[發明專利]一種調控電子槍陰極結構實現調節速度比方法以及電子槍陰極結構

在審

• 申請號: 201910247943.7
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109904051A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 劉頔威;張延慶;王維
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01J29/48
• 分類號: H01J29/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種調控電子槍陰極結構實現調節速度比方法，所述方法包括對單陽極電子槍的陰極的圓柱外緣或圓錐頂端進行形狀改變，從而改變電子槍產生電子注的速度比。以及一種電子槍陰極結構，其特征在于，所述陰極結構包括圓柱、圓錐；所述圓柱一底面與圓錐底面重合且半徑相等；所述圓柱外緣或圓錐頂端設有凸臺結構。本發明中電子槍陰極結構的改變實現了兼顧電子注最為關鍵的速度比和速度離散兩個參數，在對速度離散影響較小的情況下，使速度比可調控。

技術領域

本發明涉及太赫茲高功率器件領域，尤其是一種調控電子槍陰極結構實現調節速度比方法以及電子槍陰極結構。

背景技術

回旋管不被電子與波互相作用空間的頻率和線尺寸成反比的規律限制，能在毫米波與亞毫米波段產生高脈沖峰值功率和連續波功率。其很快得到了人們的高度重視與廣泛應用，在雷達、通信、電子對抗、受控熱核聚變、高功率微波武器及高能物理等方面得到了應用。回旋管主要由電子槍、注波互作用區、輸出結構和聚焦磁場四個部分組成。電子槍作為回旋管的關鍵器件，其產生電子注性能的好壞直接影響后續的束波互作用效率，進而對整支回旋管的效率和輸出功率產生影響。能夠產生回旋電子注的電子槍有很多種類，其中單陽極電子槍和雙陽極電子槍應用最為廣泛。雙陽極電子槍由于多了一個控制陽極，使得其機械結構設計和裝配比較復雜，而單陽極電子槍因沒有控制陽極的加入，從而其結構簡單且易于實現，常作為回旋管產生滿足其性能要求的電子注的發射源。

電子槍產生的電子注主要性能參數有電子注速度離散、電子注速度比。為使回旋器件具有合適的電子注速度比，可以通過對電子槍的電參數和結構參數進行調整。現有調整電子注速度比的方法一般為調節陰極和陽極的間距，但此方法在調節電子注速度比的同時會較大程度的改變電子注速度離散。電子注速度離散增大后，會對回旋管的工作效率產生負面影響。

因此，需要一種在不對電子注速度離散造成較大影響的情況下，實現調節電子注速度比的新方法。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述現有技術中存在的問題，提供一種調控電子槍陰極結構實現調節速度比方法以及電子槍陰極結構，可以通過改變陰極結構的設計來對單陽極電子槍中電子注速度比進行增大和減小的調控。實現在不對電子注速度離散等參數造成較大影響下，對電子注速度比進行調控。

發明的目的有以下技術措施實現：

一種電子槍陰極結構，所述陰極結構包括圓柱、圓錐；所述圓柱一底面與圓錐底面重合且半徑相等；所述圓柱外緣或圓錐頂端設有凸臺結構。

進一步地，所述凸臺結構的截面為矩形。

進一步地，所述矩形凸臺結構的長和寬相等。

進一步地，所述矩形凸臺結構的長和寬都為1mm。

一種調控電子槍陰極結構實現調節速度比方法，所述方法包括對電子槍陰極結構的圓柱外緣或圓錐頂端進行形狀改變，從而改變電子槍產生電子注的速度比。

進一步地，所述形狀改變方式具體為，將電子槍陰極結構的圓柱外緣或圓錐頂端改變為凸臺結構。

進一步地，其特征在于，所述凸臺結構的截面為矩形。

進一步地，其特征在于，所述矩形凸臺結構的長和寬相等。

進一步地，其特征在于，所述矩形凸臺結構的長和寬都為1mm。

本發明的有益效果：

1、本發明中技術方案通過改變電子槍陰極的圓柱外緣或圓錐頂端的形狀，從而在對電子注速度離散等參數造成較小影響的情況下，實現對單陽極電子槍中電子縱速度比進行增大和減小的調控。

2、本發明中技術方案通過改變電子槍陰極的圓柱外緣或圓錐頂端的形狀，從而提升電子槍產生電子注的性能，進而提升整支回旋管的效率和輸出功率。