[发明专利]一种相干电磁辐射产生系统及方法

权利要求书

1.一种相干电磁辐射产生系统，其特征在于，包括：

金属板，所述金属板上至少具有第一亚波长孔阵列，所述第一亚波长孔阵列包括沿第一方向、第二方向阵列排布的多个矩形孔，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述矩形孔为贯穿所述金属板的通孔，且所述矩形孔的尺寸在毫米量级至微米量级范围内；所述金属板上还具有第二亚波长孔阵列和第三亚波长孔阵列；所述第二亚波长孔阵列包括沿第三方向、第四方向排列的多个矩形孔，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向的夹角都等于45°，所述第四方向与所述第三方向垂直；所述第三亚波长孔阵列包括沿第五方向、第六方向排列的多个矩形孔，所述第五方向与所述第一方向平行，所述第六方向与所述第二方向平行；

电子注产生装置，用于产生沿某一方向运动的薄片状的电子注，并使所述电子注从所述金属板上的亚波长孔阵列上掠过，形成在三维空间特定方向上的相干电磁辐射。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电子注的运动方向与所述第一方向之间具有一夹角，所述相干电磁辐射的辐射方向由所述夹角的大小决定的。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述矩形孔的长度和宽度之比在10～20的范围内；所述矩形孔的高度大于所述宽度的1倍、小于所述长度的2倍。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述矩形孔在所述第一方向上的间距与所述矩形孔的宽度之比在10～20的范围内；

所述矩形孔在所述第二方向上的间距与所述矩形孔在所述第一方向上的间距之比在1.2～2的范围内。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一亚波长孔阵列中的多个矩形孔与所述第三亚波长阵列中的多个矩形孔围成多个矩形区域，所述第二亚波长阵列中的多个矩形孔分别位于所述多个矩形区域内，且所述矩形区域内的矩形孔位于所述矩形区域的一条对角线上。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电子注产生装置包括阴极和电子注加速器；

所述阴极为横截面为矩形的阴极，所述阴极用于产生薄片状的电子注；

所述电子注加速器用于对所述电子注加速，以使所述电子注沿某一方向运动。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属板为金属圆盘。

8.一种相干电磁辐射产生方法，其特征在于，应用于权利要求1～7任一项所述的相干电磁辐射产生系统，包括：

提供金属板，所述金属板上具有第一亚波长孔阵列，所述第一亚波长孔阵列包括沿第一方向、第二方向阵列排布的多个矩形孔，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述矩形孔为贯穿所述金属板的通孔，且所述矩形孔的尺寸在毫米量级至微米量级范围内；所述金属板上还具有第二亚波长孔阵列和第三亚波长孔阵列；所述第二亚波长孔阵列包括沿第三方向、第四方向排列的多个矩形孔，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向的夹角都等于45°，所述第四方向与所述第三方向垂直；所述第三亚波长孔阵列包括沿第五方向、第六方向排列的多个矩形孔，所述第五方向与所述第一方向平行，所述第六方向与所述第二方向平行；

利用电子注产生装置产生沿特定方向运动的薄片状的电子注，并使所述电子注从所述金属板上的亚波长孔阵列上掠过，形成在三维空间特定方向上的相干电磁辐射。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

改变所述特定方向与所述第一方向的夹角大小，以改变所述相干电磁辐射的辐射方向。