حه طولی در حالت 1080
شکل ‏5-60 کانتور دما در پوسته ی داخلی در حالت 1080
شکل ‏5-61 کانتور دما در پوسته ی خارجی در حالت 1081
شکل ‏5-62 کانتور دما روی صفحه ی عرضی در حالت 1182
شکل ‏5-63 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 1182
شکل ‏5-64 کانتور دما بر روی سطح بالایی سرامیک بالایی در حالت 1183
شکل ‏5-65 توزیع دما در خط شماره 1 در حالت 1183
شکل ‏5-66 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 1284
شکل ‏5-67 کانتور دما از نمای روبروی کلکتور و پوسته ی خارجی در حالت 1284
شکل ‏5-68 کانتور دمای سرامیک بالایی (نمای بالا) در حالت 1285
شکل ‏5-69 کانتور دما بر روی صفحه ی انتهایی کلکتور در حالت 1285
شکل ‏5-70 نمودار توزیع دما بر روی خط شماره 1 در حالت 1286
شکل ‏5-71 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 1386
شکل ‏5-72 توزیع دما بر روی قسمت شیب دار انتهایی کلکتور در حالت 1387
شکل ‏5-73 کانتور های دمایی در حالت 1387
شکل ‏5-74 کانتور دما در نمای بالا در حالت 1388
شکل ‏5-75 کانتور دما بر روی پوسته ی خارجی و قسمت شیب دار در حالت 1388
شکل ‏5-76 کانتورهای دما بر روی صفحات مختلف در حالت 1489
شکل ‏5-77 کانتور دما در راستای طولی در حالت 1489
شکل ‏5-78 کانتور دما بر روی پوسته ی داخلی در حالت 1490
شکل ‏5-79 کانتور دما در پوسته ی خارجی در حالت 1490
شکل ‏5-80 توزیع دما بر روی خطوط 1 و 3 در حالت 1491
شکل ‏5-81 کانتور دما در صفحه ی عمود بر محور کلکتور در حالت 1592
شکل ‏5-82 کانتور دما در صفحه ی طولی در حالت 1592
شکل ‏5-83 کانتور دما بر روی صفحه ی مورب انتهایی کلکتور در حالت 1593
شکل ‏5-84 کانتور دما در پوست ی خارجی در حالت 1593
شکل ‏5-85 توزیع دما در خط شماره 1 در حالت 1594
شکل ‏5-86 توزیع دما در خط شماره 2 (خط عمودی) در حالت 1594
شکل ‏5-87 توزیع دما در خط شماره 3 در حالت 1594
شکل ‏5-88 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 1695
شکل ‏5-89 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 1695
شکل ‏5-90نمای دوگانه در حالت 1696
شکل ‏5-91 توزیع دما در خط شماره 3 (مورب) در حالت 1697
شکل ‏5-92کانتور دمای حجمی در حالت 1697
شکل ‏5-93 کانتور دما بر صفحه طولی در حالت 1798
شکل ‏5-94 کانتور دما بر صفحه طولی در حالت 1799
شکل ‏5-95 کانتور دما بر روی صفحات عرضی در حالت 1799
شکل ‏5-96 کانتور دما در نمای بالا در حالت 17100
شکل ‏5-97 نمودار توزیع دما در راستای طولی سرامیک بالایی در حالت 17100
شکل ‏5-98 کانتور دما در صفحه عرضی در حالت 18101
شکل ‏5-99 کانتور دما در صفحه طولی بدون دیپرس در حالت 18101
شکل ‏5-100 شرایط اولیه103
شکل ‏5-101 کانتور دما در صفحه طولی در 3.2 ثانیه104
شکل ‏5-102 کانتور دما در صفحه طولی در 12.8 ثانیه104
شکل ‏5-103 کانتور دما در صفحه طولی در 20.8 ثانیه104
شکل ‏5-104 کانتور دما در صفحه طولی در 35 ثانیه105
شکل ‏5-105 نمای سه بعدی از کلکتور و خط عبورکننده از سرامیک بالایی105
شکل ‏5-106 توزیع دما بر راستای طولی سرامیک بالایی106
شکل ‏5-107 اعتبار سنجی106
شکل ‏5-108 نمای سه بعدی خط ماکزیمم دما107
شکل ‏5-109 نمای روبروی خط ماکزیمم دما107
شکل ‏5-110 نمای کناری خط ماکزیمم دما107
شکل ‏5-111 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 20108
شکل ‏5-112 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 20108
