热阴极微波电子枪
电子枪工作原理
电子枪工作原理
电子枪是一种常见的电子器件，广泛应用于电子显像管、激光设备和电子束器件中。
它的工作原理基于电子的发射和聚焦。
电子枪内部由一个热阴极和若干个电子透镜组成。
热阴极通常使用钨材料，通过加热使其发射电子。
这是由于当钨材料受到加热时，会激发其内部电子的能量，使一部分电子克服钨表面的能垒，从而被发射出来。
当电子从热阴极发射出来后，经过电子透镜的聚焦作用，使其形成一个紧密的电子束。
电子透镜通常由一系列电磁透镜组成，通过控制透镜的电流，可以调整电子束的聚焦程度和偏转方向。
在电子枪中，还需要使用束流控制系统来调整电子束的强度和位置。
这通常通过调节热阴极的加热电流、电子透镜的电流以及束流偏转磁场的强度来实现。
总之，电子枪通过热阴极的热释电子、电子透镜的聚焦作用和束流控制系统的调节，实现了对电子束的产生、聚焦和控制，从而可以广泛应用于各种电子器件中。
光阴极微波电子枪中发射度补偿及模拟计算
；
Ｊ 一 。 一 。 、Ｌ
的深 紫 外相 干 光 ．对 电 子 枪 的要 求 是 ：电荷 量 １ ５ ．
ｎ Ｃ，电子 能量 为 ４ ５ ５Ｍｅ ． — Ｖ，归 一化 发 射 度 ｅ． 。
，
厂 ； ， ，
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≤ ４７ｍｍ ・ ａ ，脉 宽 ８ １ ｓ 【 ｍｒｄ — ０ ｐ ．为 实 现 此 设 计 目标 ，我 们 采 用 了 光 阴极 微 波 电子 枪 矗 ．因 为 脉 ］ 冲短 ， 单束 团 电量 大 ， 团 在 电子 枪 中的 空 间 电 荷 束 效应 严 重 ．所 以在 电 子 枪 腔 体 设 计 时 ，尽 量 提 高 阴 极 表 面 的 电场 ， 在枪 出 口处 加 了特 殊 设 计 的 螺 线 并
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作者 简介 ； 圣广（９８ ） 男 （ 族） 刘 １６ － ， 汉 ，山 东 禹 城 人 ，博 士 研 究 生 ，从 事加 速 器 、ｔ由 电 子 激 光 的理 论 和 实 验 研 究 ． ｌ
维普资讯
第 ３期
刘 圣 广 等 ：光 阴 极 微 波 电子 枪 中 发 射 度 补 偿 及 模 拟 计 算
Ａ
一， 。 ｜ Ｉ
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其 中 Ｐ为 电荷 密度 ，Ｍ 为束 团 的 径 向形 状 因子 ，） ， 为束 团中参 考 粒子 的相对 能 量 ，ｒ 束 团径 向坐 标 ． 为 在 束 团 的质 心 坐标 系（ ， ） ，空 间 电荷 力 与 ｒ 中 电荷 所在 位 置 ｒ和 有 关 ．Ａ 和 Ｂ为束 团径 向边 界 上 的两 点 ，ｒ 一ｒ ．从 束 团纵 向 上 看 ，Ａ 点 在 束 团
空间行波管
空间行波管简介空间行波管是一种重要的微波放大器，主要用于空间通信和卫星通信等领域。
本文将从原理、结构、工作特性和应用等方面进行全面的探讨。
原理空间行波管利用电子束的行波特性实现微波信号的放大。
其工作原理如下： 1. 微波信号从输入口进入空间行波管，并通过行波导结构传播。
2. 电子枪发射的电子束被磁场聚焦，与微波信号发生相互作用。
3. 微波信号的能量被传递给电子束，使其速度发生微小的变化。
4. 调制后的电子束在行波导内沿着微波信号的方向传播，同时与微波信号发生相位同步。
5. 电子束在行波导内不断进行速度调制，微波信号的能量得以不断增加。
6. 最后，经过一系列聚焦和收集结构的作用，放大后的微波信号从输出口输出。
结构空间行波管的主要结构包括： 1. 行波导：空间行波管内部的空间场结构，用于传递和放大微波信号。
2. 电子枪：用于产生电子束的发射部件，通常由热阴极和聚束电极组成。
3. 磁聚焦系统：通过调节磁场分布，使电子束的速度和强度得到控制和聚焦。
4. 能量耦合器：用于将微波信号耦合到电子束中，实现能量传递。
5. 谐振腔：用于调节微波信号的频率和增益，并实现波导和空间场之间的耦合。
