[发明专利]一种冷阴极紧凑型放大器

权利要求书

1.一种冷阴极紧凑型放大器，其特征在于，其包括高频互作用系统(100)、输入结构(200)、输出结构(300)、收集极(400)和冷阴极电子枪(500)；

所述高频互作用系统(100)包括壳体(110)和设置于所述壳体(110)内的周期慢波结构(120)；

所述壳体(110)的一端与所述冷阴极电子枪(500)密封连接，使所述冷阴极电子枪(500)直接集成于所述高频互作用系统(100)中，所述壳体(110)的另一端与所述收集极(400)密封连接；

所述输入结构(200)以贯穿所述壳体(110)方式与所述壳体(110)密封连接，并且所述输入结构(200)设置在所述壳体(110)上靠近所述冷阴极电子枪(500)的一端；

所述输出结构(300)以贯穿所述壳体(110)方式与所述壳体(110)密封连接，并且所述输出结构(300)设置在所述壳体(110)上靠近所述收集极(400)的一端；

所述冷阴极电子枪(500)使用微波调制冷阴极电子枪作为电子源，配合周期慢波结构(120)，利用高频场对电子注进行密度调制；

所述冷阴极电子枪(500)包括电子枪底座(510)、电子枪壳体(520)、阴极板(530)和冷阴极(540)；

所述电子枪壳体(520)一端与所述电子枪底座(510)密封连接，另一端与所述高频互作用系统(100)中的壳体(110)密封连接；

所述阴极板(530)一端与所述电子枪底座(510)相连接，另一端设置所述冷阴极(540)；

所述冷阴极(540)位于所述高频互作用系统(100)中的壳体(110)形成的腔体内，且对准所述电子注通道(600)。

2.根据权利要求1所述的一种冷阴极紧凑型放大器，其特征在于，所述周期慢波结构(120)包括多个膜片(111)，多个所述膜片(111)以上下交替的方式设置于所述壳体(110)形成的腔体内，使在所述壳体(110)形成的腔体内形成慢波传输通道(700)；

在每个所述膜片(111)上均设置有漂移管(112)，并且相邻所述漂移管(112)之间间隔且同轴设置，使在所述壳体(110)形成的腔体内形成电子注通道(600)。

3.根据权利要求1所述的一种冷阴极紧凑型放大器，其特征在于，所述输入结构(200)包括第一矩形波导(210)和输入窗(220)；

所述第一矩形波导(210)一端以贯穿所述壳体(110)方式插入所述壳体(110)内，并在与所述壳体(110)接触处密封连接；

所述输入窗(220)与所述第一矩形波导(210)的另一端密封连接；

并且在所述第一矩形波导(210)内设置有与所述壳体(110)形成的腔体连通的输入腔(211)。

4.根据权利要求1所述的一种冷阴极紧凑型放大器，其特征在于，所述输出结构(300)包括第二矩形波导(310)和输出窗(320)；

所述第二矩形波导(310)一端以贯穿所述壳体(110)方式插入所述壳体(110)内，并在与所述壳体(110)接触处密封连接；

所述输出窗(320)与所述第二矩形波导(310)的另一端密封连接；

并且在所述第二矩形波导(310)内设置有与所述壳体(110)形成的腔体连通的输出腔(311)。

5.根据权利要求2所述的一种冷阴极紧凑型放大器，其特征在于，所述收集极(400)包括收集极本体(410)、收集极底板(420)和收集极绝缘壳体(430)；

所述收集极绝缘壳体(430)一端与所述收集极底板(420)密封连接，所述收集极绝缘壳体(430)的另一端与所述高频互作用系统(100)中的壳体(110)密封连接；

所述收集极本体(410)位于所述收集极底板(420)、所述收集极绝缘壳体(430)和所述高频互作用系统(100)中的壳体(110)形成的空间内，并以对准所述电子注通道(600)的方式设置于所述收集极底板(420)上。

6.根据权利要求1所述的一种冷阴极紧凑型放大器，其特征在于，所述冷阴极(540)为Spindt冷阴极、石墨烯冷阴极或碳纳米管冷阴极。