波段大功率速调管快速启动阴极的研究进展

波段大功率速调管快速启动阴极的研究进展

王小霞 廖显恒 张志强 赵青兰 李云 张琪

(中国科学院电子学研究所中国科学院高功率微波源与技术重点实验室 北京 100190)

　　摘要： 隐形雷达、现代化电子对抗武器装备要求反应灵敏，在最短的时间内获得准确的信息并迅速作出反应，这就迫切希望它的重要组成部分---微波器件不仅具有高功率、高可靠、高效率的性能，而且具有快速启动的能力[1,2]。这就要求作为微波器件“心脏”的阴极不仅具有大发射电流密度、高可靠长寿命等性能，而且具备快速启动的能力。

　　阴极的快速启动是指阴极从开始加热在很短的时间内能够正常发射电流，阴极的启动时间主要取决于阴极从开始加热到正常工作温度的时间，同时又受管内真空度及其残余气体的种类[3](与阴极种类及其抗中毒性能有关)及其由于阴极热子热辐射对电子枪周围零件的热膨胀(与电子枪设计有关)平衡时间的影响。而阴极到正常工作温度的启动时间又取决阴极的种类、阴极热子热屏组合结构、阴极的加热方式[4,5]。

　　本文主要通过对S 波段大功率速调管阴极热子热屏组合结构改进及加热方式的试验研究，阴极预热时间从原来15 min 的降至140 s，大大缩短了阴极的预热时间，从而实现阴极的快速启动。图1 是该快速启动阴极阴极温度随加热时间的变化曲线。

　　参考文献:

　　(1)Meleshkevitch P M，Zhary E V，et al.Requirement to Electron Sources for Modern High-Power Microwave Devices[J]，IVESC-02 ，P159-160

　　(2) Liao FuJiang,Li Hongfu,Ding Yaogen,et al, Technical Progress in Vacuum Microwave Electronics[C]. 2002 3rd International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology Proceedings, 2002，(8)：206

　　(3) Hass G A,Thomas R E,Christie，et al. Rapid Turn-on of Shelf-Stored Tubes: An Update[J].IEEE Trans On Electron Devices,1991，(10)38：2244-2251.

　　(4)丁耀根.大功率速调管的设计制造和应用[M].北京：国防工业出版社，2010，(12)：10

　　(5)廖显恒,王小霞,赵青兰,等.大功率速调管快速启动及可靠性阴极的研究[C].第十八届学术年会军用微波管研讨会，2011.8，张家界，P651-654