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等離子體所研制國內首套兆瓦級高功率毫米波穩態實驗系統

儀表研發 2019年11月09日 09:47:37 來源:等離子體所人氣:7055
  【儀表網 儀表研發】近日,等離子體所王曉潔研究員率領的毫米波與太赫茲技術研究團隊經過兩年多的努力,成功研制國內首套兆瓦級高功率毫米波穩態實驗系統,并于近日在140GHz回旋管驗收實驗中成功獲得穩定、可重復的高參數實驗結果,輸出毫米波功率700千瓦,運行時長3000秒,技術參數達到國際先進水平。
 
高功率毫米波測試平臺
 
  高功率毫米波和太赫茲技術可廣泛應用于現代工業、醫療和基礎科學等研究領域,因涉及國家安全和核心競爭力,西方發達國家對中國長期實行技術封鎖和測試設備禁運。因此,依托國內資源開展高功率毫米波和太赫茲技術攻關勢在必行。在國家重點研發計劃項目“長脈沖高功率回旋管關鍵技術研究”和中國科學院A類戰略性先導科技專項“高功率微波鉆井關鍵技術研究”的資助下,研究團隊依靠自主創新,結合回旋管及毫米波傳輸設備多工況測試需求,開展技術方案設計、材料比選和關鍵工藝試驗,相繼攻克了毫米波成套設備設計理論和加工方法、毫米波測量方法、毫米波源穩定運行技術、電源和冷卻等輔助設施集成化設計等一系列關鍵技術難題,最終建成兆瓦級140GHz毫米波綜合研究平臺。該平臺的成功研制,為深入開展高功率毫米波和太赫茲波技術研究、設備開發及應用拓展提供了必要的實驗條件,為高功率回旋管自主研制奠定了堅實的技術基礎,為極端條件下地球鉆探技術研究提供了顛覆性技術支持。
 
回旋管滿參數運行輸出功率波形
 
  未來,研究團隊將圍繞國家十三五計劃項目“聚變堆主機關鍵技術綜合研究設施”的研究需求,著力開展回旋管及毫米波傳輸器件的研制、測試、老化和各種運行工況下的模擬實驗,并在此基礎上,設計建造170GHz兆瓦級毫米波研究平臺,為建設聚變堆條件下的更高頻率電子回旋波實驗系統砥礪奮進。
 
  兆瓦級毫米波綜合研究平臺的研制,得到揚州航瑞電子科技公司、合肥聚能電物理高技術公司、合肥科燁電物理設備公司、黃山市金屹電源制造公司、廣州高瀾節能技術公司等單位的支持。
 
回旋管滿功率穩態運行實驗波形
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