一种基于微波增强调控的热发射阴极制造技术

技术编号:44966145 阅读:28 留言:0更新日期:2025-04-12 01:38
一种基于微波增强调控的热发射阴极,属于空间电推进领域及电真空器件领域,本发明专利技术为解决常规热发射阴极电子发射电流调控能力差、对等离子体环境干扰大的问题。本发明专利技术包括热电子发射单元、微波馈入接头和谐振腔室,热电子发射单元同轴设置于谐振腔室中;微波馈入接头从侧面垂直腔体插入谐振腔室中并与热电子发射单元的波导导通连接;热电子发射单元用于在直流电场下发射热电子;微波馈入接头用于将微波馈入谐振腔室内,微波在谐振腔室的开路端和短路端反复反射,在电子发射单元的波导表面形成驻波,并在电子发射单元的发射体上形成强驻波电场,进而实现增大电子发射电流的调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于微波增强调控的热发射阴极,属于空间电推进领域及电真空器件领域。


技术介绍

1、热发射阴极是一种基于热电子发射效应的电子发射装置,其原理在于,当材料加热到一定温度时,表面电子获得足够的能量克服逸出功,从材料表面逸出。其常采用钨、六硼化镧、钡钨-氧化钡等低逸出功材料作为发射体。

2、空间电推进领域中,热发射阴极常作为高精度、小功率电推进系统的中和器及电子源,以规避传统的空心阴极(依靠空心阴极效应产生等离子体的大电流阴极)造成的矢量偏心和工质消耗。除此之外,热发射阴极也被广泛应用于电子管、行波管、电子显微镜等电真空器件中。

3、控制热发射阴极电子发射电流的手段通常有两种,即调控发射体加热功率和调控引出极电压。由于发射体的临界发射温度和材料的耐受温度之间通常为一个较窄的区间,调控发射体加热功率具有较高的风险、较低的精度和较低的响应速度。而调控引出极电压是目前最常使用的调控手段,但增大引出极电压通常会导致电子电流被引出极大量的截获,同时,在等离子体环境中也会增大对等离子体的干扰,抬高局部等离子体空间电势,对整个系统造成非本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微波增强调控的热发射阴极,其特征在于,包括热电子发射单元、微波馈入接头(2)和谐振腔室(3),热电子发射单元同轴设置于谐振腔室(3)中;微波馈入接头(2)从侧面垂直腔体插入谐振腔室(3)中并与热电子发射单元的波导导通连接;

2.根据权利要求1所述一种基于微波增强调控的热发射阴极,其特征在于,热电子发射单元包括加热电极(5)、绝缘陶瓷管(6)、发射体(7)和中心波导(8),中心波导(8)的尾端固定安装于绝缘安装板(4)上;中心波导(8)设置有轴向中心通孔,绝缘陶瓷管(6)同轴安装于该中心通孔中,两根加热电极(5)轴向并列穿过绝缘陶瓷管(6)且彼此绝缘,两根加热电极(...

【技术特征摘要】

1.一种基于微波增强调控的热发射阴极,其特征在于,包括热电子发射单元、微波馈入接头(2)和谐振腔室(3),热电子发射单元同轴设置于谐振腔室(3)中;微波馈入接头(2)从侧面垂直腔体插入谐振腔室(3)中并与热电子发射单元的波导导通连接;

2.根据权利要求1所述一种基于微波增强调控的热发射阴极,其特征在于,热电子发射单元包括加热电极(5)、绝缘陶瓷管(6)、发射体(7)和中心波导(8),中心波导(8)的尾端固定安装于绝缘安装板(4)上;中心波导(8)设置有轴向中心通孔,绝缘陶瓷管(6)同轴安装于该中心通孔中,两根加热电极(5)轴向并列穿过绝缘陶瓷管(6)且彼此绝缘,两根加热电极(5)的首末端从中心波导(8)的两端伸出,发射体(7)通过焊接或夹持方式安装在两根加热电极(5)的首端,加热电源加载于两根加热电极(5)的尾端。

3.根据权利要求2所述一种基于微波增强调控的热发射阴极,其特征在于,还包括引出极外壳(1),引出极外壳(1)同轴安装于中心波导(8)外部,二者前半部分不接触形成环形腔作为谐振腔室(3),引出极外壳(1)与中心波导(8)的尾端相接触,以在谐振腔室(3)的尾端形成短路端,谐振腔室(3)的首...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾明刘辉靳旭红于达仁
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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