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真空电子技术 2024年第4期 64-67页

作者：吴海赵英伟吴爱华中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051

介绍热阴极离子规的工作原理及组成结构,从热阴极灯丝变细、材料缺陷和工艺缺陷3方面分析离子规阴极灯丝断裂机理,根据断裂机理提出使用过程中的一些建议,以便延长使用寿命。

关键词：热阴极离子规灯丝断裂机理

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热阴极的研究进展

真空 2024年

作者：刘燕文尚新文陆玉新田宏赵恒邦王小霞中国科学院空天信息创新研究院天津交通职业学院

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面，热阴极作为真空电子器件的核心，其性能将直接影响微波器件的寿命及输出性能，这对阴极提出了很高的要求。温度对热阴极发射性能会产生非常大的影响，因此准... 详细信息

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面，热阴极作为真空电子器件的核心，其性能将直接影响微波器件的寿命及输出性能，这对阴极提出了很高的要求。温度对热阴极发射性能会产生非常大的影响，因此准确地确定热阴极的温度非常重要。介绍了热阴极发展的历史历程，总结对比了不同阴极及其热电子发射性能，包括纳米粒子薄膜阴极和传统覆膜阴极热电子发射均匀性的对比，以及传统覆膜阴极、浸渍阴极和纳米粒子薄膜阴极的蒸发速率与温度的关系等。并且利用光学测温仪、红外测温仪、热电偶测温仪(铂铑－铂)对覆膜阴极表面、扩散阴极表面、阴极侧面（钼）的温度进行了对比测试研究。

关键词：微波真空电子器件热阴极温度金属阴极氧化物阴极浸渍阴极

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热阴极逸出功非均匀性对本征发射度的影响

电子学报 2019年第3期47卷 643-648页

作者：彭宇飞秦臻陈弹蛋刘平李天涛向军赵伟陈欣杨洁黄刚李建北龙继东石金水中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999

热阴极广泛应用于真空电子器件、加速器、自由电子激光等各类束流装置,热阴极表面状态非均匀性对束流本征发射度有着显著的影响.本文推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度理论形式,并分析了逸出功非均匀性及其统计效应对本征发射度... 详细信息

热阴极广泛应用于真空电子器件、加速器、自由电子激光等各类束流装置,热阴极表面状态非均匀性对束流本征发射度有着显著的影响.本文推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度理论形式,并分析了逸出功非均匀性及其统计效应对本征发射度的影响.针对逸出功径向和一维余弦分布模型,计算了均方根发射度与逸出功非均匀性关系的理论数值解;基于有限差分法粒子仿真技术,开发了专用于阴极仿真的程序YY-PICMC,并验证了理论形式的正确性;针对逸出功二维余弦分布模型进行了理论和仿真分析,结果表明逸出功分布空间频数对均方根发射度涨落有显著影响,当空间频数趋于无限大时,发射度增长系数趋于1,即逸出功均匀阴极的情形;最后,分析了最接近真实阴极表面状态的二维逸出功随机分布模型,仿真结果表明随着空间频数增加,发射度增长系数统计方差逐渐减小,符合余弦模型结果的预期.本文建立的理论形式和仿真方法可以用于评估各类阴极表面逸出功空间非均匀性特征对束流本征发射度的影响程度.

关键词：阴极电子学热阴极 FDTD PIC 本征发射度逸出功分布

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热阴极辉光放电对金刚石膜沉积的影响

材料研究学报 2003年第5期17卷 537-540页

作者：白亦真金曾孙姜志刚韩雪梅吉林大学超硬材料国家重点实验室

研究了在热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积金刚石膜过程中,热阴极辉光放电特性与金刚石膜沉积工艺的关系。结果表明,适当的阴极温度是保证大电流、高气压辉光放电的必要条件。阴极的温度影响辉光放电阴极位降区的放电性质。金刚石膜... 详细信息

研究了在热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积金刚石膜过程中,热阴极辉光放电特性与金刚石膜沉积工艺的关系。结果表明,适当的阴极温度是保证大电流、高气压辉光放电的必要条件。阴极的温度影响辉光放电阴极位降区的放电性质。金刚石膜的沉积速率随着气体压力(16～20 kPa)的升高而上升,在18.6 kPa左右出现最高值,而阳极位降区电场强度的降低使膜品质下降。放电电流(8～12 A)对沉积速率的影响与气体压力的影响具有相似的规律。

关键词：无机非金属材料热阴极等离子体化学气相沉积辉光放电金刚石膜

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钽阴极在热阴极辉光放电中行为与防护

大连理工大学学报 2006年第2期46卷 157-159页

作者：白亦真吕宪义金曾孙姜志刚大连理工大学三束材料改性国家重点实验室吉林大学超硬材料国家重点实验室吉林长春130023

为快速沉积高品质金刚石膜，建立了热阴极等离子体化学气相沉积方法．相对于常规冷阴极辉光放电而言，热阴极辉光放电是一种新型放电形式，具有许多新的特性，其中重要一方面是阴极工作在较高的温度（700～1200℃）．研究了钽阴极在此... 详细信息

