فهرست 1-مقدمه.......21-1-پیشگفتار. 21-2-آشنايي با لامپهاي مايكروويو. 21-3- لامپ TWT. 31-4-اهداف تحقیق. 52-مروری بر تحقیقات پیشین.......92-1-پیشینه تاریخی. 93-روش انجام تحقیق.......203-1- مقدمه. 203-2- امتیازات محاسبات تئوری. 203-3- نارساییهای محاسبات تئوری. 223-4-هندسه. 234-معادلات حاکم......354-1- مقدمه. 354-2- شرایط مرزی. 364-3-معادلات حاکم. 375-نتایج......435-1- مقدمه. 435-2-محل عبور خطوط. 475-3-نتایج حاصل از شبیه سازی برخورد الکترونها در نرم افزار CST 505-4-نتایج حاصل از شبیهسازی نمونه شماره 1 در نرم افزار CFX 525-4-1-جنس سرامیک ازآلومینیوم نیترید با دمای پایه 40 درجه سانتیگراد (حالت 1). 545-4-2-جنس سرامیک از آلومینیوم نیتریدبا دمای پایه 50 درجه سانتیگراد (حالت 2). 575-4-3-جنس سرامیک از آلومینیم نیترید با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد(حالت 3). 605-4-4-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد با حرارت ورودی میانگین گیری شده(حالت 4) 645-4-5-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 90 درجه سانتیگراد (حالت 5). 665-4-6-جنس سرامیک از آلومینا با دمای سطح کف پایه آلومینیومی برابر با 40 درجه سانتیگراد(حالت 6). 685-4-7-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه آلومینیومی 50 درجه سانتیگراد (حالت 7). 715-4-8-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه70 درجه سانتیگراد (حالت 8). 745-4-9-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه آلومینیومی90 درجه سانتیگراد (حالت 9). 765-4-10-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد وحرارت ورودی میانگین (حالت 10). 795-4-11-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 70 وحرارت ورودی میانگین با هدایت حرارتی ثابت (حالت 11). 815-4-12-جنس سرامیک از برلیا با دمای کف پایه آلومینیومی 40 درجه سانتیگراد (حالت 12). 845-4-13-جنس سرامیک از برلیا با دمای کف پایه آلومینیومی 50 درجه سانتیگراد و استفاده از هدایت حرارتی ثابت (حالت 13). 865-4-14-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه 50 درجه سانتیگراد و استفاده از هدایت حرارتی متغیر (حالت 14) 895-4-15-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه آلومینیومی برابر با 70 درجه سانتیگراد (حالت 15) 915-4-16-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه 70 درجه سانتیگراد با حرارت ورودی میانگین (حالت 16). 955-4-17-جنس سرامیک از برلیابا دمای سطح زیرین پایه برابر 90 درجه سانتیگراد (حالت 17). 985-4-18-جنس سرامیک از برلیابا دمای سطح زیرین پایه برابر 50 درجه سانتیگراد و بدون سیستم دیپرس( حالت 18). 1005-4-19-جنس سرامیکاز برلیابا دمای سطح زیرین پایه برابر 50 درجه سانتیگراد و بدون سیستم دیپرس در حالت زمانمند (حالت 19). 1025-4-20-مقایسه توزیع دما در سرامیک بالایی.. 1055-5-اعتبار سنجی. 1065-6-نتایج حاصل از شبیه سازی نمونه شماره 2 در نرم افزار CFX 1085-6-1-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 20). 1085-6-2-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 21). 1095-6-3-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان ورودی میانگین (حالت 22) 1105-6-4-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با جنس پایه خنک کننده از مس (حالت 23). 1125-6-5-جنس سرامیک ازآلومینا و ضریب هدایت حرارتی متغیر و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 24). 