
    2018-08-26
  • 期刊:
    Nanomaterials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Guo Z;Nie X;Shen F;Zhou H;Zhou Q;Gao J;Guo K
  • 通讯作者:
    Guo K

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其他文献

基于近场光学的微球超分辨显微效应
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  • 发表时间:
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    阮长耿
浓磷酸预处理废弃棉织物回收葡萄糖和涤纶的优化
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  • 影响因子:
    --
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    陈燕;肖婷;王园秀;李汉广;沈飞;张庆华
  • 通讯作者:
    张庆华

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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