超构材料及新颖电磁辐射

图书标准信息

• 作者 段兆云
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2012
• 版次 1
• ISBN 9787030765611
• 定价 128.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 220页
• 字数 277千字

【内容简介】

超构材料是一类具有自然材料不能或难以实现的新颖物理特的人工构造材料，应用于电子学领域，能够实现优异的能。超构材料及新颖电磁辐系统介绍了超构材料的发展历程、基本理论、电磁表征和实现方法，提出了适合工作在高真空环境的两种全金属超构材料单元，采用真实的带电粒子从实验上验证了新奇的反向切伦科夫辐机理，从而发展出新颖的化、高效率反向切伦科夫辐源，包括振荡器和放大器。此外，超构材料及新颖电磁辐研究了超构材料中增强相干渡越辐机理，发展出基于超构材料的化、高效率、大功率扩展互作用器件和速调管放大器。这些研究成果为微波/太赫兹电子学的发展开辟了一条新的途径。
本书适合电子科学与技术、物理电子学、电磁场与微波技术、无线电物理、等离子体物理、加速器物理、光学工程等专业的高年级本科生和以及相关科技工作者阅读参。

【目录】

foreword 1 

序一（中文版）

序二

前言

章绪论 1 

1.1 超构材料的发展历程 2 

1.2 超构材料的分类 7 

1.2.1 负电材料 7 

1.2.2 负磁材料 9 

1.2.3 左手材料 10 

1.2.4 近零折率材料 11 

1.2.5 高折率材料 12 

1.3 超构材料的奇异质 13 

1.3.1 负折现象 13 

1.3.2 反向多普勒效应 14 

1.3.3 反向切伦科夫辐 15 

1.3.4 异常光压特 16 

1.4 超构材料的应用 17 

参文献 23 

第2章超构材料的实现和表征 30 

2.1 超构材料的实现 30 

2.1.1 经典组合及其拓展法 30 

2.1.2 自然材料复合法 34 

2.1.3 传输线法 35 

2.2 等效媒质理论 37 

2.3 等效电磁参数的提取方法 39 

2.3.1 s参数提取法的基本 40 

2.3.2 自由空间中的 s参数提取法 44 

2.4 超构表面的概述 50 

2.4.1 基本概念和发展历程 50 

2.4.2 超构表面的表征和实现 51 

2.4.3 超构表面的应用 52

参文献 53 

第3章反向切伦科夫辐的基本理论 59 

3.1 各向异双负材料中的反向切伦科夫辐 60 

3.1.1 单粒子模型 60 

3.1.2 数值计算 64 

3.2 半双负材料中的反向切伦科夫辐 67 

3.2.1 单粒子模型的理论分析 67 

3.2.2 单粒子模型的数值计算 70 

3.2.3 多粒子模型的理论分析 73 

3.2.4 多粒子模型的数值计算 78 

3.3 填充双负材料的圆波导中的反向切伦科夫辐 81 

3.3.1 单粒子情形的理论分析 81 

3.3.2 单电子情形的数值计算 83 

3.3.3 圆形注模型的理论分析 87 

3.3.4 圆形注模型的数值计算 89

参文献 91 

第4章反向切伦科夫辐的实验研究 95 

4.1 超构材料慢波结构 97 

4.1.1 超构材料的等效电磁参数 97 

4.1.2 超构材料慢波结构的电磁特 99 

4.2 带状注的产生和传输 102 

4.2.1 带状注电子 102 

4.2.2 带状注在超构材料慢波结构中的传输 102 

4.3 反向切伦科夫辐的分析 108 

4.3.1 注波互作用 108 

4.3.2 超构材料中的模式分析 110 

4.3.3 结果分析与讨论 111 

4.4 反向切伦科夫辐的实验验证 112 

4.4.1 实验装置和实验台 113 

4.4.2 输出装置的设计与传输特分析 115 

4.4.3 螺线管磁聚焦系统的设计 119 

4.4.4 实验测试与分析 124

参文献 128 

第5章反向切伦科夫辐振荡器和放大器 133 

5.1 新颖超构材料慢波结构 133 

5.1.1 电路理论 134 

5.1.2 高频特 138 

5.1.3 传输特 142 

5.1.4 冷测实验 145 

5.2 电子光学系统 149 

5.2.1 栅控电子 149 

5.2.2 均匀磁聚焦系统 152 

5.3 反向切伦科夫辐振荡器 155 

5.3.1 注波互作用分析 155 

5.3.2 热测实验 157 

5.4 反向切伦科夫辐放大器 161 

参文献 164 

第6章相干增强渡越辐及其器件 168 

6.1 超构材料扩展互作用振荡器中的渡越辐 169 

6.1.1 超构材料扩展互作用谐振腔的高频特 169 

6.1.2 超构材料扩展互作用振荡器的注波互作用 171 

6.2 超构材料扩展互作用速调管中的渡越辐 174 

6.2.1 超构材料扩展互作用谐振腔的电磁特 174 

6.2.2 超构材料扩展互作用谐振腔的实验研究 175 

6.2.3 超构材料扩展互作用速调管的注波互作用 177 

6.3 超构材料速调管中的渡越辐 179 

6.3.1 s波段超构材料速调管中的渡越辐的理论研究 180 

6.3.2 s波段超构材料速调管中的渡越辐的实验研究 187 

6.4 p波段超构材料速调管 194 

6.4.1 p波段超构材料谐振腔电磁特的研究 195 

6.4.2 p波段超构材料谐振腔的实验研究 196 

6.4.3 p波段超构材料速调管注波互作用的研究 197

参文献 199