3-1- مقدمه. 20
3-2- امتیازات محاسبات تئوری.. 20
3-3- نارسایی های محاسبات تئوری.. 22
3-4-هندسه. 23
4- معادلات حاکم……………………………………………………………………35
4-1- مقدمه. 35
4-2- شرایط مرزی.. 36
4-3-معادلات حاکم. 37
5- نتایج…………………………………………………………………………….43
5-1- مقدمه. 43
5-2-محل عبور خطوط.. 47
5-3-نتایج حاصل از شبیه سازی برخورد الکترون ها در نرم افزار CST. 50
5-4-نتایج حاصل از شبیه سازی نمونه شماره 1 در نرم افزار CFX.. 52
5-4-1-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 40 درجه سانتیگراد (حالت 1) 54
5-4-2-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد (حالت 2) 57
5-4-3-جنس سرامیک از آلومینیم نیترید با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد (حالت 3) 60
5-4-4-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد با حرارت ورودی میانگین گیری شده (حالت 4) 64
5-4-5-جنس سرامیک از آلومینیوم نیترید با دمای پایه 90 درجه سانتیگراد (حالت 5) 66
5-4-6-جنس سرامیک از آلومینا با دمای سطح کف پایه آلومینیومی برابر با 40 درجه سانتیگراد (حالت 6) 68
5-4-7-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه آلومینیومی 50 درجه سانتیگراد (حالت 7) 71
5-4-8-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه70 درجه سانتیگراد (حالت 8) 74
5-4-9-جنس سرامیک از آلومینا با دمای کف پایه آلومینیومی90 درجه سانتیگراد (حالت 9) 76
5-4-10-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 70 درجه سانتیگراد وحرارت ورودی میانگین (حالت 10) 79
5-4-11-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 70 وحرارت ورودی میانگین با هدایت حرارتی ثابت (حالت 11) 81
5-4-12-جنس سرامیک از برلیا با دمای کف پایه آلومینیومی 40 درجه سانتیگراد (حالت 12) 84
5-4-13-جنس سرامیک از برلیا با دمای کف پایه آلومینیومی 50 درجه سانتیگراد و استفاده از هدایت حرارتی ثابت (حالت 13). 86
5-4-14-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه 50 درجه سانتیگراد و استفاده از هدایت حرارتی متغیر (حالت 14) 89
5-4-15-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه آلومینیومی برابر با 70 درجه سانتیگراد (حالت 15) 91
5-4-16-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه 70 درجه سانتیگراد با حرارت ورودی میانگین (حالت 16) 95
5-4-17-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه برابر 90 درجه سانتیگراد (حالت 17) 98
5-4-18-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه برابر 50 درجه سانتیگراد و بدون سیستم دیپرس( حالت 18) 100
5-4-19-جنس سرامیک از برلیا با دمای سطح زیرین پایه برابر 50 درجه سانتیگراد و بدون سیستم دیپرس در حالت زمانمند (حالت 19) 102
5-4-20-مقایسه توزیع دما در سرامیک بالایی. 105
5-5-اعتبار سنجی.. 106
5-6-نتایج حاصل از شبیه سازی نمونه شماره 2 در نرم افزار CFX.. 108
5-6-1-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 20) 108
5-6-2-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 21) 109
5-6-3-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان ورودی میانگین (حالت 22) 110
5-6-4-

جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با جنس پایه خنک کننده از مس (حالت 23) 112
5-6-5-جنس سرامیک از آلومینا و ضریب هدایت حرارتی متغیر و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 24) 113
5-6-6-جنس سرامیک از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 25) 114
5-6-7-جنس سرامیک از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 26) 116
5-6-8-جنس سرامیک از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان میانگین ورودی (حالت 27) 118
5-6-9-جنس سرامیک از برلیا و ضریب هدایت حرارتی متغیر و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 28) 119
5-6-10-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی اندک (حالت 29) 121
5-6-11-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد(حالت 30) 121
5-6-12-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد و در نظر گرفتن تابش (حالت 31) 123
5-6-13-پوشش (کوتینگ) سرامیک ها با نیکل. 125
5-6-14-جنس سرامیک از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر در حالت بهینه. 126
5-7-جمع بندی و نتیجه گیری.. 127
5-8-پیشنهادات.. 129
6- مراجع………………………………………………………………………….130

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 ۱۹۳۰ 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 (۱۰ کیلو وات تا ۱۰ مگا وات) و فرکانس‌های بالای امواج میلی متری (۱۰۰ 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 [1] 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 [2]RF 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