波段大功率速調管快速啟動陰極的研究進展

王小霞 廖顯恒 張志強 趙青蘭 李云 張琪

(中國科學院電子學研究所中國科學院高功率微波源與技術重點實驗室 北京 100190)

　　摘要： 隱形雷達、現代化電子對抗武器裝備要求反應靈敏，在最短的時間內獲得準確的信息并迅速作出反應，這就迫切希望它的重要組成部分---微波器件不僅具有高功率、高可靠、高效率的性能，而且具有快速啟動的能力[1,2]。這就要求作為微波器件“心臟”的陰極不僅具有大發射電流密度、高可靠長壽命等性能，而且具備快速啟動的能力。

　　陰極的快速啟動是指陰極從開始加熱在很短的時間內能夠正常發射電流，陰極的啟動時間主要取決于陰極從開始加熱到正常工作溫度的時間，同時又受管內真空度及其殘余氣體的種類[3](與陰極種類及其抗中毒性能有關)及其由于陰極熱子熱輻射對電子槍周圍零件的熱膨脹(與電子槍設計有關)平衡時間的影響。而陰極到正常工作溫度的啟動時間又取決陰極的種類、陰極熱子熱屏組合結構、陰極的加熱方式[4,5]。

　　本文主要通過對S 波段大功率速調管陰極熱子熱屏組合結構改進及加熱方式的試驗研究，陰極預熱時間從原來15 min 的降至140 s，大大縮短了陰極的預熱時間，從而實現陰極的快速啟動。圖1 是該快速啟動陰極陰極溫度隨加熱時間的變化曲線。

　　參考文獻:

　　(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.大功率速調管的設計制造和應用[M].北京：國防工業出版社，2010，(12)：10

　　(5)廖顯恒,王小霞,趙青蘭,等.大功率速調管快速啟動及可靠性陰極的研究[C].第十八屆學術年會軍用微波管研討會，2011.8，張家界，P651-654