1135-6-6-جنس سرامیک ازبرلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 25). 1145-6-7-جنس سرامیک ازبرلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 26). 1165-6-8-جنس سرامیک ازبرلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان میانگین ورودی (حالت 27) 1185-6-9-جنس سرامیک ازبرلیا و ضریب هدایت حرارتی متغیر و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 28). 1195-6-10-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی اندک (حالت 29) 1215-6-11-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد(حالت 30) 1215-6-12-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد و در نظر گرفتن تابش (حالت 31). 1235-6-13-پوشش (کوتینگ) سرامیک ها با نیکل. 1255-6-14-جنس سرامیک ازآلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر در حالت بهینه.. 1265-7-جمع بندی و نتیجه گیری. 1275-8-پیشنهادات. 1296-مراجع.....................................................................................130 فهرست جدولها عنوان و شماره صفحه جدول 2-1 توان تلف شده در کلکتور TWT با روشهای خنککاری متفاوت ......................... 16جدول 1‑1 بررسی استقلال از شبکه نمونه شماره 1.........................................................................45جدول 1‑2 بررسی استقلال از شبکه نمونه شماره 2.........................................................................45جدول 5-3 حالات حل شده در حلگر cfx.......................................................................................51جدول 5-4 دمای ماکزیمم کلکتور در حالات مختلف....................................................................128 فهرست شکلهاشکل 1‑1 ساختار یک لامپ TWT]1 .[4شکل 1‑2-مسیر عبور الکترونها دریک لامپ TWT]1 .[4شکل 2‑1- مش بندی تمام اجزا لامپ موج رونده]6[... 10شکل 2‑2- گرید بندی ]7[... 10شکل 2‑3 توزیع دما در کلکتور ]8[... 11شکل 2‑4- تغییرات توان در راستای طول کلکتور]9[... 12شکل 2‑5-بازه توزیع دما در کلکتور ]9[... 12شکل 2‑6- توزیع دما در راستای شعاعی کلکتور]9[... 12شکل 2‑7- طول مشخصه L (پارامتر بهینه سازی) ]9[... 13شکل 2‑8- دمای بهینه شده ]9[... 13شکل 2‑9- دما بر حسب زمان ]9[... 14شکل 2‑10- بازه توزیع دما در کلکتور فین دار ]9[... 15شکل 2‑11-توزیع دما در کلکتور بدون فین]9[... 15شکل 3‑1- طراحی کلکتور.. 24شکل 3‑2- نمای سه بعدی کلکتور.. 25شکل 3‑3- پایه خنک کننده مربوط به کلکتور.. 25شکل 3‑4- نمای روبروی کلکتور و پایه ی آن.. 26شکل 3‑5- چهارنمای کلکتور.. 26شکل 3‑6- پوسته خارجی کلکتور.. 26شکل 3‑7-سرامیک جدا کننده پوسته داخلی و خارجی.. 27شکل 3‑8- نحوه قرار گیری سرامیک ها در کلکتور.. 27شکل 3‑9-پوسته داخلی کلکتور.. 28شکل 3‑10- نحوه قرارگیری پوسته داخلی.. 28شکل 3‑11حلقه ی ابتدایی.. 29شکل 3‑12حلقه ی انتهایی.. 29شکل 3‑13- قسمت انتهایی سیستم از جنس آلومینا.. 29شکل 3‑14: برش طولی از کلکتور به همراه اجزاء آن... 30شکل 3‑15: توزیع توان حاصل از برخورد الکترونها به بدنه داخلی کلکتور900 وات... 31شکل 3‑16- نمای سه بعدی از مش بندی.. 31شکل 3‑17 نمای مش بندی از بالا.. 32شکل 4‑1 تغییرات ضریب هدایت آلومینا با دما.. 38شکل 4‑2 توان ورودی و خروجی به لامپ.. 39شکل 5‑1-نمای کناری خط شماره ی 1. 47شکل 5‑2-نمای روبروی خط شماره ی 1. 47شکل 5‑3- نمای کناری خط شماره 2. 48شکل 5‑4-نمای روبرو از خط شماره 2. 