SUMMARYThe Microwave Development La

SUMMARY

The Microwave Development Laboratory at Oak Ridge National Laboratory is used to develop new applications of microwave and radio frequency (RF) energy, characterize the performance of plasma diagnostics, and provide and support RF/microwave measurements for a variety of projects. The infrastructure to support a wide range of microwave and RF development and characterization activities is in place, accompanied by the experience and expertise required to get a job done.

DESCRIPTION

The 800-ft Microwave Development Laboratory is located in Building 9201-2 in the Fusion Energy Division at the Y-12 plant in Oak Ridge, Tennessee. The facility has independent environment control; 120-, 220-, and 440-V electrical current; process water; and instrument air. It provides a complete development environment equipped with ample microwave hardware, microwave power sources, diagnostic equipment, and technical expertise. Support from the U.S. Fusion Energy program since ~1955 has provided a unique infrastructure of test and measurement equipment. The most valuable microwave resource is the technical team with 41 years of combined experience in high-power microwave design and measurement (two electronic engineering Ph.D.s and one physics Ph.D.).

Scalar and vector network analyzers and spectrum analyzers allow characterization of components and assemblies over the 300-kHz to 110-GHz range. Sources range from backward wave oscillators producing 10 mW from 75–110 GHz, to 200-kW continuous wave gyrotron systems at 28, 35, and 53 Ghz, to 1.5 MW from 40–80 MHz. Various coaxial and waveguide components are available: rectangular and circular waveguides, waveguide transitions and horns, frequency meters (cavity and electronic counters), waveguide attenuators, waveguide terminations (precision and high power), waveguide-to-coaxial adapters, mode converters, mixers, diode detectors, waveguide couplers and custom-built electric and magnetic field probes, and antenna pattern scanning and data acquisition systems. The standard rectangular waveguide bands WR-10, WR-12, WR-15, WR-19, WR-22, WR-42, WR-62, WR-90, WR-187, WR-284, and WR430 are particularly well stocked. A great variety of high-power circular waveguide components for high-power millimeter wave systems are available, including both smooth-wall and corrugated waveguides. Coaxial components include flexible and semi-rigid coaxial; connectors; fixed, step and variable attenuators; phase shifters; stubs; trombones; and power meters. Numerous computer codes have been developed to analyze antenna patterns, waveguide components, waveguide mode conversion, and dielectric heating in systems.

Recent Projects

Design, construction and testing of a folded waveguide for plasma heating and current drive.
Development of a quasi-optical resonant ring for super-high-power testing of microwave components and windows.
Development of advanced high-power ECH generation and oversized waveguide transmission systems for plasma heating.
Design, construction, and testing of microwave applicators to decontaminate concrete: rapid heating of the free water generates steam explosions resulting in surface bursting.
Design, construction, and testing of 4.6-GHz high-power waveguide splitter.
Cavity irradiation of wheat pests to determine the lethality of microwave power on the various life stages.
Electric field measurements to examine the performance of a 2.45-GHz TM01 launcher.
E-field pattern measurements of a corrugated 67–114 GHz antenna built for electron cyclotron emission measurements.
Heating of test logs to exami ne the capability of microwave processing of wood to increase chemical access to the log's interior. Microwave energy can be used to break the membranes that control fluid flow within and between the cells in wood, improving chemical and biohemical access and thereby reducing the amount of chemicals required for wood treatment.
Electric and magnetic field measurements of plasma facing RF antenna structures.
BUSINESS CONTACT

Results (Thai) 2:

สรุปห้องปฏิบัติการการพัฒนาเตาไมโครเวฟที่ Oak Ridge National Laboratory ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาโปรแกรมใหม่ของเตาไมโครเวฟและคลื่นความถี่วิทยุ (RF), ลักษณะการทำงานของพลาสม่าวินิจฉัยและให้การสนับสนุนและ RF / ไมโครเวฟวัดสำหรับความหลากหลายของโครงการ โครงสร้างพื้นฐานเพื่อสนับสนุนที่หลากหลายของการพัฒนาเตาไมโครเวฟและ RF และกิจกรรมลักษณะอยู่ในสถานที่พร้อมด้วยประสบการณ์และความเชี่ยวชาญที่จำเป็นในการรับงานที่ทำได้. รายละเอียด800 ฟุตห้องปฏิบัติการการพัฒนาเตาไมโครเวฟตั้งอยู่ในอาคาร 9201-2 ในฟิวชั่น กองพลังงานที่โรงงาน Y-12 ในโอริดจ์เทนเนสซี สิ่งอำนวยความสะดวกมีการควบคุมสภาพแวดล้อมอิสระ 120, 220- และ 440-V กระแสไฟฟ้า; น้ำในกระบวนการ; และเครื่องมือที่ใช้ในอากาศ มันมีการพัฒนาสภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบพร้อมกับฮาร์ดแวร์ไมโครเวฟกว้างขวางแหล่งพลังงานไมโครเวฟ, อุปกรณ์การวินิจฉัยและความเชี่ยวชาญทางเทคนิค การสนับสนุนจากโปรแกรมฟิวชั่นพลังงานสหรัฐตั้งแต่ ~ 1955 ได้จัดให้มีโครงสร้างพื้นฐานที่ไม่ซ้ำกันของอุปกรณ์วัดและทดสอบ ทรัพยากรที่มีคุณค่ามากที่สุดไมโครเวฟเป็นทีมงานด้านเทคนิคที่มี 41 ปีของการรวมกันในการออกแบบไมโครเวฟกำลังสูงและการวัด (สอง Ph.Ds วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และปริญญาเอกฟิสิกส์หนึ่ง). เกลาและวิเคราะห์เครือข่ายเวกเตอร์และวิเคราะห์สเปกตรัมอนุญาตให้มีลักษณะของ ส่วนประกอบและอุปกรณ์ประกอบกว่า 300 เฮิร์ทซ์ในช่วง 110 GHz แหล่งที่มาจากช่วงคลื่น oscillators ย้อนกลับการผลิต 10 เมกะวัตต์ 75-110 GHz, 200 กิโลวัตต์ระบบ gyrotron คลื่นอย่างต่อเนื่องวันที่ 28, 35, และ 53 Ghz, 1.5 เมกะวัตต์ 40-80 MHz ส่วนประกอบคู่และท่อนำคลื่นต่างๆที่มีอยู่: ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมและวงกลมเปลี่ยนท่อนำคลื่นและ horns เมตรความถี่ (ช่องและเคาน์เตอร์อิเล็กทรอนิกส์), attenuators ท่อนำคลื่น, จุดเชื่อมต่อท่อนำคลื่น (ความแม่นยำและพลังงานที่สูง) อะแดปเตอร์ท่อนำคลื่นไปคู่แปลงโหมดผสม เครื่องตรวจจับไดโอด, เพลาและท่อนำคลื่นที่สร้างขึ้นเองฟิวส์ไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและรูปแบบการสแกนเสาอากาศและข้อมูลระบบการซื้อ วงท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมมาตรฐาน WR-10 WR-12 WR-15, WR-19 WR-22 WR-42, WR-62, WR-90 WR-187, WR-284 และ WR430 เป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในสต็อก ความหลากหลายที่ดีของพลังงานสูงส่วนประกอบท่อนำคลื่นวงกลมสำหรับการใช้พลังงานสูงระบบคลื่นมิลลิเมตรที่มีอยู่รวมทั้งเรียบผนังและท่อนำคลื่นลูกฟูก ส่วนประกอบคู่รวมถึงคู่ที่มีความยืดหยุ่นและกึ่งแข็ง; การเชื่อมต่อ; ขั้นตอนที่คงที่และตัวแปร attenuators; จำแลงเฟส สมบูรณ์; trombones; และพลังงานเมตร รหัสคอมพิวเตอร์จำนวนมากได้รับการพัฒนาในการวิเคราะห์รูปแบบเสาอากาศส่วนประกอบท่อนำคลื่นแปลงโหมดคลื่นและความร้อนอิเล็กทริกในระบบ. เมื่อเร็ว ๆ นี้โครงการออกแบบก่อสร้างและการทดสอบของท่อนำคลื่นพับเพื่อให้ความร้อนพลาสมาและไดรฟ์ปัจจุบัน. การพัฒนาแหวนจังหวะกึ่งออปติคอล . สำหรับการทดสอบซุปเปอร์กำลังสูงขององค์ประกอบไมโครเวฟและหน้าต่าง. การพัฒนาการผลิตไฟฟ้าสูง ECH ขั้นสูงและระบบการส่งผ่านท่อนำคลื่นขนาดใหญ่เพื่อให้ความร้อนพลาสม่าออกแบบการก่อสร้างและการทดสอบของapplicators ไมโครเวฟจะปนเปื้อนที่เป็นรูปธรรม: ความร้อนอย่างรวดเร็วของน้ำฟรีสร้าง ระเบิดไอน้ำส่งผลให้พื้นผิวระเบิด. การออกแบบการก่อสร้างและการทดสอบ 4.6 GHz แยกท่อนำคลื่นพลังงานสูง. การฉายรังสีโพรงของศัตรูพืชข้าวสาลีเพื่อตรวจสอบการตายของพลังงานไมโครเวฟในช่วงชีวิตต่างๆ. วัดสนามไฟฟ้าในการตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของที่ 2.45-GHz TM01 ปล่อย. E-สนามวัดรูปแบบของกระดาษลูกฟูก 67-114 GHz เสาอากาศที่สร้างขึ้นสำหรับการตรวจวัดการปล่อยอิเล็กตรอน cyclotron. ทำความร้อนของบันทึกการทดสอบเพื่อ exami ภาคตะวันออกเฉียงเหนือความสามารถของการประมวลผลไมโครเวฟของไม้เพื่อเพิ่มการเข้าถึงสารเคมีเข้าสู่ระบบเพื่อการตกแต่งภายในของ พลังงานไมโครเวฟสามารถใช้ในการทำลายเยื่อที่มีการควบคุมการไหลของของเหลวภายในและระหว่างเซลล์ในไม้ปรับปรุงทางเคมีและการเข้าถึง biohemical และจะช่วยลดปริมาณของสารเคมีที่จำเป็นสำหรับการรักษาไม้. ไฟฟ้าและการวัดสนามแม่เหล็กของพลาสม่าหันหน้าไปทางโครงสร้างเสาอากาศ RF ธุรกิจติดต่อ

