帶狀注電子槍的聚焦設(shè)計(jì).pdf

1、帶狀電子注的產(chǎn)生和穩(wěn)定傳輸涉及到微波電子學(xué)、等離子體電子學(xué)、電磁場(chǎng)與微波技術(shù)、真空技術(shù)、材料科學(xué)等學(xué)科，是一個(gè)綜合性的應(yīng)用基礎(chǔ)研究問題。通過對(duì)它們進(jìn)行深入細(xì)致的研究，不僅可以提高我國(guó)在真空電子領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究水平和自主創(chuàng)新能力，具有重要的科學(xué)意義，而且可以解決毫米波真空電子器件和加速器所急需的電子源，打破西方國(guó)家的技術(shù)封鎖，滿足我國(guó)軍事和民用電子系統(tǒng)的急需，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。 帶狀電子注毫米波器件得到如此廣泛的研究是由于帶狀

2、電子注具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。它可以以非常小的橫向尺寸來傳輸大的電流，因而可以使毫米波器件產(chǎn)生高功率；它可以大大降低空間電荷效應(yīng)，從而降低對(duì)聚焦系統(tǒng)的要求；同時(shí)由于高頻率的微波器件，波長(zhǎng)短，因而要求慢波結(jié)構(gòu)或腔體截面減少。環(huán)形電子注受到空間電荷力的限制無法減少，而帶狀電子注器件能在毫米波波段工作；帶狀電子注能和慢波結(jié)構(gòu)更緊密的結(jié)合，距離更近，這樣帶狀電子注微波管就有更高的效率。 目前，帶狀電子注的產(chǎn)生主要有兩種方法，①直接法：直接由帶

3、狀電子槍產(chǎn)生帶狀電子注，其中帶狀電子槍又分為矩形帶狀電子槍與橢圓形帶狀電子槍。②間接法：由圓形電子槍加上非對(duì)稱螺線管棱鏡產(chǎn)生帶狀電子注以及用磁四極子聚焦產(chǎn)生帶狀電子注。本文主要對(duì)間接產(chǎn)生帶狀注的方法進(jìn)行了理論研究和模擬探討。 本文首先基于平行注皮爾斯電子槍的設(shè)計(jì)理論，推導(dǎo)出了無限大平板二極管空間電荷流的電位分布，再?gòu)臒o限大平板系統(tǒng)中截取出我們所需橢圓形帶狀注，并確定其保持平行注所需的邊界條件，最后通過求解截取的電子注所滿足的物理