Применение лазерных технологий для изготовления компонентов вакуумных электронных приборов миллиметрового диапазона
Ножкин Д.А.1,2, Бессонов Д.А.1,3, Навроцкий И.А.1,4, Торгашов Р.А.1,2, Чурикова В.Д.2, Молчанов С.Ю., Ожогин И.С.2, Ростунцова А.А.1,2, Рыскин Н.М.1,2
1Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Саратов, Россия
2Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
3Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина, Саратов, Россия
4АО "НПП "Алмаз", Саратов, Россия
Поступила в редакцию: 14 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 14 декабря 2025 г.
Принята к печати: 14 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 2 апреля 2026 г.
Представлены результаты изготовления микроразмерных структур для приборов вакуумной электроники миллиметрового диапазона с помощью микрообработки лазерными импульсами наносекундной длительности. Обсуждены особенности технологии лазерной резки тонких пластин из различных материалов (медь, молибден). Изготовлены макеты прямоугольных волноводов W-диапазона (75-110 GHz) и замедляющих систем V-диапазона (50-65 GHz). Представлены результаты морфологического анализа и экспериментального исследования S-параметров изготовленных образцов. Разработана конструкция микроразмерной электронной пушки и представлены результаты изготовления ее компонентов (катод, фокусирующие электроды). Ключевые слова: лазерная микрообработка, лампа бегущей волны, замедляющая система, электронная пушка, прямоугольный волновод.
- D.M. Mittleman. J. Appl. Phys., 122 (23), 230901 (2017). DOI: 10.1063/1.5007683
- T.S. Rappaport, Y. Xing, O. Kanhere, S. Ju, A. Madanayake, S. Mandal, A. Alkhateeb, G.C. Trichopoulos. IEEE Access, 7, 78729 (2019). DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2921522
- T. Kurner, D.M. Mittleman, T. Nagatsuma (eds.). THz Communications. Paving the Way towards Wireless Tbps. Springer Series in Optical Sciences. (Springer, Cham, Switzerland, 2022), v. 234, DOI: 10.1007/978-3-030-73738-2
- А.Д. Григорьев. Терагерцевая электроника (Физматлит, М., 2020)
- Г.Г. Денисов, М.Ю. Глявин, Н.С. Гинзбург, И.В. Зотова, А.Г. Литвак, Н.Ю. Песков, Н.М. Рыскин, А.В. Савилов. Вакуумная СВЧ-электроника: освоение терагерцового диапазона часто. В кн. В.Я. Панченко (ред.). Терагерцовая фотоника и оптоэлектроника (РАН, М., 2024), с. 374--463
- G.-S. Park, M. Tani, J.-S. Rieh, S.Y. Park (eds.). Advances in terahertz source technologies (Jenny Stanford Publishing, Singapore, 2024)
- Е.А. Богомолова, А.В. Галдецкий, Г.В. Рувинский, И.Г. Солдатенко. Электронная техника. Сер. 1. СВЧ техника, 3 (546), 66 (2020)
- А.В. Стародубов, Д.А. Ножкин, И.И. Расулов, А.А. Сердобинцев, И.О. Кожевников, В.В. Галушка, В.К. Сахаров, Д.А. Бессонов, А.Д. Галкин, И.Ш. Бахтеев, С.Ю. Молчанов, С.В. Герман, Н.М. Рыскин. Радиотехника и электроника, 67 (10), 935 (2022). DOI: 10.31857/S0033849422100126
- R.L. Ives. IEEE Trans. Electron Devices, 70 (6), 2693 (2023). DOI: 10.1109/TED.2023.3268629
- X. Li, J. Feng. Micromachines, 15 (11), 1357 (2024). DOI: 10.3390/mi15111357
- Р.А. Торгашов, Н.М. Рыскин, А.Г. Рожнев, А.В. Стародубов, А.А. Сердобинцев, А.М. Павлов, В.В. Галушка, И.Ш. Бахтеев, С.Ю. Молчанов. ЖТФ, 90 (4), 686 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2020.04.49096.294-19
- N.M. Ryskin, R.A. Torgashov, A.V. Starodubov, A.G. Rozhnev, A.A. Serdobintsev, A.M. Pavlov, V.V. Galushka, D.A. Bessonov, G. Ulisse, V. Krozer. J. Vacuum Sci. Technol. B, 39 (1), 013204 (2021). DOI: 10.1116/6.0000716
- D.A. Nozhkin, A.V. Starodubov, R.A. Torgashov, V.V. Galushka, I.O. Kozhevnikov, A.A. Serdobintsev, A.D. Lebedev, A.A. Kozyrev, N.M. Ryskin. IEEE Trans. Electron Devices, 72 (1), 453 (2025). DOI: 10.1109/TED.2024.3507759
- D.A. Nozhkin, A.V. Starodubov, A.A. Serdobintsev, I.O. Kozhevnikov, V.V. Galushka, R.A. Torgashov, I.S. Ozhogin, A.A. Rostuntsova, V.V. Emelyanov, S.Yu. Molchanov, N.M. Ryskin. Fabrication and characterization of millimeter-band planar slow-wave structures by using laser microprocessing. 2024 IEEE 9th All-Russian Microwave Conference (RMC) (Moscow, November 25--29, 2024), р. 422--425. DOI: 10.1109/RMC62880.2024.10846876
- A.A. Rostuntsova, R.A. Torgashov, N.M. Ryskin. IEEE Trans. Plasma Sci., 53 (6), 1134 (2025). DOI: 10.1109/TPS.2025.3567304
- Z. Duan, M.A. Shapiro, E. Schamiloglu, N. Behdad, Y. Gong, J.H. Booske, B.N. Basu, R.J. Temkin. IEEE Trans. Electron Devices, 66 (1), 207 (2019). DOI: 10.1109/TED.2018.2878242
- Z. Duan. Metamaterial-Based Electromagnetic Radiations and Applications (Springer, Singapore, 2025) DOI: 10.1007/978-981-97-8108-9
- А.В. Стародубов, И.С. Ожогин, А.А. Сердобинцев, И.О. Кожевников, В.Н. Титов, В.В. Галушка, И.Ш. Бахтеев, С.Ю. Молчанов, Н.М. Рыскин. Изв. вузов. Радиофизика, 68 (2), 121 (2025). DOI: 10.52452/00213462_2025_68_02_121
- C.-W. Baik, H.Y. Ahn, Y. Kim, J. Lee, S. Hong, C.J. Hee, S. Kim, L.S. Hun, J.S. Yeon, S. Yu. Appl. Phys. Lett., 104 (2), 021118 (2014). DOI: 10.1063/1.4862324
- G. Shu, J. Liao, J. Ren, J. He, J. Deng, Z. Chang, B. Xu, G. Wang, C. Ruan, W. He. IEEE Trans. Electron Devices, 68 (11), 5826 (2021). DOI: 10.1109/TED.2021.3110183
- A.V. Starodubov, R.A. Torgashov, V.V. Galushka, A.M. Pavlov, V.N. Titov, N.M. Ryskin, A. Abhishek, N. Kumar. Electronics, 11 (18), 2858 (2022). DOI: 10.3390/electronics11182858
- I.A. Navrotsky, A.A. Burtsev, V.V. Emelyanov, V.N. Titov, N.M. Ryskin. IEEE Transactions on Electron Devices, 68 (2), 798 (2021). DOI: 10.1109/TED.2020.3041425