Results (Thai) 3:

สรุป

ไมโครเวฟพัฒนาห้องปฏิบัติการที่โอ๊กริดจ์ห้องปฏิบัติการแห่งชาติที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรมใหม่ของไมโครเวฟและคลื่นวิทยุ ( RF ) พลังงาน ลักษณะการทำงานของการวินิจฉัยพลาสมา และให้การสนับสนุนและ RF / ไมโครเวฟการวัดความหลากหลายของโครงการโครงสร้างพื้นฐานเพื่อสนับสนุนช่วงกว้างของไมโครเวฟและการพัฒนา RF และกิจกรรมการศึกษาอยู่ในสถานที่ พร้อม ด้วยประสบการณ์และความเชี่ยวชาญที่จำเป็นเพื่อให้ได้งานทำ .

รายละเอียด

800 ฟุตไมโครเวฟพัฒนาห้องปฏิบัติการ ตั้งอยู่ในอาคาร 9201-2 ในฟิวชั่นพลังงานส่วนที่ y-12 พืชใน Oak Ridge , เทนเนสซีสิ่งอำนวยความสะดวกยังมีการควบคุมสิ่งแวดล้อมที่เป็นอิสระ ; 120 - 220 - และ 440-v กระแสไฟฟ้า กระบวนการ น้ำ และอากาศเครื่องมือ มันมีสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่สมบูรณ์เพียบพร้อมด้วยอุปกรณ์ ไมโครเวฟ ไมโครเวฟ แหล่งพลังงานที่เพียงพอ อุปกรณ์การวินิจฉัย และความเชี่ยวชาญทางด้านเทคนิค การสนับสนุนจากสหรัฐฟิวชั่นพลังงานโปรแกรมตั้งแต่ ~ 1955 มีโครงสร้างพื้นฐานที่เฉพาะของการทดสอบและอุปกรณ์การวัด ทรัพยากรที่มีค่ามากที่สุดคือทีมเทคนิคไมโครเวฟที่มี 41 ปีของประสบการณ์ ร่วมในการออกแบบและการวัดไมโครเวฟแรงสูง ( 2 วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และฟิสิกส์ ph.d.s หนึ่ง