为快速沉积高品质金刚石膜，建立了热阴极等离子体化学气相沉积方法．相对于常规冷阴极辉光放电而言，热阴极辉光放电是一种新型放电形式，具有许多新的特性，其中重要一方面是阴极工作在较高的温度（700～1200℃）．研究了钽阴极在此温度条件下，在PCVD气氛中的反应情况．结果表明，钽与气氛中的碳反应形成了有益于放电和阴极防护的碳化钽表面，而气氛中氧的存在会影响阴极的正常工作，甚至造成阴极损坏．为有效保护阴极，需严格控制真空系统的本底真空度和漏气率．

关键词：钽热阴极辉光放电

放电电流对热阴极等离子体化学气相沉积金刚石膜影响

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大连理工大学学报 2007年第3期47卷 313-316页

作者：白亦真金曾孙吕宪义韩雪梅大连理工大学三束材料改性国家重点实验室吉林大学超硬材料国家重点实验室吉林长春130023

建立了快速沉积高品质金刚石膜的热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积新方法．相对于常规冷阴极辉光放电而言，热阴极辉光放电是一种新型放电形式，具有许多新的特性，其中重要一点是具有较高的放电电流（6．0～10．0A）．较高的放电电... 详细信息

建立了快速沉积高品质金刚石膜的热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积新方法．相对于常规冷阴极辉光放电而言，热阴极辉光放电是一种新型放电形式，具有许多新的特性，其中重要一点是具有较高的放电电流（6．0～10．0A）．较高的放电电流既是热阴极辉光放电本身的突出特点，同时对于化学气相沉积金刚石膜工艺也产生重要影响．实验研究了放电电流于金刚石膜沉积速率、表面形貌和热导率的影响，发现由于放电电流影响辉光放电的等离子体区和阳极区，进而对金刚石膜的沉积速率和品质有很大影响．特别是通过放电电流的提高，可以有效地提高金刚石膜的品质，这对于制备优质金刚石膜产品有重大意义．

关键词：放电电流热阴极等离子体化学气相沉积金刚石膜

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双微波馈入热阴极微波电子枪实验研究

强激光与粒子束 2015年第9期27卷 267-270页

作者：柏伟黎明王汉斌单李军吴岱王建新刘宇沈旭明中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔,两路微波互不耦合。对于这种... 详细信息

中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔,两路微波互不耦合。对于这种微波激励方式,微波电子枪首腔的电场相位和幅度在实验中均可调节,因此可以通过实验研究来优化微波电子枪的工作参数,从而减小热阴极微波电子枪的电子反轰效应,提高束流品质。介绍了该热阴极微波电子枪热测实验研究的最新结果,通过BCT测得微波电子枪出口处束流强度超过400mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化,这些指标和实验现象与理论研究结果较为吻合。

关键词：独立调谐腔热阴极微波电子枪实验研究

(1/2+1/2+1)腔型热阴极微波电子枪

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强激光与粒子束 2004年第8期16卷 1033-1036页

作者：朱玲陈怀璧童德春林郁正清华大学工程物理系加速器实验室北京100084

　介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计,该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想,在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率,给出了用Superfish及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结... 详细信息

　介绍了一种新型的轴耦合热阴极微波电子枪的设计,该枪采用了缩短首腔以及在首腔与主加速腔间插入耦合半腔的设计思想,在不破坏粒子束性能的基础上尽量减小反轰功率,给出了用Superfish及Pamela软件进行物理设计以及粒子动力学计算的结果,在脉冲宽度为6μs,重复频率为25Hz时,阴极上平均反轰功率为3.6W,达到设计要求。

关键词：微波电子枪热阴极电子反轰发射度腔长空间电荷效应

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关于热阴极微波电子枪中电子反轰问题的研究

强激光与粒子束 1996年第1期8卷 61-66页

作者：唐传祥林郁正清华大学工程物理系

提出在热阴极微波电子枪的设计中可以通过缩短腔长减小电子反轰功率，并通过模拟计算详细研究了腔长对电子反奎及枪出口束流品质的影响．

关键词：热阴极微波电子枪电子反轰腔长

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独立调谐热阴极微波电子枪实验研究

强激光与粒子束 2013年第3期25卷 737-740页

作者：柏伟黎明王汉斌杨兴繁单李军张浩刘宇沈旭明甘孔银李涛谭志远胡和平陈天才中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数... 详细信息

为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数,进一步开展大量实验,深入研究了热阴极微波电子枪的热测实验结果。实验结果表明:微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。该热阴极微波电子枪已经应用于紧凑型自由电子激光装置。

关键词：独立调谐腔热阴极微波电子枪