1.一种利用二次电子倍增的电磁波发生器,包括:
阴极,用于发射电子,形成电子束;
其特征在于,还包括:
一片或两片的二次电子倍增片,沿厚度方向(电子传输方向)有多个微米直径微通道,微通道内壁涂敷有二次电子倍增膜(微通道内壁膜),微通道的高度或者直径远小于二次电子倍增片厚度,即微通道长度,电子会在微通道内壁发生多次碰撞,每次碰撞会产生数十个二次电子(二次电子发射系数,一般远高于3);
两段或三段慢波结构(主要针对行波管、返波管)或谐振腔(主要针对速调管、回旋管),二次电子倍增片垂直插入到前后连接的两段慢波结构或谐振腔之间,电子由阴极发射出来后,先受到第一段慢波结构或谐振腔的调制,产生初步的速度和密度调制,其后进入二次电子倍增片,电子在微通道中发生多次碰撞,产生数万倍的电子倍增,即实现了数万倍电子数量增长,也就是数万倍电流增长,由于电子进入到二次电子倍增片时,已经有密度调制,电流增长后依然有密度调制;二次电子倍增片后接第二段慢波结构或谐振腔,此时具有密度调制的电子束电流能够激发电磁波产生输出;如果增益或输出功率不满足需求,或可以利用第二段慢波结构或谐振腔再次对电子束电流进行调制,后再接二次电子倍增片和第三段慢波结构或谐振腔作为输出。
2.根据权利要求1所述的利用二次电子倍增的电磁波发生器,其特征在于,所述二次电子倍增片及慢波结构材质可以采用无氧铜、不锈钢、钨、钼等金属材料、合金材料或氮化镓、砷化镓、金刚石等半导体材料;慢波结构或谐振腔根据设计和应用的不同,可以是螺旋线、折叠波导、矩形双栅,矩形单栅、单谐振腔、多谐振腔、矩形腔、椭圆腔等,二次电子倍增片可以为圆柱形,矩形,高椭圆形、环形等。