直線加速器高功率同軸負載吸波材料FeSiAl的研究.pdf

1、同軸負載是一種新型的直線加速器吸收負載，微波吸收材料是S波段高功率同軸負載(＞10kW)研發(fā)中至關重要的一部分。同軸負載的工作環(huán)境及功率需求要求吸波材料具有高吸波能力、低真空放氣率、良好的導熱性及可加工性，并與基底有較強結合力。經(jīng)過調研，本課題選取了一種FeSiAl合金，并開展了對其涂層結構、真空性質、熱學性質及電磁學特性的研究，為后續(xù)的高功率同軸負載的研制奠定基礎。
　　 本課題利用SEM觀察FeSiAl涂層的微觀形貌，利用X

2、RD分析了其相組成，并進行了孔隙率和密度研究以及真空放氣率的測量。考慮腔體冷卻系統(tǒng)設計及涂層的溫度熱應力分析，實驗測量了FeSiAl材料的熱學參數(shù)如熱膨脹系數(shù)、比熱容和導熱系數(shù)等。FeSiAl涂層熱膨脹系數(shù)測量結果表明，其與銅基體具有可比性，可認為涂層不會因過大熱應力而剝落。兩組導熱系數(shù)結果的對比不僅證明了導熱系數(shù)測量的準確性，同時驗證了其計算中間量比熱容及密度測試的可靠性。
　　 為獲得2856 MHz時FeSiAl的介電常數(shù)

3、和磁導率，本文基于同軸傳輸反射法，利用矢量網(wǎng)絡分析儀，開展了材料電磁參數(shù)的測試研究，同時利用電磁場分析軟件CST Microwave Studio進行了測試仿真。理論分析及CST仿真結果表明，試驗中加工樣品與測試夾具之間的間隙對電磁參數(shù)的測量值有較大影響。為消除空氣隙的影響，制作了不同配比的FeSiAl微粉和固體石蠟的混合樣品，并獲得了混合樣品的穩(wěn)定測試值，進而運用混合媒質等效公式求解出了FeSiAl微粉本體的電磁參數(shù)。同時，混合媒質等