
【電】 accelerating grid
accelerate; quicken; crack on; gather way; pickup; speed
【計】 accelerating; increase speed; speed-up
【醫】 acceleration; auxo-
【經】 accelerate; prompt; speed up
grid
【化】 grid
加速栅極(Accelerating Grid)是電子器件中用于調控帶電粒子運動路徑的核心電極結構,常見于真空電子管、粒子加速器和電子槍等設備。其英文術語源自電力工程與核物理領域的專業表述,指由金屬網格或陣列構成的電場生成裝置,通過施加高電壓形成電勢梯度,實現對電子束或離子的定向加速。
從結構功能分析,加速栅極通常包含多個平行排列的金屬栅網,相鄰栅極間維持特定電壓差。以三極電子槍為例,位于陰極與陽極之間的加速栅極可産生10³-10⁶ V/m的強電場,使電子在穿越網格時獲得動能增量,滿足公式: $$ Delta Ek = q cdot V{grid} $$ 其中ΔEₖ為動能變化量,q為粒子電荷量,V_grid為栅極間電勢差。這種設計能将電子束速度提升至10⁷ m/s量級,廣泛應用于陰極射線管顯示技術與電子顯微鏡成像系統。
根據《IEEE電子器件标準術語手冊》定義,現代加速栅極已發展出動态聚焦(Dynamic Focusing)和脈沖調制(Pulse Modulation)等衍生技術,通過實時調整栅極電壓波形,可精确控制粒子束流密度與空間分布。該技術革新顯著提升了粒子加速器的能量利用效率,在半導體離子注入工藝中達到納米級加工精度。
“加速栅極”是離子推進器中的關鍵部件,主要用于控制離子的加速和噴射。以下是詳細解釋:
加速栅極是離子推進器中由金屬材料制成的電極組件,通常呈現篩網狀或螺旋狀結構。這種設計有助于在高壓電場下對離子進行聚焦和加速。
主要用于航天器的離子推進系統,例如衛星姿态調整和深空探測任務。其高比沖(燃料效率)和長壽命特性使其成為空間推進技術的研究熱點。
加速栅極易受離子濺射腐蝕,尤其是在高能離子長期轟擊下,可能導緻材料損耗和性能下降,這是限制離子推進器壽命的主要因素。
加速栅極通過電場控制離子運動,實現高效推進,但需解決材料耐腐蝕問題以延長使用壽命。如需進一步了解離子推進器原理,可參考的科研分析。
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