一种电磁辐射源的制作方法

技术特征：

1.一种电磁辐射源，其特征在于，包括：

用于产生环形电子注的电子枪；

与所述电子枪对应的收集极；

位于所述电子枪和收集极之间的圆柱光栅，所述圆柱光栅的外径与所述电子枪产生的环形电子注的内径相匹配；

所述圆柱光栅包括靠近所述电子枪一侧的第一光栅和靠近所述收集极一侧的第二光栅；

其中，所述第一光栅用于使所述电子枪产生的环形电子注产生预群聚，所述第二光栅用于使群聚的电子团产生频率大于或等于3倍的电子团群聚频率的特异史密斯-帕赛尔辐射；

所述第一光栅包括第一柱芯和环绕所述第一柱芯的多个第一梳齿，所述多个第一梳齿沿第一方向依次排列，相邻第一梳齿间设有第一缝隙，所述第一梳齿沿所述第一柱芯的轴线所在的平面的剖面为矩形；

所述第二光栅包括第二柱芯和环绕所述第二柱芯的多个第二梳齿，所述多个第二梳齿沿所述第一方向依次排列，相邻第二梳齿间设有第二缝隙，所述第二梳齿沿所述第二柱芯的轴线所在的平面的剖面为矩形；

所述第一方向为所述电子枪至所述收集极方向；

所述第二光栅的结构参数与所述电磁辐射源的工作频率之间满足如下关系：

- d L Σ N = - ∞ + ∞ K 1 ( k c n r 0 ) k c n K 0 ( k c n r 0 ) [ sin ( k z n d / 2 ) ( k z n d / 2 ) ] 2 = 1 k 0 [ N 0 ( k 0 r c ) J 1 ( k 0 r c ) - J 0 ( k 0 r c ) N 1 ( k 0 r 0 ) ] [ N 0 ( k 0 r c ) J 0 ( k 0 r c ) - J 0 ( k 0 r c ) N 0 ( k 0 r 0 ) ] ; ]]>

其中，J₀为第一类0阶贝塞尔函数，J₁为第一类1阶贝塞尔函数，N₀为第二类0阶贝塞尔函数，N₁为第二类1阶贝塞尔函数，K₀为第二类0阶变态贝塞尔函数，K₁为第二类1阶变态贝塞尔函数；

L为所述第二光栅的周期，d为所述第二缝隙沿所述第一方向的长度，h为所述第二缝隙沿所述第二光栅法线方向的高度，r₀为所述第二光栅的外径，且r_c＝r₀-h；

k₀＝ω/c，k_z＝ω/v，k_c²＝k₀²–k_z²，k_zn＝k_z+2nπ/L，k_cn＝k_c+2nπ/L；

ω为所述电磁辐射源的工作频率与2π的乘积，c为真空下的光速，v为实际环境中的光速。

2.根据权利要求1所述的电磁辐射源，其特征在于，所述第二光栅的周期为0.3～0.4毫米，包括端点值；所述第二缝隙沿所述第一方向的长度为0.05～0.1毫米，包括端点值；所述第二缝隙沿所述第二光栅法线方向的长度为0.05～0.1毫米，包括端点值。

3.根据权利要求2所述的电磁辐射源，其特征在于，所述第一光栅的周期为0.8～1毫米，包括端点值；所述第一缝隙沿所述第一方向的长度为0.4～0.5毫米，包括端点值；所述第一缝隙沿所述第一光栅法线方向的长度为0.4～0.5毫米，包括端点值。

4.根据权利要求3所述的电磁辐射源，其特征在于，所述第一光栅包括20～50个周期，所述第二光栅包括15～50个周期。

5.根据权利要求1所述的电磁辐射源，其特征在于，所述电子枪的加速电压为60～100千伏，电流密度为40～60安培每平方厘米。

6.根据权利要求1所述的电磁辐射源，其特征在于，所述圆柱光栅为导体。

7.根据权利要求1所述的电磁辐射源，其特征在于，还包括，真空腔，所述真空腔用于容纳所述圆柱光栅。

8.根据权利要求7所述的电磁辐射源，其特征在于，所述真空腔还包括介质输出窗。