工作特性空间行波管具有以下工作特性： 1. 宽频带：由于空间行波管采用螺旋线型的结构，可以实现宽频带的工作。
2. 高增益：空间行波管可以提供很高的增益，通常在30dB以上。
3. 低噪声：相比其他放大器，空间行波管具有较低的噪声特性。
4. 大功率：空间行波管可以提供较大的输出功率，通常在几千瓦到几十千瓦之间。
5. 高线性：空间行波管在放大微弱信号时具有较好的线性特性，不会引入失真。
应用空间行波管广泛应用于以下领域： 1. 空间通信：空间行波管在卫星通信中扮演着重要的角色，用于放大和传输微波信号。
2. 飞行器通信：空间行波管可用于航空和航天器上的通信系统，提供稳定和高效的信号放大。
3. 科学研究：空间行波管在科学研究中用于放大微弱信号，如天线接收信号以及物理实验中的信号放大。
独立调谐热阴极微波电子枪实验研究
入 激 励微 波 电子枪 ， 一 路 由首腔 馈 人激励 首 腔和 实现 阴极 表 面建场 引 出 电子 ， 另 一路 由后续 腔馈 人并 通过 腔 间 耦 合 激励 各 腔 ； 两 路微 波互 不耦 合 。这种 设 计 ， 既可 以通 过衰 减 器实 现 首 腔 电场 强度 的单 独调 节 ， 又 可 以通 过 移 相 器实 现首 腔 和后续 腔 之 间的相 移连 续可 调 ， 从 而 达到减 小 电子束 反 轰功 率 、 优 化束 流 品质 的 目的 ， 文献［ ８ — ９ ］ 分别 介 绍 了该微 波 电子枪 的物理设 计 与初 步热 测 实验 情况 。本文 在 此 基础 上 ， 介 绍 了 目前本 单 位 在该 微 波 电子枪 上进 一 步开 展优 化热 测 实验研 究 、 降低 电子 反轰 、 提 高束 流 品质 的工作 情况 。
由电子 激光 装 置 （ Ｂ Ｆ Ｅ Ｌ） ， 使平 均反 轰功 率 由 ４ ９ ． ６ Ｗ 降到了 ９ ． １ ５ ｗ（ 重 复 频率 ２ ５ Ｈｚ 和 脉宽 ６ ｓ ） ； 文献Ｅ ６ ］ 提出（ ４ ＋１ ／ ２ ） 腔 高工 作 比热 阴极 微波 电子 枪 ， 可 以有效 降 低 电子 反 轰 ； 文献Ｅ ｒ ］ 提 出采 用 １ ／ ２ ＋１ ／ ２ ＋１腔 型设
第２ ５卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ３月
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩ Ｇ Ｈ ＰＯ Ｗ ＥＲ ＬＡ ＳＥＲ Ａ Ｎ Ｄ Ｐ源自 Ｒ Ｔ Ｉ ＣＬＥ ＢＥＡ Ｍ Ｓ
Ｖｏ １ ． ２ ５，Ｎｏ ． ３
Ｍ ａ ｒ ．， ２ Ｏ１ ３
文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ４ ３ ２ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ７ ３ ７ — ０ ４
低反轰热阴极微波电子枪初步实验
的方法 ， 并取 得 了进展 ＿ ， ３ 日本 ＡＥ 的轴 耦合 结构 （ Ｃ ） 波 电子枪 的平 均反轰 功率 减小 至 １ １Ｗ ； ］ Ｔ Ｏ Ｓ微 ． 国内提 出
的 １ ２ ／ ＋１腔型设 计 ， 将 电子 的平 均 反轰功 率 降低到 约 ３ ６Ｗ 。 ／ ＋１ ２ 也 ． 中 国工程 物 理研究 院应 用 电子学研 究所 进行 了紧凑 型 自 由电子激 光 太赫 兹 源注 入器 的研 制 ， 已成 功研 并 制 出 了作为关 键部 件之 一 的热 阴极 微 波 电子 枪 。 由于该 微 波 电子枪 采 用 了两 路微 波 馈 入 和 独立 调 谐 结构 设 计， 因此 ， 热测 实验 中 ， 在 通过 移相 器和 衰减器 可 以实现 对微 波 电子 枪各 腔 电场相位 和 幅值 的实时调 节 ， 而达 从 到 减小 电子束 反轰 功率 、 优化 束流 品质 的 目的 。 目前 已经完 成 了微 波 电子 枪腔 体 的加工 、 测 调试 和 焊接 ， 冷 并 建 立 了热测 实验装 置 ， 进行 了初步 热测 实验研 究 。
