磁控注入式電子槍研究.pdf

1、本世紀三十年代末出現(xiàn)的微波電子管，作為當時雷達和通信系統(tǒng)的“心臟”，在第二次世界大戰(zhàn)中起到了相當重要的作用，直至六十年代，微波電子管依然是最重要的軍用和民用電子器件之一。七十年代以來，小功率微波真空器件被半導(dǎo)體器件所取代，但微波真空器件在高功率、高頻率情況下占有絕對的優(yōu)勢，即使采用功率合成技術(shù)，半導(dǎo)體器件在很長的一段時間內(nèi)，其輸出功率也不可能與微波管相比。微波管向?qū)掝l帶和大功率方向發(fā)展，這就要求電子注具有更高的參量。而在這些要求當中，提

2、高電子注導(dǎo)流系數(shù)為最重要的一個，這樣電子注就能在較低的電壓下產(chǎn)生較大的電流，同時電子注的功率也得了較大的提高，也減輕了管子的耐壓負擔，同時微波管器件的頻寬由于電導(dǎo)的增大而增大。因此，設(shè)計性能良好的高導(dǎo)槍是電子槍設(shè)計中的一個重要課題，本人結(jié)合國家863項目，主要研究和設(shè)計了用于220GHz回旋管的單陽極磁控注入式電子槍和用于X波段相對論返波管的卡諾槍，并用粒子模擬軟件magic分別對其進行了整管模擬，得出了許多有意義的結(jié)論，對后面的實驗起

3、到了一定的指導(dǎo)作用。本文的主要工作如下： 1．詳細闡述了電子光學系統(tǒng)的基本理論和計算方法。 2．熟悉粒子模擬軟件MAGIC，了解和分析了磁控注入式電子槍的設(shè)計理論，并運用粒子模擬軟件MAGIC對單陽極磁控注入式電子槍進行了優(yōu)化設(shè)計和理論分析。研究了影響電子注性能的因素，其中包括電磁場、電子束電流和電子槍結(jié)構(gòu)對電子注速度比和速度零散的影響，為設(shè)計回旋管單陽極磁控注入式電子槍提供了必要的理論依據(jù)。 3．通過研究，設(shè)計