[发明专利]一种过模级联高频结构的双电子注太赫兹波辐射源

权利要求书

1.一种级联过模结构的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，包括：

双电子注电子枪，包括：第一段双电子注电子枪和第二段双电子注电子枪，分别产生第一双电子注和第二双电子注；所述第一段双电子注电子枪包括：第一段第一阴极、第一段第二阴极、第一段电子注收集极，所述第一段电子注收集极正对所述第一段第一阴极和第一段第二阴极设置，形成第一段注-波互作用区；所述第二段双电子注电子枪包括：第二段第一阴极、第二段第二阴极、第二段电子注收集极；所述第二段电子注收集极正对第二段第一阴极和第二阴极设置，形成第二段注-波互作用区；其中，所述第一段注-波互作用区和第二段注-波互作用区并排设置；

磁场产生部件，包括：第一磁场产生部件和第二磁场产生部件，设置于并排设置的第一段注-波互作用区和第二段注-波互作用区的两侧，用于产生垂直于电子注传输方向的磁场；

级联高频结构，包括：第一段高频结构和第二段高频结构，分别位于所述第一段注-波互作用区和第二段注-波互作用区；输入的太赫兹信号在所述磁场产生部件产生的磁场作用下，在所述第一段高频结构内与所述第一双电子注相互作用，作用后的太赫兹信号输出至第二段高频结构；输入至第二段高频结构的太赫兹信号在所述磁场的作用下，与所述第二双电子注相互作用后，从第二段高频结构输出。

2.根据权利要求1所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第一段高频结构的输出口通过级联结构连接至第二段高频结构，所述级联结构为：直接连接结构、渐变状结构或阶梯状结构。

3.根据权利要求1所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第一段高频结构包括：群聚段和互作用段；在太赫兹波的作用下，所述群聚段用于对第一双电子注进行群聚产生群聚电子束团；所述群聚电子束团在互作用段内与所述太赫兹波相互作用，对所述太赫兹波进行功率放大后输出。

4.根据权利要求3所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于：

所述第一高频结构通过直波导段连接至第二高频结构，所述直波导段填充有衰减材料，用于对群聚段的太赫兹波功率进行吸收，同时防止末端反射波进入到群聚段导致群聚紊乱。

5.根据权利要求1所述的级联过模折叠波导行波放大器的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第二段高频结构包括：群聚段和互作用段；在太赫兹波的作用下，所述群聚段用于对第二双电子注进行群聚产生群聚电子束团；所述群聚电子束团在互作用段内与所述太赫兹波相互作用，对所述太赫兹波进行功率放大后输出。

6.根据权利要求5所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第二段高频结构采取以下方式其中之一输出：均匀输出、渐变结构输出或者天线输出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第一段第一阴极、第一段第二阴极、第二段第一阴极和第二段第二阴极的阴极形状为以下形状中的任意一种：圆形、椭圆形、带状注和碳纳米管阵列阴极。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述磁场产生部件为以下形式的其中一种：永磁体、周期性永磁聚焦系统、电磁聚焦系统和静电聚焦系统。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第一双电子注和第二双电子注的工作电压介于10kV-25kV之间。

10.如权利要求1至6任一项所述的双电子注太赫兹辐射源，其特征在于，所述第一电子注和第二电子注的传播方向平行。