高功率电磁波源及其系统研讨活动在京举办

科技日报记者 刘垠

近日，由中国科协立项支持，中国技术经济学会主办、深圳市束能科技有限公司承办的高功率电磁波源及其系统研讨活动在京举办，20余位来自高校、科研院所及企业的一线专家围绕相关议题开展交流研讨。本次研讨活动由深圳大学特聘教授何文龙主持，北京大学研究员杜朝海担任执行主席，华北电力大学副教授许晓敏担任学术秘书。

在主旨报告环节，电子科技大学教授宫玉彬作了“太赫兹波段自由电子辐射源的研究”报告，介绍团队在基于二维电子气体的等离子体太赫兹辐射及微型真空电子太赫兹源等方面的研究进展，为推动太赫兹波段辐射源的发展提供了新的思路。中国电子科技集团有限公司首席科学家冯进军以“高频率行波管研发及通信应用探索”为题，分享了中国电子科技集团有限公司第十二研究所在毫米波太赫兹行波管及其应用方面的研究成果，该研究所在多个频段研制出系列行波管样机，并对高速无线通信、星载雷达、通感一体化等整机系统应用进行探索。

何文龙作了“高功率电磁波源的研制进展”报告，介绍了团队自主设计并已成功用于热核聚变加热的兆瓦高功率回旋管，并报告了在万瓦级太赫兹回旋放大器及基于高梯度加速器的自由电子极紫外激光等前沿技术的研究进展。

据何文龙介绍，太赫兹波段处于微波与红外之间，兼具电磁波的穿透性和高频波谱特性，在能源、成像、安全、无线通信以及磁共振等前沿领域具有广泛应用。然而，太赫兹波源长期面临输出功率不足、带宽有限、系统稳定性差等问题，限制了其在高端科研和工程中的推广应用。“团队通过引入螺旋波纹波导，在太赫兹段实现了高功率（10kW）、宽带（20GHz）的回旋行波放大器设计与验证取得了重大进展。”他说。

何文龙还介绍了兆瓦级长脉冲回旋管在热核聚变中的应用，团队设计的回旋管实现了核心技术突破，成为国内首台成功应用于热核聚变的电子加热设备。“未来，核聚变用回旋管将沿着提升性能及深化国际合作的方向大步迈进，为实现核聚变能源的商业化利用奠定坚实基础。”何文龙表示。

在自由发言环节，与会专家围绕推动产业结合、加速研发效率以及新型制造工艺等话题，结合研究专长发表各自见解。冯进军建议高功率电磁波源的研究应在健康医疗领域找寻关键应用。北京航空航天大学教授阮存军团队分享了大功率宽带毫米波及太赫兹真空电子器件的关键技术，指出器件正朝着高频化、宽带化、小型化方向发展，并建议推进工艺创新，提升器件性能和可靠性。杜朝海建议要加速技术迭代与产业化，注重跨学科人才培养和技术梯队建设，为行业可持续发展提供坚实人才支撑。安徽华东光电技术研究所有限公司总工程师席洪柱分享了高频段电磁波源器件的关键技术，强调应加强工艺创新，推动器件向小型化、低成本方向发展，以拓展应用场景，提升市场竞争力。中国科学院空天信息创新研究院研究员丁海兵建议，推进器件模块化设计，以降低研发与实验的人力、物力投入，提升研发效率。合肥综合性国家科学中心能源研究院研究员刘本田呼吁加强行业内协作，加速关键技术的自主化进程，推动我国高功率电磁波源技术的整体发展。

专家们一致认为，高功率电磁波源在高频通信、空间探测、雷达成像等领域具有重要作用。未来研究应向有重大产业应用的颠覆性技术方向推进，例如基于激光介质加速的自由电子极紫外激光及医用高梯度加速器等，并应加大推动产学研用融合，完善从研发到应用的创新体系，并加强国际合作，打造具有全球影响力的高功率电磁波源技术创新高地。