冷阴极磁控管是一种性价比很高的可靠微波源,它具有瞬时启动、寿命长、可靠性高、系统容易实现小型化的优点。选用钯钡合金和难熔金属钽作为冷阴极材料,钽环作为一次发射体,由场致发射提供一次电子,钯钡合金为二次发射体,钯钡合金在一次电子的轰击下产生二次电子,两者提供磁控管阴阳极电流,实现磁控管正常振荡。从理论上详细分析了钽环厚度和钯钡合金温度对冷阴极启动特性的影响,基于理论分析结果,开展不同钽环厚度和阴极温度条件下磁控管工作性能研究,最终选用厚度为0.05 mm的钽环作为冷阴极一次发射体,阴极工作温度在315~836℃之间,成功研制输出功率20 k W的Ka波段冷阴极磁控管,冷启动稳定时间小于5 s,工作寿命超过500 h于维护和储藏。本文提出一种合金冷阴极磁控管，选用难熔金属钽作为一次发射体，选用钯钡合金作为二次发射体，一次发射体基于场致发射提供一次电子。影响磁控管冷启动特性的因素有钽环厚度、控管启动特性研究-数控滚圆机滚弧机倒角机张家港倒角机数控倒角机滚圆机钯钡合金温度、钽环直径、钽环逸出功、钽环表面场强、钯钡合金二次发射系数、回轰功率等，论文主要讨论钽环厚度和钯钡合金阴极温度对冷阴极起振特性的影响。本文由公司网站张家港大棚弯管机 转摘采集转载中国知网整理! !   http://www.dapengwanguanji.com/1冷阴极结构合金阴极采用场致发射为磁控管提供一次电子，一次电子在磁场的作用下轰击二次发射体，实现电子倍增，从而正常工作，示意图如图1所示。场致发射材料采用高温难熔金属钽，厚度为微米量级。二次发射体采用钯钡合金。［1］阴极直径dc，阴极高度hc，钽环直径dt，钽环厚度ht，阳极直径da。图1钯钡合金阴极结构示意图2理论分析2．1钽环的场致发射钽环依靠场致发射提供一次电子，根据理查森公式和肖特基效应，当外加电场E后，把势垒降低到钽的费米能级水平时，电子可以从金属中逃逸发射出来，即:?=槡eeE4πε槡0(1)式中?是材料功函数，e是电子电荷，ε0是真空介电常数。钽的逸出功?=4．25eV，因为钽的功函数是4．25eV，则场致发射所需的电场强度E=1．1×108V/cm。磁控管中当阴阳极高压Vac施加后，钽环表面电场强度E0为:E0=2Vacda－dt(2)以Ka波段磁控管工作电压为例，Vac=12kV，钽环与阳极之间的距离，即阴阳极间距离d=da－dt=0．345mm，则E0=3．5×105V/cm，这与要求的场致发射理论条件相差3个数量级。然而实际情况并非这样，实验中当电场强度为1．0×106V/cm时就能检测到发射电流，这个电场强度值与冷阴极磁控管内阴阳极极间场强非常控管启动特性研究-数控滚圆机滚弧机倒角机张家港倒角机数控倒角机滚圆机本文由公司网站张家港大棚弯管机 转摘采集转载中国知网整理! !   http://www.dapengwanguanji.com/