太赫兹行波管用小型化电子枪高压绝缘性能研究

摘要

本文介绍一种太赫兹行波管用高耐压小型化电子枪绝缘体的设计方法,使用CST软件对电子枪电场分布进行计算,优化绝缘体结构尺寸,使最高场强控制在107 V/m以内.实验发现金属-真空-绝缘体的三重交汇处存在的微小隙缝导致电场倍增,引发场致发射,造成绝缘体沿面放电,限制了聚焦极-阳极之间的高压,影响电子枪乃至行波管的正常工作.基于模拟计算进行了验证,优化聚焦极和绝缘体之间焊接工艺,解决了小型化电子枪的高耐压问题.该电子枪已成功用于多种太赫兹行波管中,可满足22 kV高压的稳定可靠工作.