2kW连续波磁控管阴极寿命的研究

本文对2 kW连续波磁控管钍钨阴极出现的失效现象进行分析,归纳问题,制定改进措施,分析阴极工作过程,得到了长寿命高可靠的阴极,具有良好的发展前景。     

浸渍型阴极概述

本文介绍了目前国际、国内ＣＲＴ所使用的阴极,概述了浸渍型大电流密度阴极的发射机理、种类、制造工艺和制造技术以及与其它阴极有区别。     

一种新型阴极Z阴极的结构和设计

阐述了Z阴极的结构和设计.     

M型阴极离子斑扫描电镜分析

采用扫描电镜及X射线能谱仪对覆膜阴极的离子斑进行了分析。分析表明,阴极离子斑中心部分的贵金属覆膜(Os膜)已被完全溅射掉;离子斑周边覆膜仍保留一部分,但Ba和O的含量极低。进一步分析表明,离子轰击不仅使离子斑区域贵金属膜受损,同时使该区域Ba-O键的含量大幅度降低,从而导致该区域及整个阴极的发射出现明显下降。     

一种Sc2O3掺杂Y-Gd-Hf-O压制式直热式阴极发射特性研究

为了提高Y-Gd-Hf-O阴极耐电子轰击能力,该文通过高能球磨、压制和高温氢气烧结,制备了一种Sc₂O₃掺杂Y-Gd-Hf-O压制式直热式阴极。该阴极在1550 °C工作温度下,经过10 W电子连续轰击480 h后,发射电流密度下降至初始值的87.5%,表现出良好的耐电子轰击能力。阴极表面的微观形貌、成分组成分析表明,经压制后氢气气氛烧结,阴极表面呈陶瓷状结构形态,有利于提高阴极的耐电子轰击能力;经高温烧结、激活后表面形成了n型半导体Y₂O_3-x层,对改善阴极表面导电性、降低逸出功和提高热发射有促进作用。     

集螺旋阴极笼型阴极网状阴极为一体的新型阴极（Z阴极）

本文阐述了Z阴极的由来、定义、特性和运用,以及Z阴极与螺旋阴极、笼型阴极、网状阴极之间的转换和代替。     

M型微波器件中阴极的电子回轰与二次发射

在磁控管及其它M型微波器件中,管内阴极的电子回轰和二次电子发射是其固有的本质特性,这是与O型器件电子枪中阴极的电子发射存在着本质的区别。这就为在M型微波器件中釆用冷阴极提供了可能性,磁控管及其它M型微波器件中若干管型已成功地釆用了冷阴极,而且工作正常,这就充分说明了这一预测的正确性。     

一种贮存式氧化物阴极

该文论述了一种新的贮存式氧化物阴极。这种阴极的直流发射、脉冲发射和阴极寿命性能都比普通氧化物阴极好。文中对阴极发射材料的形貌、贮存活性物质的结构进行了分析,观察了阴极镍网表面电子发射图像,讨论了阴极发射机理。     

浸渍温度对钡钨阴极性能的影响

通过分析盐的熔点与盐的成分的关系以及温度对阴极蒸发和钡盐浸润性的影响 ,说明如何确定一个适当的浸渍温度 ,并对由此而引起的对阴极性能以及磁控管寿命的影响作了比较详细的阐述和说明。     

磁控管中辅助热阴极式冷阴极技术研究

冷阴极技术是磁控管的重要发展方向,辅助热阴极式冷阴极技术在短毫米波和太赫兹磁控管中应用,可以突破阴极尺寸的限制,突破阴极发射能力的瓶颈,延长阴极使用寿命。文中对辅助热阴极式冷阴极的基本原理进行了理论分析,采用PIC软件分析了不同工作条件下电子相位的分布情况,在此基础上开展了W波段辅助热阴极式冷阴极磁控管试验研究,在磁场0.72 T、电压14.6 kV 条件下,磁控管输出功率340 W,工作频率95.913 GHz,磁控管能正常起振。     

Ka波段冷阴极磁控管启动特性研究

冷阴极磁控管是一种性价比很高的可靠微波源,它具有瞬时启动、寿命长、可靠性高、系统容易实现小型化的优点。选用钯钡合金和难熔金属钽作为冷阴极材料,钽环作为一次发射体,由场致发射提供一次电子,钯钡合金为二次发射体,钯钡合金在一次电子的轰击下产生二次电子,两者提供磁控管阴阳极电流,实现磁控管正常振荡。从理论上详细分析了钽环厚度和钯钡合金温度对冷阴极启动特性的影响,基于理论分析结果,开展不同钽环厚度和阴极温度条件下磁控管工作性能研究,最终选用厚度为0.05 mm 的钽环作为冷阴极一次发射体,阴极工作温度在315~836 益之间,成功研制输出功率20 kW的Ka 波段冷阴极磁控管,冷启动稳定时间小于5 s,工作寿命超过500 h     

用于阴极性能测试的新型阳极制冷方式研究和设计􀀂

介绍了自发汗制冷和半导体制冷基本原理，并设计了新型阳极冷却装置，对于在测试阴极性能时传统的水冷阳极方式不足提出了一种有益的改进。     

The Numerical Simulation Study of Pseudospark Hollow Cathode Discharge

Pseudospark discharges are sources of intense electron beams. Reported in this paper are theoretical studies of the Pseudospark discharges. A theoretical and computational model has been adopted to study the initiation phase of Pseudospark discharges via a two-dimensional electrostatic particle-in-cell plus Monte Carlo (PIC-MCC) collision method. From the numerical results, a sequence of physical events has been identified. It has been found that the ionization processes determined by local electric field and hollow cathode effect. The growth phenomena is dependent of α ionization multiplication due to local space charge from initial ionization growth to onset of the hollow cathode effect, and then hollow cathode effect become leading factor.     

阴极与发射的研究

从固体材料的热发射机理开始分析,引出彩色显像管中最常用的氧化物阴极和浸渍式阴极,并对它们的结构、发射机理、激活过程以及工作做了详尽的分析和对比,并对其前景作了可观的描述.     

飞行时间质谱法研究新型氧化物阴极的蒸发

阴极的蒸发是评价阴极性能的一个重要指标,它直接关系到微波管的稳定性和寿命。采用飞行时间质谱法(ToFMS),分析气-液相合成碳酸盐制备贮存式氧化物阴极在分解、激活过程中及激活后的蒸发物。结果表明：新型碳酸盐阴极纯净无杂质,在常规分解工艺过程中能够充分分解和激活;激活时阴极涂层内产生盈余Ba,此时检测到Ba 的蒸发;在微波管最高工作温度时没有检测到活性物质,不会因为Ba 蒸发过快而造成阴极寿命和发射电流快速降低。     

阴极平板二极管测试状态分析

在阴极测试工作中,常常选择水冷阳极的近距二极管结构进行测试,但是在实际测试过程中有较多的测试结果与理论推导是有出入的。尤其是导流系数的在空间电荷区的变化,本文就可能的原因进行讨论和分析,并通过一些计算模拟对测试结果进行解释。     

Ni海绵氧化物阴极制备技术改进

采用喷砂和真空蒸散技术，改进了Ni海绵氧化物阴极制备方法。试验表明，这一改进可显著提高阴极制备质量，有利于提高大功率微波器件的可靠性。     

冷阴极及其应用

本文介绍了场致发射阴极,次级发射阴极,自热式空心阴极,光电发射阴极的新发展,展示了其广阔的应用前景。