[发明专利]一种二次电子倍增膜涂覆在内壁的电磁波发生器

说明书

本发明公开了一种二次电子倍增膜涂覆在内壁的电磁波发生器，在现有技术的基础上，在慢波结构或谐振腔内壁涂覆或溅射二次电子倍增膜，其二次电子发射系数δ一般远大于3，同时，电磁波发生器无聚焦磁场系统。这样电子由阴极发射出来后，受到电磁波的作用产生速度和密度调制，由于无聚焦磁场，所以密度不同的电子束会发生散射，当散射的电子打到内壁上时，由于内壁二次电子倍增，所以即可产生更多的电子，增大电子束电流。由于密度大的位置产生更多，密度小的位置产生更少二次电子，所以电子束电流增幅变大，即电磁波增幅也变大，在输出端口能够获得更高功率的电磁波。

技术领域

本发明属于微波器件技术领域，涉及速调管、行波管、返波管等真空电子器件，更为具体地讲，涉及一种二次电子倍增膜涂覆在内壁的电磁波发生器。

背景技术

真空电子器件包括速调管、行波管、返波管等，采用热阴极发射电子束，电子束在谐振腔或慢波结构中进行速度调制，速度调制的电子束在传输过程中，速度快的电子追上速度慢的电子，形成群聚电子束团，群聚电子束团将能量交给电磁波，从而形成放大或振荡的电磁波输出。电子束在真空电子器件中传输时，需要磁场聚焦，一般采用螺线管或周期永磁磁场聚焦。

真空电子器件具有输出功率高，工作频率高、抗辐射、长寿命的优点，因此在无线通信、卫星通信、广播电视、航空航天、气象雷达、全球定位系统(GPS)、深空探索、医用加速器、导弹制导、保密链路、战场监视、及电子对抗等方面有着极其广泛应用，特别是在各类战斗机、轰炸机、无人机、舰船、坦克和卫星系统中更是不可或缺的，它是现代高端电子信息装备的心脏，具有不可替代的作用。

随着社会的发展，科技的进步，真空电子器件在各领域内应用广度和深度也在不断的增加，同时各个领域对真空放大器的体积，增益，功率，频率和带宽等方面也提出越来越高的要求：雷达，电子对抗系统需要更高功率、更宽带宽、及更高增益的放大器；医疗成像及大数据传输需要更高频率、更宽带宽、更小体积的放大器；在太赫兹科技方面，迫切需求能够填补“太赫兹空隙”的高频率、大功率放大器；而卫星通信、深空探索方面，则需要更小体积、更高功率、更高增益的真空放大器；尤其是埃隆马斯克提出星链构想后，数万颗小卫星将今后数年飞向太空，而且每年有近万颗的替代，迫切需要近十万只放大器构成的通讯系统，这不仅要求新型星载真空放大器体积小、质量轻、增益高，而且还要求结构简单，能够批量生产。总之，发展小体积、轻质量、高增益、大功率、宽频带、结构简单、能批量生产的新型真空电子器件具有重要的科学意义和迫切的现实需求。

现有的行波管、速调管、磁控管、回旋管等真空电子器件，即大功率电磁波发生器采用热阴极，需要额外加热阴极、发射的电子密度小，需要磁场聚焦，同时产生的电磁波的功率较低。

二次电子是利用初始电子打在材料表面，激发材料的外层电子再次发射的现象。如果能量合适，单个初始电子能够激发多个二次电子，而产生的二次电子再次打在材料表面，激发更多二次电子，实现多次快速倍增。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种二次电子倍增膜涂覆在内壁的电磁波发生器，不需要磁场聚焦的同时，提高输出电磁波信号的功率和增益。

为实现上述发明目的，本发明二次电子倍增膜涂覆在内壁的电磁波发生器，包括：

阴极，用于发射电子，形成电子束，并传输到慢波结构内；

慢波结构(主要针对行波管、返波管)或谐振腔(主要针对速调管、回旋管)，用于对电子束进行速度调制，形成群聚电子束团，群聚电子束团将能量交给电磁波，从而形成振荡的电磁波输出；

其特征在于，所述慢波结构或谐振腔内壁部分表面涂覆或溅射有二次电子倍增膜(其二次电子发射系数较高，一般远大于3)，所述电磁波发生器无聚焦磁场系统。

本发明的目的是这样实现的。