فهرست:
1- مقدمه.........................................................................................2
1-1-پیشگفتار 2
1-2-آشنایی با لامپ های مایکروویو. 2
1-3- لامپ TWT. 3
1-4-اهداف تحقیق.. 5
2- مروری بر تحقیقات پیشین..................................................................9
2-1-پیشینه تاریخی.. 9
3- روش انجام تحقیق.........................................................................20
3-1- مقدمه. 20
3-2- امتیازات محاسبات تئوری.. 20
3-3- نارسایی های محاسبات تئوری.. 22
3-4-هندسه. 23
4- معادلات حاکم..............................................................................35
4-1- مقدمه. 35
4-2- شرایط مرزی.. 36
4-3-معادلات حاکم. 37
5- نتایج........................................................................................43
5-1- مقدمه. 43
5-2-محل عبور خطوط.. 47
5-3-نتایج حاصل از شبیه سازی برخورد الکترون ها در نرم افزار CST. 50
5-4-نتایج حاصل از شبیه سازی نمونه شماره 1 در نرم افزار CFX. 52
5-4-1-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 40 درجه سانتیگراد (حالت 1) 54
5-4-2-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد (حالت 2) 57
5-4-3-جنس سرامیک از آلومینیم نیترید با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد (حالت 3) 60
5-4-4-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد با حرارت ورودی میانگین گیری شده (حالت 4) 64
5-4-5-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 90 درجه سانتیگراد (حالت 5) 66
5-4-6-جنس سرامیک از آلومینا با دمای سطح کف پایه آلومینیومی برابر با 40 درجه سانتیگراد (حالت 6) 68
5-4-7-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه آلومینیومی 50 درجه سانتیگراد (حالت 7) 71
5-4-8-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه70 درجه سانتیگراد (حالت 8) 74
5-4-9-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه آلومینیومی90 درجه سانتیگراد (حالت 9) 76
5-4-10-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد وحرارت ورودی میانگین (حالت 10) 79
5-4-11-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 70 وحرارت ورودی میانگین با هدایت حرارتی ثابت (حالت 11) 81
5-4-12-جنس سرامیک از برلیا با دمای کف پایه آلومینیومی 40 درجه سانتیگراد (حالت 12) 84
5-4-13-جنس سرامیک از برلیا با دمای کف پایه آلومینیومی 50 درجه سانتیگراد و استفاده از هدایت حرارتی ثابت (حالت 13). 86
5-4-14-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه 50 درجه سانتیگراد و استفاده از هدایت حرارتی متغیر (حالت 14) 89
5-4-15-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه آلومینیومی برابر با 70 درجه سانتیگراد (حالت 15) 91
5-4-16-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه 70 درجه سانتیگراد با حرارت ورودی میانگین (حالت 16) 95
5-4-17-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه برابر 90 درجه سانتیگراد (حالت 17) 98
5-4-18-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه برابر 50 درجه سانتیگراد و بدون سیستم دیپرس( حالت 18) 100
5-4-19-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه برابر 50 درجه سانتیگراد و بدون سیستم دیپرس در حالت زمانمند (حالت 19) 102
5-4-20-مقایسه توزیع دما در سرامیک بالایی. 105
5-5-اعتبار سنجی.. 106
5-6-نتایج حاصل از شبیه سازی نمونه شماره 2 در نرم افزار CFX. 108
5-6-1-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 20) 108
5-6-2-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 21) 109
5-6-3-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان ورودی میانگین (حالت 22) 110
5-6-4-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با جنس پایه خنک کننده از مس (حالت 23) 112
5-6-5-جنس سرامیک از آلومینا و ضریب هدایت حرارتی متغیر و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 24) 113
5-6-6-جنس سرامیک از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 25) 114
5-6-7-جنس سرامیک از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 26) 116
5-6-8-جنس سرامیک از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان میانگین ورودی (حالت 27) 118
5-6-9-جنس سرامیک از برلیا و ضریب هدایت حرارتی متغیر و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 28) 119
5-6-10-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی اندک (حالت 29) 121
5-6-11-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد(حالت 30) 121
5-6-12-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد و در نظر گرفتن تابش (حالت 31) 123
5-6-13-پوشش (کوتینگ) سرامیک ها با نیکل. 125
5-6-14-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر در حالت بهینه. 126
5-7-جمع بندی و نتیجه گیری.. 127
5-8-پیشنهادات.. 129
6- مراجع.....................................................................................130
منبع:
[1] [Online]. < www.Wikipedia.Com >. [Winter 2011].