شکل ‏5-113 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 21109
شکل ‏5-114 کانتور دما در صفحه عرضی ماکزیمم دما در حالت 21110
شکل ‏5-115 توزیع دما بر روی خط ماکزیمم دما در حالت 21110
شکل ‏5-116 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 22111
شکل ‏5-117 توزیع دما بر خط ماکزیمم دما در حالت 22111
شکل ‏5-118 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 23112
شکل ‏5-119 توزیع دما در خط ماکزیمم دما در حالت 23113
شکل ‏5-120 کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما در حالت 24113
شکل ‏5-121 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 24114
شکل ‏5-122 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 25115
شکل ‏5-123 توزیع دما بر خط ماکزیمم دما در حالت 25115
شکل ‏5-124 توزیع دما در پوسته داخلی، سرامیک ها و حلقه ی ابتدایی در حالت 25116
شکل ‏5-125 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 26116
شکل ‏5-126 کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما در حالت 26117
شکل ‏5-127 توزیع دما بر روی خط ماکزیمم دما در حالت 26117
شکل ‏5-128 کانتور دما در صفحه طولی در حالت 27118
شکل ‏5-129 کانتور دما در سرامیکها و پوسته داخلی در حالت 27119
شکل ‏5-130 کانتور دما در صفحه طولی با مبدل سه وجهی در حالت 28120
شکل ‏5-131 کانتور دما در سرامیکها، پوسته داخلی و حلقه ابتدایی در حالت 28120
شکل ‏5-132 کانتور دما در صفحه طولی با مقاومت تماسی اندک121
شکل ‏5-133 کانتور دما در راستای طولی کلکتور در حالت 30122
شکل ‏5-134 کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما در حالت 30122
شکل ‏5-135 کانتور دما در صفحه ماکزیمم دما بدون تابش124
شکل ‏5-136 کانتور دما با در نظر گرفتن تابش124
شکل ‏5-137 کانتور دما با در نظر گرفتن پوشش نیکل(کوتینگ)125
شکل ‏5-138 کانتور دمای بهینه شده126
شکل ‏5-139 دمای ماکزیمم کلکتور در حالات مختلف128
فصل اول

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-آشنایی با لامپهای مایکروویو
لامپ مایکروویو اصطلاحا به دستگاهی گفته میشود که جهت تقویت، یا تولید و تقویت امواج مایکروویو بکار میرود. اولین لامپ مایکروویو در دهه ???? 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 (?? کیلو وات تا ?? مگا وات) و فرکانس‌های بالای امواج میلی متری (??? 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 (Traveling Wave Tube) که به اختصار TWT نامیده میشود، را نام برد. برخی از لامپهای مایکروویو فقط عمل تقویت را انجام میدهند، مانند TWT و کلایسترون، و برخی دیگر مانند مگنترون، عمل تولید و تقویت سیگنال را همزمان به عهده دارند ]1 .[

1-3- لامپ 5 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 6RF 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 .[
لامپهای TWT بر اساس جفت شدن پرتو الکترونی با میدان RF در ساختار موج آهسته 7(SWS) کار میکنند. میدانهای الکتریکی و مغناطیسی میبایست درفضای داخل لامپ با یکدیگر موازی باشند و در نتیجه حرکت الکترونها خطی و در امتداد محور هلیکس است، به همین دلیل، این نوع لامپها را لامپهای خطی نیز مینامند. از طرف دیگر چون الکترونها در فضای موج آهسته RF حرکت میکنند، لذا این لامپها را، لامپهای موج رونده (TWT) نیز میگویند ]2 .[
شکل ‏1-1 ساختار یک لامپ TWT ]