讀者對(duì)象:可作為物理電子學(xué)、真空電子技術(shù)及電子科學(xué)與技術(shù)和其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生的專(zhuān)業(yè)課教材, 也可以作為在真空電子器件領(lǐng)域相關(guān)工廠(chǎng)、研究所工作的工程技術(shù)人員, 以及應(yīng)用這些器件的有關(guān)人員的參考書(shū)
《真空電子器件》對(duì)各類(lèi)真空電子器件進(jìn)行了全面的、基礎(chǔ)性的介紹。部分應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)被其他新技術(shù)所取代的一些真空電子器件，書(shū)中也對(duì)其目前應(yīng)用情況及替代技術(shù)作了簡(jiǎn)單的介紹。
《真空電子器件》共分10章。第1章是真空電子器件基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單介紹了各種電子發(fā)射原理和相應(yīng)的陰極，弱流電子光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；第2章是普通電子管，其中涉及到真空電子器件的一些基本概念；第3章至第5章討論微波電子管，包括微波管基礎(chǔ)知識(shí)、傳統(tǒng)微波管和相對(duì)論新型微波管，這部分內(nèi)容是《真空電子器件》的重點(diǎn)；第6章討論電子束管，目前仍有部分電子束管發(fā)揮著重要作用，電子束的其他應(yīng)用也十分廣泛，這些內(nèi)容在本章中作了相應(yīng)介紹；第7 章是光電器件，主要介紹光電倍增管和像管的工作原理及應(yīng)用情況；第8章是氣體放電管，主要討論氣體放電的物理過(guò)程，因?yàn)檫@不僅是放電管，也是電光源和計(jì)數(shù)管、天線(xiàn)開(kāi)關(guān)管的工作基礎(chǔ)；第9章全面介紹了各種電光源；最后一章補(bǔ)充介紹了其他一些真空電子器件，如天線(xiàn)開(kāi)關(guān)管、計(jì)數(shù)管、X射線(xiàn)管和真空開(kāi)關(guān)管。
《真空電子器件》可以作為物理電子學(xué)、真空電子技術(shù)及電子科學(xué)與技術(shù)和其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生的專(zhuān)業(yè)課教材，也可以作為在真空電子器件領(lǐng)域相關(guān)工廠(chǎng)、研究所工作的工程技術(shù)人員，以及應(yīng)用這些器件的有關(guān)人員的參考書(shū)。
王文祥，男，1940年7月生，江蘇無(wú)錫市人，1963年畢業(yè)于原成都電訊工程學(xué)院電子器件專(zhuān)業(yè)，留校工作至今。現(xiàn)為電子科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)電子學(xué)會(huì)會(huì)士，享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家，四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人，中國(guó)電子學(xué)會(huì)真空電子學(xué)分會(huì)副主任委員，大功率微波真空電子學(xué)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。
長(zhǎng)期從事微波電子學(xué)、相對(duì)論電子學(xué)、微波技術(shù)與測(cè)量、高功率微波等領(lǐng)域的研究和教學(xué)工作。先后參與和負(fù)責(zé)行波管、磁控管、前向波放大器、回旋管、微波傳輸系統(tǒng)、模式識(shí)別器、頻帶合成技術(shù)、高功率微波系統(tǒng)和測(cè)量、新型全金屬慢波結(jié)構(gòu)等20余項(xiàng)重大項(xiàng)目的研究工作，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明三等獎(jiǎng)P項(xiàng)，部、省級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。
已獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利14項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利21項(xiàng)，合作或獨(dú)立編寫(xiě)了教材3部，其中《微波電子學(xué)導(dǎo)論》獲部級(jí)優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和會(huì)議上已發(fā)表論文近300篇，已培養(yǎng)碩士、博士研究生30余名。
第1章 真空電子器件基礎(chǔ)
1.1 真空電子器件一般介紹
1.1.1 真空電子器件的定義與分類(lèi)
1.1.2 真空電子器件的發(fā)展與應(yīng)用
1.2 電子發(fā)射與熱陰極
1.2.1 電子發(fā)射的物理基礎(chǔ)
1.2.2 電子發(fā)射方式及陰極
1.2.3 熱陰極
1.3 其他陰極
1.3.1 光電陰極
1.3.2 次級(jí)電子發(fā)射極
1.3.3 場(chǎng)致發(fā)射陰極
1.4 電子光學(xué)基礎(chǔ)電子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.4.1 電子光學(xué)簡(jiǎn)介
1.4.2 電子在均勻場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.4.3 電子在軸對(duì)稱(chēng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.4.4 電子在軸對(duì)稱(chēng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.4.5 軸對(duì)稱(chēng)復(fù)合電、磁場(chǎng)中的電子運(yùn)動(dòng)和聚焦成像性質(zhì)
1.5 電子透鏡與像差
1.5.1 電子光學(xué)與幾何光學(xué)的比較
1.5.2 電子透鏡
1.5.3 像差
第2章 普通電子管
2.1 普通電子管一般介紹
2.1.1 靜態(tài)控制原理
2.1.2 電子管的基本結(jié)構(gòu)
2.1.3 電子管發(fā)展簡(jiǎn)史
2.1.4 電子管的分類(lèi)
2.2 二極管
2.2.1 二極管的基本工作原理
2.2.2 平板二極管的電流流通和極間電場(chǎng)
2.2.3 平板二極管的3/2次方定律
2.2.4 陰極的工作狀態(tài)與二極管的伏安特性
2.3 三極管
2.3.1 三極管的基本工作原理
2.3.2 等效二極管
2.3.3 三極管的伏安特性和參量
2.4 四極管、五極管和束射四極管
2.4.1 四極管
2.4.2 五極管
2.4.3 束射四極管
2.5 發(fā)射管、調(diào)制管和微波三、四極管
2. 5.1 發(fā)射管
2.5.2 調(diào)制管
2.5.3 微波三、四極管
第3章 微波真空電子器件概述
3.1 微波管的動(dòng)態(tài)控制原理與分類(lèi)
3.1.1 微波電子管的動(dòng)態(tài)控制原理
3.1.2 微波電子管的分類(lèi)
3.1.3 微波電子管的發(fā)展方向
3.2 微波管的主要參量
3.2.1 增益
3.2.2 功率
3.2.3 帶寬
3.2.4 效率
3.3 微波管的基本結(jié)構(gòu)
3.3.1 微波管的主要組成部分
3.3.2 電子槍
3.3.3 高頻系統(tǒng)
3.3.4 聚焦系統(tǒng)
3.3.5 收集極
3.3.6 輸能裝置
3.4 諧振腔型高頻結(jié)構(gòu)
3.4.1 速調(diào)管用重入式諧振腔
3.4.2 磁控管用多腔諧振系統(tǒng)
3.4.3 回旋管用開(kāi)放式波導(dǎo)諧振腔
3.4.4 準(zhǔn)光學(xué)諧振腔
3.5 慢波線(xiàn)型高頻結(jié)構(gòu)
3.5.1 慢波線(xiàn)的一般特性