[2] Gilmour, A. S .(2011). Klystrons, Traveling Wave Tubes, Magnetrons, Crossed-Field Amplifiers, And Gyrotrons, Artech House685 Can Ton, Streetnor wood
[3] Baek, S.W., Lee, J. H., Kim, S. H., Cho, K. H., and Kim, H. S.,
"Thermal Analysis Of Output Connector For Traveling Wave Tube" Third IEEE International Vacuum Electronics Conference,: 230-231, 2002.
[4] Waldemar, w. and Wymysłowski, A., "Thermal Analysis Of TWT Delay Line By Combined Theoretical And Numerical Approach" IEEE Telecommunications Research,: 359-362, 2009.
[5] Sharma, R., Bera, A. and Srivastava, V., "Thermal And Structural Analysis Of Electron Gun Assembly for A C-Band 60W Space TWT " Microwave Tubes Division Central Electronics Engineering Research Institute (CEERI), Vol. 4, No. 5,: 309-314, 2009.
[6] Fong, H. H. and Hamel, D. J., " Thermal/Structural Analysis Of Traveling Wave Tubes Using Finite Elements" IEEE, International Electron Devices Meeting,: 295-298, 1979.
[7] D’Agostino, S . and Paoloni C.,"A Finite-Element 3-D Method For The Design Of TWT Collectors" Department Of Electronic Engineering University Of Roma, Vol. 26, No. 2,: 119-122, 2000.
[8] Behnke, L. K., True, R. B. and Watkins, R. F., "Thermal Mechanical Study Of Mini-TWT Ceramic Jacketed Collectors" IEEE International Vacuum Electronics Conference,: 406-406, 2008.
[9] Guoqiang, X. and Mingming, Y. "Injecting More Millimeter Wave Traveling Wave Tube Collector Thermal Design" China Academic Journal Electronic Publishing House,Vol. 20, No. 2,: 273-276, 2008.
[10] Lie-Ming, Y., Hai, Y., LI, B. and Tao, H., "Thermal Analysis Of TWT Collector" China Academic Journal Electronic Publishing House, Vol. 18, No. 1,: 97-100, 2006.
[11] Thermal Analysis Guide 12, ANSYS Inc. Canonsburg, PA. , 2009.
[12] Damacharla, M.R., "Thermal And Structural Analyses Of The Multistage Depressed Collector of A Traveling Wave Tube" Department Of Mechanical Engineering the University Of Utah, 2010.
[13] Petillo, J., Epplley, K., Panagos, D., Blanchard, P., Nelson, E., Dionne, N. and Deford J., "The MICHELLE Three-Dimensional Electron Gun And Collector Modeling Tool: Theory And Design '' IEEE Transactions on Plasma Science.,Vol. 30, No. 3,: 1238 – 1264, 2002
[14] Kaliski, M. A. R., "Evolution In The Thermal Performance Of Radiation-Cooled Traveling Wave Tubes For Satellite Applications" 4th IEEE International Conference on Vacuum Electronics ,: 301-302, 2003.
[15] Sartre, V. and Lallemand, M., "Enhancement Of Thermal Contact Conductance For Electronic Systems" Applied Thermal Engineering, Vol. 21, No. 2,: 221-235, 2001.
]16[ اینکروپرا، فرانک پی.، دویت، دیوید پی.، ترجمه رستمی، ع. (1385). مقدمهای بر انتقال گرما. مرکز انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان
[17] Crivello, R. and Grow, R. W., "Thermal Analysis of PPM-Focused Rod-
Supported TWT Helix Structures" IEEE Transactions on Electron Devices. Vol.
35, No. 10,: 1701–1720, 1988.
[18] Jae-Yuh Lin, "The Nonfourier Effect On The Fin Performance Under Periodic Thermal Conditions", Applied Mathematical Modeling. Vol.22 ,: 629-640, 1998.
[19] [Online]. < www.matweb.Com >. [Winter 2011].
[20] Kuehn, T.H., and Goldstein, R.J. "An Experimental and Theoretical Study of Natural Convection in the Annulus Between Horizontal Concentric Cylinders." Journal of Fluid Mechanics. Vol 74,: 695-719, 1976