高电流低气压等离子体阴极电子枪设计与实验

设计了一种新型的高功率低气压等离子体电子枪。基于空心阴极效应和低压辉光放电原理与经验．确定了空心阴极、加速间隙、工作气压范围等。提出关于等离子体阴极电子枪产生高功率、高密度电子束源的整体方案。分别在连续馈气和脉冲馈气条件下进行实验测试，得到放电电流、收集极电流与气压、脉宽及调制器电压的关系。实验获得电子枪的典型放电电流为150～200A，脉宽60ps；传输电子柬达到30～80A，脉宽60ps。该结果表明该新型等离子体阴极电子枪可以取代材料阴极作为大电流、长脉冲电子束源，特别适用于等离子体加载微波管。

空心阴极等离子体电子枪研究

对空心阴极等离子体电子枪的理论与机理做了较详细的分析 ,介绍了空心阴极放电特性 ,论述了激励电极和调制电极在空心阴极内等离子体形成过程中的作用 ,分析了等离子体中电子和离子的运动及主要参数 ,推导出空心阴极内电场与电流密度的表达式 ,研究了形成稳定电子束流的基本条件 .利用泊松方程、电流连续性方程和运动方程对其进行了数值模拟计算 ,并给出了优化结果 .在此基础上设计出了输出束流脉宽为 1μs、幅值达