48شکل 5‑5-نمای روبرو از خط شماره 3. 49شکل 5‑6- نمای سه بعدی از خط شماره 3. 49شکل 5‑7- نمای کناری خط شماره 3. 49شکل 5‑8-صفحه عرضی.. 50شکل 5‑9-صفحه طولی.. 50شکل 5‑10-محل برخورد الکترونها در کلکتور 900 وات با دیپرس 51شکل 5‑11-محل برخورد الکترونها در کلکتور 900 وات بدون دیپرس 51شکل 5‑12-محل برخورد الکترونها در کلکتور 3000 وات با دیپرس 52شکل 5‑13 توزیع دما در صفحه عرضی در حالت 1. 54شکل 5‑14-توزیع دما در صفحه طولی در حالت 1. 55شکل 5‑15 دمای پوسته داخلی در حالت 1. 55شکل 5‑16 توزیع دما بر خط 1 در حالت 1. 56شکل 5‑17 توزیع دما بر خط 3 در حالت 1. 56شکل 5‑18توزیع دما در خطوط 1 و 3 در حالت 1. 57شکل 5‑19 توزیع دما در صفحه طولی در حالت 2. 57شکل 5‑20 توزیع دما در صفحه عرضیدر حالت 2. 58شکل 5‑21 توزیع دمادر حالت 2. 58شکل 5‑22 نمای سه گانهدر حالت 2. 59شکل 5‑23 نمودار های توزیع دما در خطوط 1 و 3در حالت 2. 60شکل 5‑24 توزیع دما بر صفحات عرضیدر حالت 3. 60شکل 5‑25- کانتور دما در صفحه عرضیدر حالت 3. 61شکل 5‑26 کانتور دما در صفحه طولیدر حالت 3. 61شکل 5‑27 توزیع دمای چهارکانهدر حالت 3. 62شکل 5‑28 توزیع دما بر روی خط شماره 1در حالت 3. 62شکل 5‑29 توزیع دما را بر روی خط شماره 3در حالت 3. 63شکل 5‑30خط شماره 4. 63شکل 5‑31 توزیع دما در خط شماره 4در حالت 3. 63شکل 5‑32 توزیع دما در خطوط 1 و 3 و 4در حالت 3. 64شکل 5‑33 توزیع دما در صفحه عرضیدر حالت 4. 65شکل 5‑34 کانتور دما در صفحه ی طولی کلکتوردر حالت 4. 65شکل 5‑35 کانتور سه نمایدر حالت 4. 66شکل 5‑36 توزیع دما در خط شماره 1 و 3 و 4در حالت 4. 66شکل 5‑37 توزیع دما در صفحه عرضی در حالت 5. 67شکل 5‑38 توزیع دما بر خطوط 1و 3 و 4در حالت 5. 67شکل 5‑39 کانتور دما در صفحه عرضی در حالت 6. 68شکل 5‑40 کانتور دما در صفحه عرضی در حالت 6. 69شکل 5‑41 توزیع دما در پوسته خارجی در حالت 6. 70شکل 5‑42 کانتور دمای پوسته ی داخلی و سطح پایین سرامیک بالایی در حالت 6 70شکل 5‑43 توزیع دما روی خط 1 در حالت 6. 71شکل 5‑45 کانتور دما در صفحه ی عمود بر محور کلکتور در حالت 7 72شکل 5‑46 کانتور دما بر روی صفحه ی طولی در حالت 7. 72شکل5‑47 توزیع دما در خط 1 در حالت 7. 73شکل 5‑48 توزیع دما در خط شماره 3 در حالت 7. 73شکل 5‑49 کانتور دما در صفحه ی عمود بر محور کلکتور در حالت 8 74شکل 5‑50 کانتور دما در راستای طولی در حالت 8. 75شکل 5‑51 توزیع دما در خط 1 در حالت 8. 75شکل 5‑52 توزیع دما در خط 3 در حالت 8. 76شکل 5‑53 کانتور دما در صفحه ی عمود بر محور کلکتور در حالت 9 76شکل 5‑54 کانتور دما را راستای طول کلکتور در حالت 9. 77شکل 5‑55 توزیع دما بر روی خط 1 در حالت 9. 77شکل 5‑56 توزیع دما بر روی خط 3 در حالت 9. 78شکل 5‑57 کانتور دما بر روی پوسته ی داخلی در حالت 9. 78شکل 5‑58 کانتور دما در صفحه عرضی در حالت 10. 79شکل 5‑59 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 10. 80شکل 5‑60 کانتور دما در پوسته ی داخلی در حالت 10. 80شکل 5‑61 کانتور دما در پوسته ی خارجی در حالت 10. 81شکل 5‑62 کانتور دما روی صفحه ی عرضی در حالت 11. 82شکل 5‑63 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 11. 82شکل 5‑64 کانتور دما بر روی سطح بالایی سرامیک بالایی در حالت 11 83شکل 5‑65 توزیع دما در خط شماره 1 در حالت 11. 83شکل 5‑66 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 12. 84شکل 5‑67 کانتور دما از نمای روبروی کلکتور و پوسته ی خارجی در حالت 12 84شکل 5‑68 کانتور دمای سرامیک بالایی (نمای بالا) در حالت 12. 