真空微二极管中太赫兹空间电荷调制的可调谐性
等离子体物理
2015-06-12 v1
摘要
在某些条件下，真空微二极管中的空间电荷限制发射表现为具有规则大小和间隔的清晰电荷束团。与该间隔对应的频率处于太赫兹范围。本计算研究表明，在有利于产生太赫兹频率振荡的参数范围内，该频率仅取决于冷阴极电场和发射极面积。对于给定尺寸的平面微二极管，只需改变施加的电势即可轻松调谐调制频率。使用基于分子动力学的代码对微二极管进行了84种不同发射极面积、施加电压和间隙间距组合的模拟，该代码考虑了真空间隙中所有电子（数量级为100）之间的精确库仑相互作用。研究发现，对于固定的发射极面积，脉冲串的频率仅取决于二极管中的真空电场，并可用简单的幂律描述。还发现，对于固定的电场值，频率随着阴极上发射点尺寸的减小而增加。对频谱质量以及它如何受二极管间隙间距和电子初始速度的影响进行了一些观察。
引用
@article{arxiv.1301.6533,
title = {Tunability of the THz space-charge modulation in a vacuum microdiode},
author = {P. Jonsson and M. Ilkov and A. Manolescu and A. Pedersen and A. Valfells},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.6533},
year = {2015}
}