[发明专利]双电子束电子枪及回旋管

说明书

技术领域

本发明涉及电子行业微波技术领域，尤其涉及一种双电子束电子枪及回旋管。

背景技术

回旋管是一种新型相干微波辐射源器件，能工作在高频率波段且具有较高的功率容量和工作带宽，回旋管在成像雷达、电子对抗、定向能武器、材料处理、等离子体加热等领域具有广泛的应用前景。

随着回旋管工作频率的提高，回旋管的横向几何结构尺寸也越来越小，回旋管的功率容量也逐步降低。为了扩展回旋管的横向几何结构尺寸，提高回旋管的功率容量，回旋管将选择较高阶的工作模式。回旋管工作于高阶工作模式所面临的最大难题就是：如何解决低阶非工作模式的竞争。目前回旋管对低阶非工作竞争模式的抑制主要采用损耗介质材料的加载、电子束工作参数的选择、回旋管互作用电路的参数选择等方法。

现有技术中，回旋管中的电子枪只能产生单电子束。该单电子束放置于工作模式电场最强的位置上，激励产生工作模式的电场也是在该位置最强的，通过该单电子束与工作模式的相互作用，最大程度地提高了电子束能量。但是当回旋管工作于较高阶的工作模式时，回旋管内存在的低阶非工作竞争模式比较多，仅仅通过回旋管内损耗介质材料的加载及电子注与互作用电路的参数选择等方法很难有效地抑制低阶非工作竞争模式的激励，需要从产生电子束的电子枪入手解决该问题。

图1为现有技术双阳极电子枪的纵向剖面图。如图1所示，该双阳极电子枪呈三维轴对称结构，包括：前聚焦极1、阴极2、后聚焦极3，第一阳极4、第二阳极5和静磁场部分(未在图1中标出)。该双阳极磁控注入式电子枪通过在第一阳极4和第二阳极5加载电压，并在电子枪外部加载静磁场的共同作用下，产生回旋电子束6。在实现本发明的过程中，申请人意识到现有技术存在如下技术问题：电子枪只能产生单束电子束。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述缺陷，本发明提供了一种双电子束电子枪及回旋管，以产生双束电子束。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种双电子束电子枪。该双电子束电子枪能够产生两束电子束，包括：第一阳极、第一阴极和第二阴极，其中，第一阴极在其与第一阳极之间电压的作用下产生第一电子束，第二阴极在其与第一阳极之间电压的作用下产生第二电子束。

优选地，本发明双电子束电子枪中，第一阴极和第二阴极均位于双电子束电子枪的锥状枪体上，两者沿锥状枪体轴线方向上间隔预设距离；第一阳极与锥状枪体相对设置，从其前侧方包围锥状枪体。

优选地，本发明双电子束电子枪中，第一阳极呈环状，其中间具有通道；该双电子束电子枪还包括：磁场部件，磁场部件，位于双电子束电子枪的外围，用于产生静磁场，约束两束电子束形成处于不同引导中心位置的两束回旋电子束，从第一阳极中间的通道中通过。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种双电子束回旋管。该回旋管包括上述的双电子束电子枪，该双电子束电子枪，位于回旋管的前端，用于提供两束回旋电子束。

(三)有益效果

本发明的双电子束电子枪及回旋管具有以下有益效果：

1)在本发明双电子束电子枪中，在不同的位置设置了两个阴极，在两个阴极和阳极之间电压的作用下，能产生两束独立的电子束；

2)在本发明双电子束电子枪中，第一阴极和第二阴极均位于电子枪的锥状枪体上，第一阳极与锥状枪体相对设置，从其前侧方包围锥状枪体，该第一阳极呈环状，其中间具有通道，通过设置静磁场，能够将该双电子束约束为回旋电子束，从该通道内通过；

3)在应用本发明双电子束电子枪的回旋管中，将双回旋电子束放置于互作用电路的不同引导中心半径上，相当于为回旋管的高阶工作模式引入了额外的边界条件，能够抑制低阶非工作竞争模式的形成，有利于互作用电路内高阶工作模式的激励。

附图说明

图1为现有技术双阳极电子枪的纵向剖面图；

图2为本发明实施例双电子束双阳极电子枪的纵向剖面图；

图3为本发明实施例双电子束单阳极电子枪的纵向剖面图。

【主要元件符号说明】

1-前聚焦极；                2-阴极；

2a-第一阴极；               2b-第二阴极；

2′-中间聚焦极；            3-后聚焦极；

4-第一阳极；                5-第二阳极；

6-电子束；                  6a，6b-双回旋电子束。

具体实施方式