真空电子技术 信息装备的心脏PDF电子书下载

第一章 概论 1

1.1 真空电子器件 1

1.1.1 现代国防装备的心脏 1

1.1.2 20世纪最伟大的发明之一 2

1.1.3 真空电子器件过时了吗 4

1.1.4 制电磁权依赖于先进的微波电子管 6

1.1.5 用途广泛的器件家族 8

1.2 真空电子器件的应用 8

1.2.1 雷达系统的核心器件 8

1.2.2 电子对抗系统的威力来自大功率微波器件 9

1.2.3 现代通信系统的基础 11

1.2.4 微波定向能武器 15

1.2.5 适于夜战应用的光电成像与转换器件 17

1.2.6 清洁高效的工业能源 17

1.2.7 安全与健康的卫士——X光管和加速管构成的系统 19

1.2.8 可控热核反应 21

1.3 真空电子器件基础 23

1.3.1 什么是电子 23

1.3.2 自由电子在静电场中的运动 23

1.3.3 电子在磁场中的运动 24

1.3.4 电子在复合电场和磁场中的运动 25

1.4 21世纪的真空电子器件 25

1.4.1 集成固态／真空微波功率模块（MPM） 25

1.4.2 真空微电子学 27

1.4.3 相对论电子学 29

1.4.4 等离子体显示器件（PDP） 30

第二章 大功率速调管 32

2.1 引言 32

2.2 双腔速调管 34

2.2.1 双腔速调管中电子注的密度调制 34

2.2.2 密度调制电子注与高频场的互作用 35

2.2.3 多腔速调管的工作原理 37

2.2.4 大功率速调管的结构 38

2.3 大功率速调管的结构 38

2.3.1 电子枪 38

2.3.2 电子注的维持 40

2.3.3 谐振腔及其调谐机构 41

2.3.4 能量耦合装置 42

2.3.5 收集极 42

2.4 大功率速调管的性能指标 43

2.4.1 主特性 43

2.4.2 副特性 44

2.5 大功率速调管的发展 45

2.5.1 多注速调管 45

2.5.2 速调四极管 47

2.6 大功率速调管的应用 49

2.6.1 各种雷达系统的应用 49

2.6.2 在加速器上的应用 49

2.6.3 电视、广播和通信上的应用 50

2.7 速调管的发展趋势 50

第三章 行波管 51

3.1 引言 51

3.1.1 电子战呼唤宽带微波放大器 51

3.1.2 曲折的历程——行波管发展简史 52

3.1.3 行波管家族有多大 53

3.1.4 现在行波管水平有多高 55

3.2 行波管结构和工作原理 56

3.2.1 行波管是怎样工作的 56

3.2.2 行波管的主要特性 60

3.2.3 使电磁波走得和电子一样慢的慢波结构 64

3.2.4 维持电子注不发散的磁聚焦系统 70

3.2.5 节约能源的降压收集极 72

3.2.6 一身两任的双模行波管 73

3.2.7 相位一致行波管 74

3.2.8 微波功率模块——相控阵系统中的关键部件 74

3.3 谁要用行波管 75

3.3.1 电子对抗——行波管的最大用户 75

3.3.2 雷达也需要行波管 77

3.3.3 行波管在卫星通信中的应用 78

3.4 行波管的发展趋势 79

3.4.1 寻找新的慢波结构 79

3.4.2 高导流系数电子注的获得 79

3.4.3 呼唤更好的阴极，更好的磁钢，更好的材料 80

3.4.4 改进制造工艺，提高行波管的一致性 80

3.4.5 改进行波管理论，发展计算机模拟技术 80

第四章 正交场微波管 81

4.1 引言 81

4.1.1 效率最高的微波器件 81

4.1.2 发展简史 81

4.1.3 分类与应用 82

4.1.4 在不断创新中发展 83

4.2 磁控管 84

4.2.1 结构 84

4.2.2 工作原理 86

4.2.3 主要特性 88

4.2.4 工作特点 89

4.2.5 同轴磁控管 90

4.2.6 信标磁控管 91

4.2.7 捷变频磁控管 92

4.2.8 毫米波磁控管 93