屏 法 测 量束 流 发 射度 ， 到 归 一 化 发 射 度 约 为 １ ． ・ｉ ・ ａ ， 试 指 标 与 理 论 设 计 值 吻 合 较 好 。 得 ３５ Ｆｍ ｍｒｄ 测 ｌ 关 键 词 ： 紧 凑 型 ； 太 赫 兹 源 ； 热 阴 极 微 波 电 子 枪 ； 自由 电子 激 光 中图分类号 ： Ｔ ５３ Ｌ ０ 文 献 标 志码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ７ ８ ＨＰ Ｂ ０ １３ ０ ２ ２ ｏ：０ ３ ８ ／ Ｉ ２ １ ２ １ ． ７９ Ｐ
低 反 轰 热 阴极 微 波 电子枪 初 步 实验
柏 伟， 黎 明， 沈旭 明， 陈亚男， 王汉斌 ， 单李军， 陈天才
海波管构造和工作原理
海波管的构造和工作原理1. 引言海波管（Klystron）是一种重要的微波放大器和发生器，广泛应用于雷达、通信、微波加热等领域。
它利用电子在电磁场中的相互作用来放大微波信号。
本文将详细介绍海波管的构造和工作原理。
2. 构造海波管主要由电子枪、聚束系统、互作用腔和收集器四部分组成。
2.1 电子枪电子枪是海波管的发射部分，它由阴极、阳极和加速电极组成。
阴极是一个发射电子的热阴极，通过加热阴极使其发射电子，阳极提供加速电压使电子获得足够的动能。
2.2 聚束系统聚束系统用于将电子束聚焦到互作用腔中，它由聚束极和聚束磁铁组成。
聚束极通过调节电压使电子束聚焦，聚束磁铁则通过提供磁场使电子束做径向运动。
2.3 互作用腔互作用腔是海波管的核心部分，它由输入腔、互作用腔体和输出腔组成。
输入腔接收微波信号并将其耦合到互作用腔体中，互作用腔体通过电磁场与电子束相互作用，使电子获得或失去能量，实现微波信号的放大。
输出腔将放大后的微波信号从互作用腔体中取出。
2.4 收集器收集器用于收集经过互作用腔后的电子束，它由收集极和反射极组成。
收集极吸引电子束，使其聚集在一起形成电流，反射极则将未被收集的电子反射回互作用腔。
3. 工作原理海波管的工作原理可以分为四个阶段：发射、聚束、互作用和收集。
3.1 发射在发射阶段，通过加热阴极，使其发射电子。
阴极表面的热电子被加速电压吸引，形成初级电子束。
初级电子束经过电子枪的阳极和加速电极后获得足够的动能，进入聚束系统。
3.2 聚束在聚束阶段，聚束极通过调节电压，使电子束在径向上聚焦。
聚束磁铁提供磁场，使电子束做径向运动并保持在聚束极的焦点处。
聚束后的电子束进入互作用腔。
3.3 互作用在互作用阶段，微波信号通过输入腔耦合到互作用腔体中。
互作用腔体内部产生的高频电磁场与电子束相互作用。
高频电磁场的电场对电子束施加驱动力，使电子获得或失去能量。
这种相互作用导致电子束的密度和速度的空间变化，从而实现微波信号的放大。
电子枪设计制造工艺与阴极性能分析
从 表 １不 难看 出 ， 高 温 区的零 件一 在 阴极 、 热子 、 阴 极支 持筒 、 屏 筒 、 焦 极 、 网等 应 采 用 高 熔 点 热 聚 栅 的 金属 一鳊 、 、 铼 合 金 等 材 料 ， 非 高 温 区的 阳 钼 钼 而 极 等零 件则 可选 择 真空 性能 好 的不锈 钢 等材 料 。
图 １为常见 行 波管 电子枪 瓷 封件 示意 图 。 电子
枪 瓷封 件结 构特 别要 强调 下 面几个 问题 ：
（） １ 电子 枪 瓷 封 件封 接 工 艺 。电子 枪 瓷 封 件 封
：璺 Ｑ 衄
多 出在 阴极 、 阳极 及 其 它 的 支持 结 构 出现 了倒 角 不 够 光 滑 ， 洁度 不 高 的问 题 。如 图一 中 的 阳极 支 片 光
金 属铪 、 、 等 是 对 阴 极 不利 的 材料 ， 采 用 锆 钽 在 栅控 枪 的微 波管 中为 了防止 阴极 活性 对栅 网造 成 的 栅 放影 响可 以利 用 这 类 材 料 的性 质 ， 它 镀 在 栅 网 将 的 表面 以 防 栅 流 的 出现 。２ ０ ０ ８年 某 课 题 在 制 管 过 程 中 阴栅漏 电问题 很 严 重 ， 且 在 老 炼 过 程 中变 得 并
应 达 到 标 注 ０ ４以 上 的 水 平 ， 防 止 出 现 高 压 打 火 ． 以