3.5.2 周期性結(jié)構(gòu)慢波線(xiàn)
3.5.3 螺旋線(xiàn)慢波系統(tǒng)
3.5.4 耦合腔慢波系統(tǒng)
3.5.5 新型全金屬慢波系統(tǒng)
第4章 傳統(tǒng)微波管
第5章 新型微波管
第6章 電子束管
第7章 光電器件
第8章 氣體放電管（離子管）
第9章 電光源
第10章 其他真空電子器件
附錄
參考文獻(xiàn)
1.真空中的絕緣強(qiáng)度與真空電弧
1)真空的絕緣
當(dāng)對(duì)在真空中的一對(duì)電極加上電壓時(shí)，在達(dá)到一定電壓時(shí)也會(huì)產(chǎn)生擊穿，這種情況下的擊穿叫做真空擊穿。真空擊穿的性質(zhì)與其他介質(zhì)的電擊穿有很大不同，由于在高真空下氣體分子密度很小，游離的帶電粒子受電場(chǎng)加速與氣體分子發(fā)生碰撞的概率很小，電子的平均自由程遠(yuǎn)大于真空容器的幾何尺寸，在10-2Pa真空中，電子的平均自由程達(dá)2.8m，因此，不可能由電子與氣體分子碰撞電離而引起真空擊穿現(xiàn)象。
真空中的擊穿現(xiàn)象往往可以由場(chǎng)致發(fā)射和爆炸發(fā)射機(jī)理來(lái)解釋。在場(chǎng)致發(fā)射機(jī)理下，理論上，當(dāng)加到電極間隙上的電場(chǎng)達(dá)到l07V／crm時(shí)就會(huì)引起擊穿，即引起顯著的場(chǎng)致發(fā)射。但實(shí)際上，考慮到電極表面的微觀凹凸不平、電極材料中的雜質(zhì)及電極形狀等影響，真空的擊穿強(qiáng)度要比理論值低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。
另外，在10-2Pa以下的低真空狀態(tài)，擊穿電壓與真空度關(guān)系密切，而到了10-2Pa(10-4乇)以上的高真空，擊穿電壓就與真空度關(guān)系不大了。由于真空開(kāi)關(guān)管內(nèi)正常真空度均優(yōu)于10-2Pa，所以真空度一般不影響耐壓。
2)真空電弧
真空電弧與高壓氣體電弧是完全不同的兩種電弧。在真空環(huán)境下，氣體非常稀薄，在1.33xl0-2，Pa的真空度下，相同體積中所含氣體分子數(shù)僅為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的千萬(wàn)分之一，因此，在這種稀薄的氣體中，即使在電極間的間隙中存在有電子，它們從一個(gè)電極飛向另一個(gè)電極時(shí)，也幾乎沒(méi)有機(jī)會(huì)與氣體分子碰撞而產(chǎn)生擊穿。
因此，在真空開(kāi)關(guān)管中的電弧不再是依靠電子與氣體分子或原子碰撞產(chǎn)生的，而是由觸頭蒸發(fā)的金屬蒸氣來(lái)維持的，其過(guò)程是：當(dāng)觸頭行將分離前，觸頭上原先施加的接觸壓力開(kāi)始減弱，動(dòng)觸頭與定觸頭之間的接觸電阻開(kāi)始增大，流過(guò)觸頭的負(fù)荷電流的發(fā)熱量增加。在觸頭剛要分離的瞬間，動(dòng)觸頭與定觸頭之間僅靠一些表面毛刺（尖峰）接觸，此時(shí)負(fù)荷電流將密集收縮到這些尖峰上，接觸電阻急劇增大，電流密度急速增加，導(dǎo)致發(fā)熱溫度迅速提高，致使觸頭表面金屬產(chǎn)生蒸發(fā)。與此同時(shí)，在觸頭剛分離時(shí)，觸頭間的距離還十分微小，產(chǎn)生了極高的電場(chǎng)強(qiáng)度，引起強(qiáng)烈的場(chǎng)致發(fā)射，發(fā)射電子與金屬蒸氣中的原子碰撞，又引起電離和激發(fā)，最終導(dǎo)致觸頭之間間隙擊穿，形成電弧，這種電弧就稱(chēng)為真空電弧。
真空電弧一旦形成，就會(huì)出現(xiàn)電流密度在l04A/cm：以上的陰極斑點(diǎn)，使陰極表面局部區(qū)域的金屬不斷熔化和蒸發(fā)，以維持真空電弧。在電弧熄滅后，電極之間與電極周?chē)慕饘僬魵庋杆贁U(kuò)散，密度迅速下降直到零，觸頭問(wèn)恢復(fù)高真空絕緣狀態(tài)。
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