85شکل 5‑69 کانتور دما بر روی صفحه ی انتهایی کلکتور در حالت 12 85شکل 5‑70 نمودار توزیع دما بر روی خط شماره 1 در حالت 12. 86شکل 5‑71 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 13. 86شکل 5‑72 توزیع دما بر روی قسمت شیب دار انتهایی کلکتور در حالت 13 87شکل 5‑73 کانتور های دمایی در حالت 13. 87شکل 5‑74 کانتور دما در نمای بالا در حالت 13. 88شکل 5‑75 کانتور دما بر روی پوسته ی خارجی و قسمت شیب دار در حالت 13 88شکل 5‑76 کانتورهای دما بر روی صفحات مختلف در حالت 14. 89شکل 5‑77 کانتور دما در راستای طولی در حالت 14. 89شکل 5‑78 کانتور دما بر روی پوسته ی داخلی در حالت 14. 90شکل 5‑79 کانتور دما در پوسته ی خارجی در حالت 14. 90شکل 5‑80 توزیع دما بر روی خطوط 1 و 3 در حالت 14. 91شکل 5‑81 کانتور دما در صفحه ی عمود بر محور کلکتور در حالت 15 92شکل 5‑82 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 15. 92شکل 5‑83 کانتور دما بر روی صفحه ی مورب انتهایی کلکتور در حالت 15 93شکل 5‑84 کانتور دما در پوست ی خارجی در حالت 15. 93شکل 5‑85 توزیع دما در خط شماره 1 در حالت 15. 94شکل 5‑86 توزیع دما در خط شماره 2 (خط عمودی) در حالت 15. 94شکل 5‑87 توزیع دما در خط شماره 3 در حالت 15. 94شکل 5‑88 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 16. 95شکل 5‑89 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 16. 95شکل 5‑90نمای دوگانه در حالت 16. 96شکل 5‑91 توزیع دما در خط شماره 3 (مورب) در حالت 16. 97شکل 5‑92کانتور دمای حجمی در حالت 16. 97شکل 5‑93 کانتور دما بر صفحه طولی در حالت 17. 98شکل 5‑94 کانتور دما بر صفحه طولی در حالت 17. 99شکل 5‑95 کانتور دما بر روی صفحات عرضی در حالت 17. 99شکل 5‑96 کانتور دما در نمای بالا در حالت 17. 100شکل 5‑97 نمودار توزیع دما در راستای طولی سرامیک بالایی در حالت 17 100شکل 5‑98 کانتور دما در صفحه عرضی در حالت 18. 101شکل 5‑99 کانتور دما در صفحه طولی بدون دیپرس در حالت 18. 101شکل 5‑100 شرایط اولیه.. 103شکل 5‑101 کانتور دما در صفحه طولی در 3.2 ثانیه.. 104شکل 5‑102 کانتور دما در صفحه طولی در 12.8 ثانیه.. 104شکل 5‑103 کانتور دما در صفحه طولی در 20.8 ثانیه.. 104شکل 5‑104 کانتور دما در صفحه طولی در 35 ثانیه.. 105شکل 5‑105 نمای سه بعدی از کلکتور و خط عبورکننده از سرامیک بالایی 105شکل 5‑106 توزیع دما بر راستای طولی سرامیک بالایی.. 106شکل 5‑107 اعتبار سنجی.. 106شکل 5‑108 نمای سه بعدی خط ماکزیمم دما.. 107شکل 5‑109 نمای روبروی خط ماکزیمم دما.. 107شکل 5‑110 نمای کناری خط ماکزیمم دما.. 107شکل 5‑111 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 20. 108شکل 5‑112 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 20. 108شکل 5‑113کانتور دما در صفحه طولی در حالت 21. 109شکل 5‑114 کانتور دما در صفحه عرضی ماکزیمم دما در حالت 21 110شکل 5‑115 توزیع دما بر روی خط ماکزیمم دما در حالت 21. 110شکل 5‑116 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 22. 111شکل 5‑117 توزیع دما بر خط ماکزیمم دما در حالت 22. 111شکل 5‑118 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 23. 112شکل 5‑119 توزیع دما در خط ماکزیمم دما در حالت 23. 113شکل 5‑120 کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما در حالت 24. 113شکل 5‑121 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 24. 114شکل 5‑122 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 25. 