现 象 。通 常高 压 打火 现 象 伴 随 零 件放 气 、 属蒸 发 金 发生 ， 这对 阴 极 是 有很 大 的伤 害 作 用 。在 制管 过 Ｊ
越 来越 差 ， 经过 外部 清洗 处 理和 打高 压没 有解 决 ， 我
质 量 极 好 ， 电 子 轨 迹 无 交 叉 、 流 性 好 、 腰 平 坦 即 层 注
性好 、 压缩 比小等 因素 。
第一章 微波电真空器件概述
（1）轴对称收敛型电子枪（focusing electrode）
使用最广，圆状型或圆环型的电子注的产生。 TWT，BWO。 O型器件中 阳控枪： 栅控枪：
电子科技大学物理电子学院
微波电真空器件国家级重点实验室 1.3 微波真空器件中的电子注
1.3.2 简介电子光学系统 电子枪：
图1－9会聚枪的设计思想与实际结构示意图 （a）设计思想 （b）台阶形聚束枪 （c）圆筒形聚束枪 电子科技大学物理电子学院
0.1-10 THz (广义)
0.3-3 THz （狭义）
电子科技大学物理电子学院
微波电真空器件国家级重点实验室 1.1 微波电真空器件的发展
（2）普通电子管，如二极管、三极管、四极管、五极管 等就目前情况几乎全部被固态器件所取代。
（静电控制原理）p307
（3）微波电真空器件（动态控制原理）是从普通电子管 的基础发展起来的。 普通电子管 微波频段限制 （a）电子渡越时间的限制。
1.1 微波电真空器件的发展
1.2 微波管的主要参量
1.3 微波真空器件中的电子注
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微波电真空器件国家级重点实验室 1.1 微波电真空器件的发展
（1）定义： 利用带电粒子在电极间的运动过程从而实现微波信号
的产生或放大的一种电子系统—微波电真空器件。
0.1-30 GHz 30-300 GHz 300-3000 GHz THz 微波 毫米波或亚（sub）毫米波
3 2 a
当 T 与
d ac
可以比拟时：
（i）对于二极管而言，电子在从阴极向阳极飞越的过
程中，阳极电压已经发生了变化，甚至从正半周变为了负
半周，会阻止电子继续向阳极飞行。
电子枪原理
电子枪原理引言电子枪是一种利用电子流进行发射的装置，常用于电子显微镜、电子束刻蚀机等科学研究和工业制造领域。
本文将介绍电子枪的基本原理和工作方式。
电子枪的构成一个典型的电子枪由以下几个主要部分组成： 1. 阴极：产生电子流的地方，通常由热阴极或冷阴极构成。
2. 阴极加热器：用于加热热阴极，使其释放电子。
3. 加速电极：加速电子的速度以及控制电子流的方向。
4. 火花间隙：帮助阴极电子形成弧光并获得一定的能量。
5. 聚焦电极：聚焦电子束，控制其直径和聚焦度。
工作原理热阴极电子枪1.加热：热阴极加热器通过加热阴极使其达到适当的温度。
热阴极高温下会发射电子。
2.电子释放：热阴极释放的电子被引入火花间隙，通过自然或外部电场加速进入加速电极。
3.加速：加速电极产生的电场会加速电子。
具体的加速方式可以通过调整加速电极的电位来实现。
4.聚焦：聚焦电极通过控制电场的分布来聚焦电子流，使其形成较为稳定的束流。
冷阴极电子枪冷阴极电子枪通过高压电场和极小电极间隙的组合来实现电子的发射。
这种电子枪通常使用场发射器或冷发射二次电子发射器。
应用领域电子枪的应用非常广泛，包括但不限于以下几个领域： - 电子显微镜：使用电子束来观察样品的细节结构，比光学显微镜分辨率更高。
- 电子束刻蚀机：利用电子束对电子器件表面进行刻蚀，制作各种微小结构。
- 粒子加速器：用于研究粒子物理学和核物理学的装置。
结论电子枪是一种利用电子流进行发射的装置，通过阴极、加速电极、火花间隙和聚焦电极等部分的协同作用实现电子束的发射和聚焦。
电子枪的应用领域广泛，在科学研究和工业制造中发挥着重要作用。
电子枪原理
电子枪原理电子枪是一种利用电子束进行加速和聚焦的装置，广泛应用于电子显微镜、电视机、雷达、医学成像等领域。
其原理主要包括电子产生、聚束和加速三个基本过程。
首先，电子枪的核心部件是热阴极，它是通过加热金属丝或其他材料，使其发射出电子的装置。
当热阴极受热后，电子将从表面逸出，形成电子云。