4.2.9 电压调谐磁控管 94

4.2.10 连续波磁控管 95

4.3 放大管 95

4.3.1 基本结构 95

4.3.2 慢波结构 96

4.3.3 二次发射阴极 98

4.3.4 漂移区和控制极 98

4.3.5 工作原理 99

4.3.6 主要特性 100

4.3.7 前向波放大管 101

4.3.8 阴极激励放大管 102

4.3.9 轴向注入式前向波放大管 103

4.3.10 栅控注入式前向波放大管 104

4.3.11 使用、维护技术 104

第五章 高功率微波源 107

5.1 引言 107

5.2 相对论普通微波管系列 109

5.2.1 相对论速调管 109

5.2.2 相对论磁控管 111

5.2.3 相对论行波管 113

5.2.4 相对论返波管 113

5.3 电子回旋脉塞及回旋管系列 114

5.3.1 发展概况及基本原理 114

5.3.2 回旋单腔振荡管 117

5.3.3 回旋速调管 119

5.3.4 回旋行波管 120

5.3.5 回旋自谐振脉塞 121

5.4 其他高功率微波器件 122

5.4.1 切伦柯夫器件 122

5.4.2 虚阴极器件 124

5.4.3 自由电子激光 125

5.4.4 等离子体填充的相对论微波器件 126

5.5 高功率微波的应用 127

5.5.1 未来可能的杀手锏——高功率微波武器 127

5.5.2 高功率雷达和冲击雷达 128

5.5.3 超级干扰机 129

5.5.4 受控热核聚变等离子体加热 129

5.5.5 微波高梯度加速器 130

5.5.6 微波功率束射 130

5.5.7 高功率微波工业应用 130

第六章 气体放电器件 132

6.1 引言 132

6.2 用于雷达脉冲调制的闸流管 135

6.2.1 基本结构和工作原理 135

6.2.2 主要特性 137

6.2.3 氢闸流管 137

6.2.4 新型冷阴极闸流管 139

6.2.5 闸流管选用原则 139

6.3 爆炸控制起爆器——触发管 140

6.3.1 基本结构和工作原理 140

6.3.2 主要特性 141

6.3.3 引爆和电光调Q用充气触发管 144

6.3.4 高压大功率充气触发管 144

6.3.5 四极充气触发管 145

6.3.6 真空触发管 146

6.3.7 合理选用与使用 148

6.4 远距离控制的激光触发开关管 148

6.4.1 基本结构和工作原理 149

6.4.2 工作模式 150

6.4.3 主要特性 150

6.4.4 介质种类 151

6.4.5 主要应用 152

6.5 电子设备过电压保护的放电管 152

6.5.1 典型结构 153

6.5.2 主要特性 154

6.5.3 多电极放电管 155

6.5.4 选用与应用 156

6.6 雷达天线收发转换的开关管 159

6.6.1 基本结构和工作原理 159

6.6.2 前置保护天线开关管和阻塞天线开关管 160

6.6.3 TRL开关管和二次电子倍增限幅器 161

6.6.4 选用与应用 162

6.7 粒子探测用的核辐射计数管 162

6.7.1 典型结构和工作原理 163

6.7.2 主要特性 164

6.7.3 正比计数管 164

6.7.4 盖革计数管 165

6.7.5 选用与应用 165

6.8 电力开关的心脏——真空开关管 166

6.8.1 基本结构和工作原理 166

6.8.2 电极结构和触头材料 168

6.8.3 主要特性 169

6.8.4 高电压真空开关管 170

6.8.5 真空开关管的特点 171

6.8.6 真空开关管（真空开关）的应用 171

第七章 真空显示器件 174

7.1 引言 174

7.1.1 一个世纪的回顾 174

7.1.2 真空显示器件一族 175

7.1.3 面向未来 175

7.2 应用广泛的真空显示器件 176

7.2.1 军人手中的宝物——真空显示器件在军事上的应用 176