115شکل 5‑123 توزیع دما بر خط ماکزیمم دما در حالت 25. 115شکل 5‑124 توزیع دما در پوسته داخلی، سرامیک ها و حلقه ی ابتدایی در حالت 25. 116شکل 5‑125 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 26. 116شکل 5‑126 کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما در حالت 26. 117شکل 5‑127 توزیع دما بر روی خط ماکزیمم دما در حالت 26. 117شکل 5‑128کانتور دما در صفحه طولی در حالت 27. 118شکل 5‑129 کانتور دما در سرامیکها و پوسته داخلی در حالت 27 119شکل 5‑130کانتور دما در صفحه طولی با مبدل سه وجهی در حالت 28 120شکل 5‑131کانتور دما در سرامیکها، پوسته داخلی و حلقه ابتدایی در حالت 28 120شکل 5‑132کانتور دما در صفحه طولی با مقاومت تماسی اندک.. 121شکل 5‑133کانتور دما در راستای طولی کلکتور در حالت 30. 122شکل 5‑134کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما در حالت 30. 122شکل 5‑135کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما بدون تابش.. 124شکل 5‑136 کانتور دما با در نظر گرفتن تابش.. 124شکل 5‑137 کانتور دما با در نظر گرفتن پوشش نیکل(کوتینگ).. 125شکل 5‑138کانتور دمای بهینه شده.. 126شکل 5‑139 دمای ماکزیمم کلکتور در حالات مختلف.. 128 1- مقدمه 1-1-پیشگفتار امروزه امواج مایکروویو علاوه بر اینکه بیشتر از 60% سیستمهای راداری را در بر میگیرد، در مواردی مانند ارتباطات هوانوردی، هواشناسی، دریا نوردی، ماهوارههای ارتباطی، ماهوارههای سنجش از راه دور، تشخیص پزشکی و وسایل صنعتی نقش عمدهای دارد]1 .[امواج مایکروویو پس از برخورد با یک ماده، یا منعکس میشوند، یا عبور میکنند، یا جذب ماده میشوند و یا ترکیبی از عبور و جذب و انعکاس امواج رخ میدهد. این امواج اگر به سطح فلزات برخورد کنند، منعکس خواهند شد، از شیشه و پلاستیک عبور میکنند و موادی که حاوی آب هستند، مانند غذاها و بدن انسان، انرژی این امواج را جذب و به حرارت تبدیل میکنند، لذا قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم امواج ماکروویو میتواند موجب سوختگیهای عمیق بافتی شود ]1 .[ 1-2-آشنايي با لامپهاي مايكروويو لامپ مایکروویو اصطلاحا به دستگاهی گفته میشود که جهت تقویت، یا تولید و تقویت امواج مایکروویو بکار میرود. اولین لامپ مایکروویو در دهه ۱۹۳۰ در انگلیس ساخته شد و سپس از آن در ساخت و توسعه سیستم رادار در خلال جنگ جهانی دوم استفاده شد. لامپها برای تولید توان‌های بسیار بالا (۱۰ کیلو وات تا ۱۰ مگا وات) و فرکانس‌های بالای امواج میلی متری (۱۰۰ گیگا هرتز و بالاتر) لازم و ضروری می‌باشند]1[.لامپهای مایکروویو انواع مختلفی دارند که از جمله آنها میتوان، لامپ مگنترون(Magnetron)، لامپ کلایسترون (Klystron) و لامپ موج رونده (TravelingWave Tube) که به اختصار TWT نامیده میشود، را نام برد. برخي از لامپهاي مايكروويو فقط عمل تقويت را انجام ميدهند، مانند TWTو كلايسترون، و برخي ديگر مانند مگنترون، عمل توليد و تقويت سيگنال را همزمان به عهده دارند ]1 .