这些电子会受到电场的作用，被聚束成一个束流。
其次，电子束被聚束成一个细小的束流，需要借助于电子透镜。
电子透镜通常由磁场和电场共同组成，通过调节磁场和电场的强度和方向，使得电子束得以聚焦。
这样，就可以使得电子束在被聚束成一个细小的束流后，能够准确地照射到需要的目标上。
最后，电子束被加速。
在电子枪中，通常会有一个加速电场，通过调节电场的强度和方向，使得电子束得以加速。
在这个过程中，电子会获得一定的动能，从而能够以更高的速度照射到目标上。
总的来说，电子枪的原理就是通过热阴极产生电子，然后通过电子透镜进行聚束，最后通过加速电场进行加速，从而形成一个高速的电子束，用于在各种领域的应用中。
这种原理不仅在科学研究中有着重要的应用，同时也在工业生产和医学成像等领域有着广泛的应用前景。
在电子枪的应用中，需要注意的是对电子束的精确控制。
因为电子束的聚焦和加速需要精确的电场和磁场控制，所以在电子枪的设计和制造中需要对这些参数进行精确的调节和控制，以确保电子束的质量和稳定性。
总之，电子枪作为一种利用电子束进行加速和聚焦的装置，其原理主要包括电子产生、聚束和加速三个基本过程。
通过对这些过程的精确控制，可以实现对电子束的精确照射和加速，从而在各种领域发挥重要作用。
S波段1＋
S波段1＋腔热阴极微波电子枪研究
刘锡三;黄孙仁;许州;张之福;蔡公和;施将君;胡克松;邓仁培;金晓;李伟峰;黄苹苹;卢和平;陶祖聪
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】1994(6)2
【摘要】叙述了１＋腔热阴极微波电子枪设计、制造与调试的情况。
该枪已于１
９９２年１２月调试出束，经过一年多的调试运行，测量了电子束的发射度和能谱，得到了满意的结果。
当输入功率约１．１ＭＷ时，输出电子束最大能量１ＭｅＶ，平均电子能量０．６ＭｅＶ，宏脉冲电流１Ａ，宏脉冲宽度约２μａ，重复频率５０Ｈｚ，微波工作频率２９９７．７５ＭＨｚ，束流归一化发射度ε_ｎ≈５πｍｍ·ｍｒａｄ。
【总页数】10页(P161-170)
【关键词】热阴极;电子枪;微波电子枪
【作者】刘锡三;黄孙仁;许州;张之福;蔡公和;施将君;胡克松;邓仁培;金晓;李伟峰;黄苹苹;卢和平;陶祖聪
【作者单位】中国工程物理研究院应用电子学所
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.6
【相关文献】
1.低反轰多腔热阴极微波电子枪物理设计 [J], 柏伟;黎明;杨兴繁;沈旭明
2.S波段1+1／2腔热阴极微波电子枪研究 [J], 刘锡三;黄孙仁;许州
3.X波段盘圈加速结构热阴极微波电子枪的研究 [J], 胡源;唐传祥;陈怀璧;童德春;林郁正
4.用于BFEL的多腔热阴极微波电子枪的设计研究 [J], 唐传祥;吴元明
5.多腔热阴极微波电子枪的实验研究 [J], 唐传祥;吴元明
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第一章 微波电真空器件概述
带宽。（放大器）
（b）调谐带宽： 又称之为调谐范围 （振荡管）。
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微波电真空器件国家级重点实验室 1.2 微波管的主要参量
根据有无电子注时的B.W.： （a）冷带宽：指高频结构本身的某一通频带范围，
或者指能满足相速基本不变（没有统一的定义）的频
率范围。 （b）热带宽：器件正常工作时的带宽。
（b）脉冲状态下的功率： ˆ2 V ˆ 峰值功率： P R 是指调制脉冲峰值点的功率。
R :负载电阻，V ˆ :调制脉冲在恒定负载电阻R两端的
峰值电压。 脉冲功率： Pp
1
0
P(t )dt
指在一个调制脉冲的持续时间 内微波功率的平均值。
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微波电真空器件国家级重点实验室 1.2 微波管的主要参量
1.2 微波管的主要参量
1.3 微波真空器件中的电子注