7.2.2 造福人类——真空显示器件的民用 180

7.2.3 其他应用 182

7.3 家喻户晓的显像管和显示管 183

7.3.1 电视传像原理 184

7.3.2 黑白显像管和单色显示管 185

7.3.3 彩色显示基本原理及实现方式 188

7.3.4 彩色显像管和显示管 190

7.3.5 投影管和像素管 198

7.3.6 座舱显示管 201

7.4 示波管和指示管 203

7.4.1 示波管 203

7.4.2 雷达指示管 209

7.5 平板CRT 211

7.5.1 黑白扁平CRT 212

7.5.2 平板CRT 212

7.5.3 场致发射矩形平板CRT（FED） 213

7.6 真空荧光显示管（VFD） 214

7.7 等离子体显示技术（PDP） 216

7.7.1 发展历史 216

7.7.2 基本原理和特点 217

7.7.3 单色PDP技术 219

7.7.4 彩色PDP技术 221

7.7.5 发展趋势 224

第八章 光电转换器件和成像器件 225

8.1 引言 225

8.1.1 光电转换 225

8.1.2 发展简史 226

8.1.3 发展方向 226

8.2 关键部件简介 227

8.2.1 光电变换的薄膜——光电阴极 227

8.2.2 光电子的放大器——微通道板 228

8.2.3 电子收集器——阳极 230

8.3 光电倍增管 232

8.3.1 工作原理与特性 232

8.3.2 应用 234

8.3.3 发展趋势 237

8.4 电子轰击电荷耦合器件 238

8.4.1 EBCCD结构和工作原理 239

8.4.2 主要技术指标及特点 242

8.4.3 应用领域 243

8.5 黑夜的眼睛——红外变像管和像增强管 244

8.5.1 工作原理和结构 245

8.5.2 像增强管的主要特性 249

8.5.3 应用 250

8.5.4 发展趋势 250

第九章 制造工艺与可靠性技术 252

9.1 引言 252

9.2 焊接工艺 254

9.2.1 钎焊 254

9.2.2 高频钎焊 256

9.2.3 氩弧焊接 257

9.2.4 激光焊接 258

9.2.5 电子束焊接 259

9.2.6 真空电子器件用焊料 260

9.2.7 钎焊结构的选择 261

9.2.8 焊接气密性检验 262

9.3 陶瓷—金属封接工艺 262

9.3.1 真空电子器件用陶瓷 263

9.3.2 陶瓷金属化工艺 266

9.4 零件净化处理工艺 269

9.4.1 清洗 269

9.4.2 真空中热处理 271

9.4.3 在氢气中热处理 272

9.5 零件表面的涂覆工艺 272

9.5.1 涂覆的作用和方法 272

9.5.2 涂覆工艺 273

9.5.3 金属零件电镀 276

9.6 阴极及热子制造工艺 277

9.6.1 阴极的种类及用途 277

9.6.2 阴极的制造 277

9.6.3 热子的制造工艺 280

9.7 排气工艺 280

9.7.1 管内高真空的获得 281

9.7.2 阴极激活 281

9.7.3 动态排气 282

9.7.4 钛泵和吸气剂 282

9.8 老炼 284

9.8.1 老炼的作用 284

9.8.2 老炼工艺 284

9.9 测试和试验 285

9.9.1 测试分类 285

9.9.2 冷测 285

9.9.3 热测 286

9.9.4 试验 286

9.10 可靠性技术 287

9.10.1 真空电子器件的主要失效模式 287

9.10.2 失效模式分析 288

第十章 真空微电子学 291

10.1 引言 291

10.2 场致发射阵列阴极 292

10.2.1 斯宾德阴极 292

10.2.2 金刚石薄膜场致发射 294

10.3 真空微电子学的应用 294

10.3.1 在微波管中的应用 294

10.3.2 预群聚电子注器件 295

10.3.3 微型三、四极管 295

10.3.4 场致发射平面显示器件 295