1、場(chǎng)致發(fā)射電子源具有瞬間啟動(dòng)和強(qiáng)脈沖發(fā)射等優(yōu)勢(shì)，在微型真空器件中有較好的應(yīng)用前景。在場(chǎng)發(fā)射X射線管和冷陰極微波管等器件中，電子源往往工作在脈沖發(fā)射模式下，而且僅有真空運(yùn)流電流對(duì)器件的射線和高頻功率輸出有貢獻(xiàn)。與直流穩(wěn)態(tài)場(chǎng)致發(fā)射相比較，脈沖場(chǎng)致發(fā)射的物理過(guò)程比較復(fù)雜，它不僅涉及場(chǎng)發(fā)射體的隧穿電子發(fā)射，還涉及真空環(huán)境下各個(gè)電極之間的位移電流，以及電容充放電對(duì)場(chǎng)發(fā)射能力的影響等。因此，研究脈沖場(chǎng)致發(fā)射的物理過(guò)程和電路模型，以及探索在脈沖場(chǎng)發(fā)射模

2、式下運(yùn)流電流的瞬間發(fā)射狀態(tài)具有重要的意義。
　　直流場(chǎng)致發(fā)射性能的研究已經(jīng)較為成熟，但在脈沖場(chǎng)致發(fā)射的研究還不夠深入和系統(tǒng)。本文針對(duì)上述問(wèn)題，分別研究了脈沖二極管場(chǎng)致發(fā)射特性、脈沖三極管場(chǎng)致發(fā)射特性，最后探索了脈沖場(chǎng)致發(fā)射在X射線管的應(yīng)用。主要研究工作和成果如下:
　　1.設(shè)計(jì)并制作了用于脈沖場(chǎng)致發(fā)射性能研究的高壓脈沖電源，為后續(xù)脈沖場(chǎng)致發(fā)射性能研究奠定基礎(chǔ)。
　　具體制作中采用5個(gè)IGBT串聯(lián)的方式，利用FPGA產(chǎn)生

3、短脈沖信號(hào)，光纖同步電路將此信號(hào)分成5路信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)同步控制5個(gè)IGBT的開(kāi)通與關(guān)斷。該高壓電源可產(chǎn)生幅值0～6kV，峰值功率400W，脈沖寬度ms級(jí)且可調(diào)的高壓脈沖。
　　2.建立了脈沖場(chǎng)致發(fā)射電路模型，分析了脈沖場(chǎng)發(fā)射瞬態(tài)電流波動(dòng)的原因，并實(shí)驗(yàn)研究了脈沖場(chǎng)發(fā)射物理過(guò)程。
　　在脈沖二極管場(chǎng)發(fā)射實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)脈沖場(chǎng)發(fā)射瞬態(tài)電流并不穩(wěn)定，隨著脈沖場(chǎng)致發(fā)射電流的增大波動(dòng)性越劇烈。為此文中設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn)且對(duì)場(chǎng)發(fā)射二極結(jié)構(gòu)建立電路

4、模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)照發(fā)現(xiàn)，這是由于場(chǎng)致發(fā)射電流電壓的非線性和極間電容共同導(dǎo)致的結(jié)果。
　　3.通過(guò)對(duì)柵網(wǎng)蒸鍍氧化鎂薄膜和覆蓋碳膜，改進(jìn)了在脈沖場(chǎng)發(fā)射三極結(jié)構(gòu)中，柵極較高電壓下透過(guò)率過(guò)低問(wèn)題。
　　在脈沖三極管場(chǎng)致發(fā)射性能實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著柵網(wǎng)電壓的增高柵網(wǎng)電子透過(guò)率急劇下降，如在脈沖場(chǎng)發(fā)射電流為6.3mA時(shí)，穿過(guò)柵網(wǎng)到達(dá)陽(yáng)極的電流僅為1.25mA，透過(guò)率僅為19.8％。實(shí)驗(yàn)中分別對(duì)柵網(wǎng)蒸鍍150nm厚的氧化鎂薄膜和