預調制電子注Smith-Purcell相干太赫茲輻射研究.pdf

1、太赫茲（THz波）是指頻率處于0.1THz~10THz之間的電磁波。由于其所處波普位置的特殊性，使得太赫茲科學技術在多個領域具有極其廣泛的應用前景，而在太赫茲科學技術研究領域中太赫茲輻射源是一項最為核心的關鍵技術，而真空電子學太赫茲源作為一種有效的輻射源一直以來對太赫茲發(fā)展起到了極大的推動作用?；?Smith-Purcell輻射原理的太赫茲輻射源器件，由于可以高次諧波工作因此能有效降低起振電流密度，近年來成為了國內外太赫茲源研究的一個

2、熱點。
　　基于此，本論文開展了預調制電子注相干 Smith-Purcell太赫茲輻射的研究，主要工作如下：
　　1)利用場匹配的方法推導出雙光柵結構以及孔陣列結構的熱腔的色散方程，并利用數值分析的方法計算了其色散曲線以及增長率，討論了結構參數對周期陣列結構色散特性的影響以及互作用的物理過程。
　　2)研究了一種以雙光柵為電子預調制結構結合周期孔陣列的Smith-Purcell超輻射太赫茲源結構。利用粒子模擬的方法研究

3、了其群聚特性以及輻射特性。研究表明：由于雙光柵表面慢波與連續(xù)電子注相互作用，使得連續(xù)電子注受到調制，并群聚成周期電子團，其基波頻率為0.31THz。當被調制過的群聚周期電子團經過周期孔陣列時，在滿足Smith-Purcell超輻射條件時，太赫茲輻射將被激發(fā)。根據此，本論文研究了頻率為0.62THz的二次諧超輻射太赫茲源。研究發(fā)現，模擬結果與理論分析有著很好的吻合度。在此基礎上，我們又研究了一種預調制雙電子注結構，目的是通過孔陣列的耦合作