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微波电真空器件国家级重点实验室
1.1 微波电真空器件的发展
1.2 微波管的主要参量
1.3 微波真空器件中的电子注
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微波电真空器件国家级重点实验室 1.2 微波管的主要参量
（1）Gain:
G 10lg P out P in dB
（a）小信号增益（线性增益） （b）饱和增益 （c）额定功率增益：在规定的输出功率下测得的Gain.
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微波电真空器件国家级重点实验室 1.2 微波管的主要参量
（2）B.W.: （Bandwidth） 一般的定义：
（a）绝对带宽： f f max f min
f （b）相对带宽： f0
1.3.2 简介电子光学系统 电子枪：
紧凑型自由电子激光太赫兹源研究进展
根 据 紧 凑 型 自 由 电 子 激 光 太 赫 兹 源 总 体 设 计 （ １ 设 计 参 数 ）利 用 三 维 ＯＳＦ Ｌ程 序 进 行 了 三 维 模 拟 计 算 ， 表 为 ， ＩＥ 得 到 Ｆ Ｌ光 场 的 各 参 数 指 标 如 表 ２所 示 ，其 中 ｒ为 输 出孔 半 径 ，Ⅳ 为 光 场 达 到 饱 和 时 的 光 程 数 ，Ｐ 饱 和 时 Ｅ ｎ。 ｉ 为
腔 内功率 ，
为饱 和时输 出的峰值 功率 。
表 １紧凑型 白南电子激光太赫兹 源电子束参数 ｆ 设计值） 和摇摆器参数
ｐ ｒｍ ｅｅ ｓ ｆ ｅ ｍ ａａ ｔｒ ｂ ａ ｏ ｃｅｇ／ ｅ ｎ ｒ ｙＭ Ｖ ｐ ａ ｕ ｒ ｎ／ ｅ ｋｃ ｒｅ ｔ Ａ ｐ ｌ ｄ ｈｐ ｕ ｓ ｗｉ ｔ／ ｓ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅ ｍｉ ａ ｃ ／ ｍｍ 。 ａ ｔ ｍｒ ｄ ６５ １ ０ １ ０ ２ ０ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｆ ｇ ｌｒ ａ ａ ｔｒ ｗｉ ｇｅ ｏ ｌ ｇ ｈｏ ｐ ｒ ｄｃ ｅ ｔ ｆ ｅｉ ／ｍ ｎ ｏ ｍａ ｎ ｔ ｅｄＴ ｇ ｅｉ ｆ ｌ／ ｃｉ ｎ ｍ ｂ ｒｏ ｐ ｒ ｄ ｕ ｅ ｆ ｅｉ ｓ ｏ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｆ ｐ ｉａ ｃ ｖｔ ａ ａ ｔｒ ｏ ｔ ｌ ａ ｉ ｏ ｃ ｙ ３２ ． Ｏ５ ４ ０
光阴极微波电子枪[发明专利]
![光阴极微波电子枪[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/93994819cec789eb172ded630b1c59eef8c79a9c.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010664695.9(22)申请日 2020.07.10(71)申请人 清华大学地址 100084 北京市海淀区清华园1号(72)发明人 李任恺 黄鹏玮 杜应超 郑连敏 唐传祥 黄文会 陈怀璧 施嘉儒 (74)专利代理机构 北京卓孚律师事务所 11821代理人 任宇(51)Int.Cl.H01J 3/02(2006.01)(54)发明名称光阴极微波电子枪(57)摘要本发明涉及一种光阴极微波电子枪，该光阴极微波电子枪包括：若干加速腔，所述加速腔沿轴线相互连通；光阴极，所述光阴极布置在所述加速腔的轴线上；波导管(102)，所述波导管(102)与所述加速腔相连通；阴极盘(121)，所述阴极盘(121)的盘面中心容纳所述光阴极，所述阴极盘(121)的围绕盘面中心的位置处设有若干真空通道(123)，每个所述真空通道(123)连通所述阴极盘(121)的盘面两侧；以及真空腔(131)，所述真空腔(131)和所述加速腔分别连接所述阴极盘(121)的盘面两侧，通过所述阴极盘(121)上的所述真空通道(123)相互连通。