. )สเกลาร์และเวกเตอร์ และวิเคราะห์สเปกตรัม analyzers เครือข่ายให้คุณสมบัติของชิ้นส่วนและประกอบมากกว่า 300 kHz ถึง 110 GHz ช่วง แหล่งที่มาจากข้างหลัง ช่วงคลื่น oscillators การผลิต 10 เมกะวัตต์ จาก 75 – 110 GHz , 200 กิโลวัตต์ต่อเนื่องคลื่น gyrotron ระบบที่ 28 , 35 และ 53 GHz , 1.5 เมกะวัตต์ จาก 40 – 80 MHz ต่าง ๆและส่วนประกอบของท่อนำคลื่นเซียลสี่เหลี่ยมและวงกลม waveguides เปลี่ยนท่อนำและจ้าว , เครื่องวัดความถี่ ( โพรงและเคาน์เตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ) , ท่อนำคลื่น terminations attenuators ( ความแม่นยำและพลังสูง ) , ท่อนำไปยังคู่สายอะแดปเตอร์โหมดแปลง , เครื่องผสม , เครื่องตรวจจับไดโอด , couplers ท่อนำคลื่นสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก และสินค้า ) และเสาอากาศแบบสแกนและระบบการเก็บข้อมูลมาตรฐาน wr-10 ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมวง , wr-15 wr-12 wr-19 wr-22 , , , , wr-42 wr-62 wr-90 wr-187 , , , , wr-284 และ wr430 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง stocked ดี ความหลากหลายที่ดีของท่อนำคลื่นวงกลมสูงส่วนประกอบระบบมิลลิเมตรสูง พร้อมใช้งาน รวมทั้งผนังเรียบและ waveguides ลูกฟูก ส่วนประกอบของคู่สายรวมถึงความยืดหยุ่นและกึ่งแข็งคู่ ; การเชื่อมต่อ ;คงที่ขั้นตอนและตัวแปรชิฟเตอร์ attenuators ; ระยะ ; หญิง ; ทรอมโบน และเครื่องวัดไฟฟ้า รหัสคอมพิวเตอร์จำนวนมากได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อวิเคราะห์รูปแบบเสาอากาศสายอากาศองค์ประกอบการแปลงโหมด waveguide ฉนวนและความร้อนในระบบ

ล่าสุดโครงการ

ออกแบบ สร้างและทดสอบสายอากาศสำหรับเครื่องพับ (
ขับรถในปัจจุบันการพัฒนาของแสงจังหวะกึ่งแหวนอำนาจการทดสอบสูงสุดของส่วนประกอบไมโครเวฟและหน้าต่าง การพัฒนาขั้นสูงสูงอึ้บรุ่นและระบบส่งคลื่นความร้อนขนาดใหญ่ ( .
ออกแบบ สร้าง และทดสอบ applicators ไมโครเวฟเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนคอนกรีตความร้อนอย่างรวดเร็วของน้ำฟรีจะสร้างไอน้ำระเบิดส่งผลให้ผิวระเบิด .
ออกแบบ สร้าง และทดสอบ 4.6-ghz แรงสูงท่อนำ Splitter
ในการฉายรังสีของข้าวสาลีศัตรูพืชเพื่อตรวจสอบ Lethality ไมโครเวฟพลังงานในชีวิตต่าง ๆ เพื่อศึกษา
สนามไฟฟ้าการวัดสมรรถนะของ 2.45-ghz
tm01 เปิดe-field แบบแผนการวัดของลูกฟูก 67 – 114 GHz เสาอากาศสร้างอิเล็กตรอนไซโคลตรอนปล่อยวัด เครื่องทดสอบบันทึก
exami NE ความสามารถในการประมวลผลไม้เคมีไมโครเวฟเพื่อเพิ่มการเข้าถึงภายในของเข้าสู่ระบบ พลังงานไมโครเวฟสามารถใช้ทำลายเยื่อที่ควบคุมการไหลของของไหลภายในและระหว่างเซลล์ในไม้การปรับปรุงทางเคมีและการเข้าถึง biohemical และจึงช่วยลดปริมาณของสารเคมีที่จำเป็นสำหรับการรักษาไม้ .
การวัดสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของพลาสมาซึ่งโครงสร้างสายอากาศ RF .
ติดต่อธุรกิจ