[ 1-3- لامپ [1]TWT این لامپ از سه قسمت اصلی؛ تفنگ الکترونی، ساختار موج آهسته و کلکتور تشکیل شده است (شکل 1‑1). قسمت اول، یعنی تفنگ الکترونی (الکترون گان)، وظیفهی گسیل کردن الکترونها را به عهده دارد. الکترونها پس از اینکه در قسمت گان تولید شدند، وارد قسمت دوم سیستم؛ ساختار موج آهسته؛ که در وسط آن هلیکس قرار دارد، میشوند. ازطرفی دیگر، موج [2]RF را به وسیلهی کانکتور وارد هلیکس میکنند(کانکتور یکی از قسمتهای نسبتا مهم TWT میباشد که بعد از هلیکس و قبل از کلکتور قرار دارد و وظیفهی انتقال توان از هلیکس به بیرون را دارد). در هلیکس در اثر برهمکنش الکترونها و موج RF، تقویت موج انجام میشود. در این قسمت الکترونها تنها بخشی از انرژی خود را به موج RF منتقل کرده و وارد قسمت سوم سیستم، یعنی کلکتور میشوند. در این قسمت الکترونها باقیمانده انرژی خود را به کلکتور میدهند که این امر باعث افزایش دمای کلکتور میگردد. با توجه به ساختار پیچیدهی کلکتور و وجود مواد مختلف در آن و فرایندهای مختلف ساخت، تحلیل حرارتی کلکتور از اهمیت ویژهای برخوردار است ]2 .[لامپهاي TWT بر اساس جفت شدن پرتو الكتروني با ميدان RF در ساختار موج آهسته [3](SWS) كار ميكنند. ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي ميبايست درفضاي داخل لامپ با يكديگر موازي باشند و در نتيجه حركت الكترونها خطي و در امتداد محور هلیکس است، به همين دليل، اين نوع لامپها را لامپهاي خطي نیز مينامند. از طرف دیگر چون الکترونها در فضاي موج آهسته RF حركت ميكنند، لذا این لامپها را، لامپهای موج رونده (TWT) نیز میگویند ]2 .[شکل 1‑1ساختار یک لامپ TWT]1 .[ شکل 1‑2-مسیر عبور الکترونها در یک لامپ TWT]1 .[ 1-4-اهداف تحقیق همانگونه که ذکر شد الکترونها پس از اینکه در الکترونگان تولید شدند، از قسمت میانی سیستم گذشته و وارد قسمت سوم، یعنی کلکتور میگردند. وظیفهی کلکتور جمع آوری این الکترونهای پر انرژی بوده، و لذا این عمل باعث بالا رفتن دمای قسمتهای مختلف کلکتور میشود. معمولا برای بالا بردن ظرفیت جذب، سطح کلکتور را به صورت شیبدار طراحی مینمایند تا سطح جذب کنندهی الکترونها افزایش یابد.با توجه به تحت خلا بودن ساختار داخلی و بالا بودن هدایت حرارتی مواد بکار رفته، انتقال حرارت از سطح داخلی کلکتور به سطوح خارجی، به روش هدایت صورت میگیرد و از آنجا به وسیله انتقال حرارت جابجایی به محیط داده میشود.افزایش دمای کلکتور یکی از عوامل محدود کننده در کارآیی لامپ TWT میباشد. اگر دمای سطح داخلی کلکتور از دمای ذوب لحیمهای بکار رفته در کلکتور فراتر رود باعث ذوب شدن لحیمهای سازه شده و موجب از بین رفتن خلا درون لامپ و در نهایت باعث از کار افتادن کل سیستم میگردد. بنابراین، اهداف این پژوهش به صورت زیر ارائه میگردند:1- بدست آوردن کانتور دما در تمامی اجزا کلکتور یک لامپ 900 وات با هندسه 3 بعدی، با توجه به جنس سرامیکهای بکار رفته در کلکتور، که از برلیا، یا آلومینا و یا آلومینیوم نیترید میتواند باشد. در تمام حالات فوق دمای مربوط به صفحه کف (بیس) کلکتور 900 وات در دمای 40 و 50 و 70 و 90 درجه سانتیگراد در نظر گرفته میشود.2- بدست آوردن کانتور دما در تمامی اجزا کلکتور یک لامپ 3000 وات با هندسه 3 بعدی، با توجه به جنس سرامیکهای بکار رفته در کلکتور، که از برلیا و یا آلومینا میتواند باشد.3-بررسی و مقایسهی کانتور دما در کلکتور لامپ 3000 وات در حالتی که توان ورودی به صورت میانگین بر روی سطح داخلی کلکتور پخش شده باشد با حالت اصلی (توان هر قسمت از سطح داخلی کلکتور بر روی همان قسمت وارد شود) در حالتی که جنس سرامیکهای بکار رفته در کلکتور از برلیا و یا آلومینا باشد.4- بدست آوردن کانتور دما در کلکتور 3000 وات در حالتی که علاوه بر سطح زیرین، سطوح جانبی نیز در اثر تماس با مبدل در دمای ثابت نگه داشته شوند، در دو حالت استفاده از آلومینا و برلیا.5-حل گذرا در حالتی که توان ورودی کلکتور 900 وات به طور ناگهانی و به علت نقص در سیستم دو برابر شود.6- بهینه سازی حرارتی کلکتور با توان 3000 وات از نظر برخورد الکترونها جهت کاهش دما.