权利要求书2页 说明书6页 附图4页CN 111769017 A 2020.10.13C N 111769017A1.一种光阴极微波电子枪，该光阴极微波电子枪包括：若干加速腔，所述加速腔沿轴线相互连通；光阴极，所述光阴极布置在所述加速腔的轴线上；和波导管(102)，所述波导管(102)与所述加速腔相连通，其特征在于，所述微波电子枪还包括：阴极盘(121)，所述阴极盘(121)的盘面中心容纳所述光阴极，所述阴极盘(121)的围绕盘面中心的位置处设有若干真空通道(123)，每个所述真空通道(123)连通所述阴极盘(121)的盘面两侧；真空腔(131)，所述真空腔(131)和所述加速腔分别连接在所述阴极盘(121)的盘面两侧，通过所述阴极盘(121)上的所述真空通道(123)相互连通。
新型热阴极电子枪加热结构热分析
得 到 了一 种 加 热 效 率 比 较 高 的 结 构 。该 结 构 在 加 热 功 率 为 １ ０Ｗ 时 ， 极 温 度 超 过 了 １９ ０Ｋ， 到 了铱 铈 阴 ０ 阴 ０ 达
极 的 工 作 温 度 。在 阴极 温度 １８ ０ Ｋ 左 右 ， 极 表 面 引 出 电 场 强 度 为 ３ ６ ０ ０ 阴 ． ×１ Ｖ／ 的 条 件 下 ， 阴 极 的最 大 ｍ 该 发 射 电 流 达 到 １ ０ 发 射 电 流 密 度 约 １ ｃ 。 ． ４Ａ， ３Ａ／ ｍ 。
束 发生 装 置口 。这些 装置 在 高功率 微 波 、 功 率激 光 、 ］ 高 闪光 ｘ 射 线 照相 和 电 子束 辐 照 效应 研 究 等 领 域得 到 了
广 泛 的 应 用 。 电 子 枪 是 电 子 束 源 最 为 核 心 的 部 分 ， 本 上 决 定 了 电 子 束 源 的 绝 大 多 数 参 数 。 随 着 材 料 研 究 和 基
第 ２ ２卷 第 ７期 ２１ ０ ０年 ７月
强 激 光 与 粒 子 束
Ｈ Ｉ Ｈ Ｐｏ Ｗ ＥＲ ＬＡ ＳＥＲ Ａ Ｎ Ｄ Ｇ ＰＡ ＲＴ Ｉ ＣＩＥ ＢＥＡ Ｍ Ｓ
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文 章 编 号 ： １ ０—３ ２ ２ １ ） ７１０ ３ ０ １ ４ ２ （ ０ ０ ０ ６ ７０
２ 加 热 结 构 的 仿 真 模 拟 ］
大 型 的模拟 计 算 软 件 的产 生 ， 电 子枪 阴 极 加 热 结 构 的 热 分 给
析工作 提 供 了 很 大 的 便 利 ， 以 很 好 地 帮 助 加 热 结 构 的 设 计 。 可 ＡＮ ＹＳ和 Ｃ Ｓ ＯＭＳ ＯＬ软 件 通 过 建 立 有 限 元 分 析 模 型 并 加 载 适 当 的
电子枪的工作原理高中物理
电子枪的工作原理高中物理
电子枪是一种通过电场和/或磁场加速电子束流的器件，在很多现代科技领域都有着广泛的应用。
在高中物理中，我们学习了电子枪的工作原理，下面将介绍电子枪的结构和工作原理。
结构
电子枪一般由一个发射电子的热阴极和一个聚焦和加速电子束流的阳极组成。
热阴极是一个由钨丝制成的细丝，通过通电加热产生电子。
阳极通常是一个带有电场和/或磁场控制装置的金属结构，用来聚焦和加速电子束流。
工作原理
当热阴极受到电流加热后，开始发射电子。
这些电子被磁场和/或电场控制，在加速过程中形成一个高速电子束流。
电子束流可以通过调控电场和磁场的强度和方向实现聚焦和加速。
电子束流可以被用于许多不同的应用。
在示波器中，电子枪产生的电子束流可以被用来在荧光屏上显示电压信号的波形。
在电子显微镜中，电子枪产生的电子束流通过样品时会发生散射和吸收，从而形成样品的高分辨率影像。
应用
电子枪在现代科技领域有着广泛的应用。
除了示波器和电子显微镜之外，它还被用于电视显示器、激光打印机等设备中。
在医学上，电子束流还可以被用于放射疗法和医学影像学中。
总的来说，电子枪通过热阴极产生的电子束流的加速和控制，能够在各种领域发挥重要作用，是现代科技领域中不可或缺的器件之一。
结语
以上就是电子枪的工作原理的简要介绍。
通过了解电子枪的结构和工作原理，我们可以更好地理解它在各种科技领域中的应用，希望这篇文章对读者有所帮助。
