氧化铟锡(ITO)导电膜具有电阻率低、透光性好、耐高温等优点,在光电领域具有重要应用。现有加工方法得到的ITO电极尺寸一般为10~200 μm,这限制了ITO电极在微纳领域的应用,为解决此限制,在传统湿法刻蚀方法的基础上,利用无掩模光刻技术对ITO玻璃表面光刻胶进行高精度曝光,再通过优化曝光、显影及刻蚀等过程,最终加工出尺寸仅为2 μm的电极。所提方法所加工的电极具有线性度高、无钻蚀、误差小等优点,为ITO电极在微纳领域应用开发提供了有现实意义的参考。

This paper provides a review of the compact intense electron-beam accelerators (IEBAs) based on liquid pulse forming lines (PFLs) that have been developed at the National University of Defense Technology (NUDT) in China. The history and roadmap of the compact IEBAs used to drive high-power microwave (HPM) devices at NUDT are reviewed. The properties of both de-ionized water and glycerin as energy storage media are presented. Research into the breakdown properties of liquid dielectrics and the desire to maximize energy storage have resulted in the invention of several coaxial PFLs with different electromagnetic structures, which are detailed in this paper. These high energy density liquid PFLs have been used to increase the performance of IEBA subsystems, based on which the SPARK (Single Pulse Accelerator with spark gaps) and HEART (High Energy-density Accelerator with Repetitive Transformer) series of IEBAs were constructed. This paper also discusses how these compact IEBAs have been used to drive typical HPM devices and concludes by summarizing the associated achievements and the conclusions that can be drawn from the results.

研制了一台紧凑重频脉冲形成网络(PFN)-Marx脉冲发生器, 由PFN-Marx发生器、脉冲充电单元、重频触发单元等组成。PFN-Marx发生器模块采用全电感隔离, 直径为480 mm, 长度为700 mm。脉冲充电单元采用中储电容加脉冲变压器方法, 单次充电可以满足10次输出。重频触发单元采用变压器和磁开关一体化设计的全固态Marx发生器技术, 输出电压大于50 kV, 前沿小于100 ns。脉冲发生器早期输出电参数为单次10 GW, 脉冲宽度100 ns, 前沿10 ns, 阻抗40 Ω。重频工作时输出功率7 GW, 频率5 Hz。后期调整后电参数更改为单次10 GW, 脉冲宽度70 ns, 前沿10 ns, 阻抗50 Ω。重复频率工作时稳定输出功率8 GW, 频率10 Hz, 单串10个脉冲。初步的应用研究中, 利用改进后的平台, 在5 GW条件下驱动磁控管获得了S波段约1 GW的微波输出。

通过理论分析研究了一种高能量转换效率(高于50%)的紧凑重频空心脉冲变压器.这种脉冲变压器可以应用于PFN-Marx发生器的重频充电.通过深入分析脉冲变压器的等效模型,得到了脉冲变压器能量转换效率、次级电压峰值、初级电流峰值以及初级电流变化率最大值的表达式,并与Pspice软件的模拟结果进行比较.结果表明:理论计算的电压、电流波形与模拟计算结果基本一致,验证了理论分析的正确性.同时,通过理论分析得到了能量效率大于50%的脉冲变压器结构尺寸.

对折叠型同轴螺旋脉冲调制器开展了研究，该调制器将螺旋线与折叠线两种产生长脉冲的技术相结合，使得调制器结构更为紧凑。利用求解电报方程的方法，对调制器负载电压进行了解析求解，利用PSpice软件进行了仿真研究。最后在高压情况下开展了实验研究，开关导通电压720 kV时，在负载上得到了电压360 kV，电流24 kA，脉宽264 ns的高压脉冲，装置设计达到了预定指标要求。

光频移是影响相干布居囚禁（CPT）原子钟输出频率质量的重要因素之一，优化CPT原子钟光频移特性往往需要很长的调试时间。采用现场可编程门阵列，实现了一种数字正交解调方法，能够方便地优化原子钟与光频移相关工作参数，大大缩短了优化原子钟光频移特性所需时间，减少了调试工作量。该方法应用于原子钟生产可节省产品出厂调试周期和工作量。

研究了一种LaB6与TaC混合涂层热阴极，其发射层通过均匀混合LaB6与TaC粉末得到。比较了该阴极在LaB6与TaC混合比例为1∶1, 2∶1和3∶1下的发射特性，发现混合型LaB6阴极的功函数与多晶LaB6阴极的非常接近，在3∶1的混合比例下，电极的发射电流稳定，得到的电流密度为30 A/cm2。该电极可被应用于需要大电流密度和超大面积阴极的真空电子器件及动态真空电子束设备中。