电子枪的工作原理
电子枪的工作原理
电子枪是一种常见于电子显微镜、电视显像管和电视摄像头等设备中的电子发射器件，它的工作原理基于热电子发射效应。
电子枪通常由一个加热丝和一个阴极构成。
当加热丝加热到足够高的温度时，阴极表面存在高能级的自由电子。
根据热电子发射效应，这些自由电子能够克服束缚力，从阴极表面逸出并形成一个电子云。
在电子枪中，还会有一个聚束电极。
这个聚束电极产生的聚束场会将发射的电子云进行聚焦，使得电子束能够尽可能地集中在一个小的区域内。
这样能够提高电子束的亮度和分辨率。
除了聚束电极，某些电子枪还会包含加速电极。
加速电极会给电子束施加一个电场，使得电子能够获得更高的能量。
这样能够提高电子束的穿透能力和扫描速度。
在使用电子枪的设备中，电子束经过聚焦和加速后，会被导向到样品或者屏幕等目标上。
样品上的电子束与样品物质相互作用后，可以通过采集和处理电子的信号来获取有关样品的信息，比如形貌、组成和结构等。
总的来说，电子枪的工作原理是通过加热丝产生热电子，然后通过聚束和加速电场将热电子聚焦并加速，最后将电子束定向到目标上以获取所需的信息。
低能量电子枪的技术研发
低能量电子枪的技术研发赵宇【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2018(0)1【摘要】In order to better study the research and development of electron gun, this paper analyzes the basic principles and design contents and technical test. The electron gun in this study is mainly composed of focusing electrode, Yin and Yang and controlling pole. The electron will have energy regulation and electron beam emission and focusing ability. Experiment proved that this device through the technology of electrongun can be between 0 and 500 exposure for the adjustment of the continuity, the density of electron beam to present more sufficient, focusing effect is more ideal, also can get a certain application in practice.%为了更好的研究电子枪的研发技术,本文对它的基本原理和设计内容以及技术测试这三个部分进行分析.本次进行技术研究的电子枪主要是由聚焦电极,阴阳极以及控制极组成的,该电子将具备能量调节以及电子束的发射和聚焦能力.通过本次技术实验证明此装置的电子枪可以在0到500曝光值之间进行连续性的调节,电子束呈现的密度比较充足,聚焦效果也比较理想,能够在实际中得到一定的应用.【总页数】2页(P29-30)【作者】赵宇【作者单位】驻马店职业技术学院,河南驻马店,463000【正文语种】中文【相关文献】1.低反轰热阴极微波电子枪初步实验 [J], 柏伟;黎明;沈旭明;陈亚男;王汉斌;单李军;陈天才2.低反轰多腔热阴极微波电子枪物理设计 [J], 柏伟;黎明;杨兴繁;沈旭明3.低能量电子枪的研发 [J], 薛冬冬;孙秀宇;游燕;侯宾宾;洪宇;臧侃;董华军;郭方准4.多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究 [J], 张立锋;杨圣;刘保杰;余国龙;韩广文;朱志斌5.“高铁低硅低镁烧结技术研发与应用”项目获得2021年中国宝武技术创新重大成果奖三等奖 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。