微型真空电子器件技术的应用

焉伟哲

摘 要：微型真空电子器件具有散热能力好、速度快的优势，在多个领域都有着广泛的应用，比如广播、电视、通讯、雷达、导航，、计算机终端显示等领域。本文主要针对微型真空电子器件技术进行介绍，并分析该种技术的应用。

关键词：微型真空电子器件技术；特点；应用

随着现代科技的发展，人们对各种电子产品质量的要求越来越高；隨着人们审美的不断提高，对产品的外观要求也越来越高。但是，因为技术的限制，所以，以前的产品很难兼顾质量与外观。为了满足人们的各方面需求，就开始研发新的技术。于是，微型真空电子器件技术应运而生。这种技术能使得电子器件的体积更小，质量更高，而且，内部器件体积的减小会使得外部包装的空间变得很大。这样一来，就使得产品质量与美观并存。下面就来了解一下微型真空电子器件技术都应用到了那些方面：

一、什么是微型真空电子器件技术

在应用一项技术之前，需要知道这项技术的具体内容是什么。真空电子器件就是一种在真空或者气体中使电子和电磁场相互作用的器件，它能够将一种形式的能量转换成另外一种形式的。

而微型真空电子器件，顾名思义，就是体积比较微小的器件，但是，体积小并不影响其功能的发挥。微型真空电子器件技术就是将微型处理技术与真空电子器件技术相结合，使得产品本身连接的更加紧密，体积更小。

二、微型真空电子器件技术的应用分析

（一）在微型速调管中的应用

将微型技术和电子器件技术应用到微型速调管中，微型处理技术能够使得速调管的表面变得更加的光滑。这些使用微加工产生的电子器件，尺寸很小，聚集的电子很多，群聚的电子之间的电势能可以忽略。而且，群聚会使得电子之间不存在相互的摩擦。这样就能使得器件的工作效率更高，能耗更少。

（二）在行波管和返波振荡器中的应用

行波管和返波振荡器对波频还有管路的结构都要求比较严格，使用这种微型的处理技术和真空电子器件技术能使得对波频的损耗降低，还能使得管路的耦合结构变得简单。但是，目前由于技术的限制，这种微型处理技术和电子器件技术在行波管和返波振荡器中的应用还只是在理论水平上。但是，相信随着技术的不断进步，这种技术一定可以被应用到行波管和返波振荡器中，会使得这些器件的工作效率更高。

（三）在RF和波导原件中的应用

真空电子器件是通过真空窗对信号进行输入和导出的。这就对真空窗的厚度有很严格的要求。常用的真空窗的材料有氧化铝、蓝宝石和金刚石等。因为金刚石的成本相对来说比较高，于是就选择了蓝宝石。蓝宝石需要打磨，才能达到适合的厚度。这个过程就需要微型处理技术来支持。但是，这样的过程能耗还是相当大的，这也是一个亟待解决的问题。

（四）在磁聚焦问题中的应用

对于一些行波管还有速调管，都是需要一定的磁场来维持电子注的形状的。其实，这个问题是可以通过在外部添加磁场来解决的，但是，有的时候由于器件太小，外部添加的磁场起不到很好地作用，就需要一些微型的器件来代替外部添加的磁场。这个时候，就可以利用微型的真空电子器件，利用真空器件中的电子和磁场的相互作用，从而对行波管还有速调管中的电子注的形状进行维持。

（五）在阴极和电子枪中的应用

微型真空电子器件对阴极的电流密度有很严格的要求，要求阴极的电流密度必须很高。但是，绝大多数的阴极是达不到这样的要求的。因为要达到这样的要求，就需要器件所承受的温度很高，但是这样会大大降低器件的寿命。为了使这项技术能被人们好好的利用，就需要对阴极加入强大的电流。这样就可以利用微型的激光脉冲，来使得阴极聚集电子注。

（六）在医学诊断方面的应用

在对人体的很多检查中，大型的器材使用起来是十分的不方便的。这就需要一种微型的器材，现在的微型真空电子器件就正好可以用在对病人的身体检测上，既可以减少病人身体上的痛苦，还能提高检测的准确率。

三、结语

微型真空电子器件技术是一个崭新的领域，目前还在研究阶段。但还是在某一些层面取得了相当大的研究成果。现在微型真空电子技术在很多的方面都有应用，比如广播、电视、通讯、雷达、导航，还有计算机终端显示等等的領域。社会总是在不断地发展进步，科学技术也是一样的，同样需要不断地进步，相信在技术人员的不断努力之下，微型真空电子器件技术会开发出许多新的功能，会给我们的生活带来更多的便利。

参考文献：

[1] 刘京，陈心全，王琦龙，狄云松，崔云康，张晓兵，赵健，黄倩倩.碳纳米管冷阴极电子枪的电子光学设计[J].太赫兹科学与电子信息学报，2014（03）.

[2] 王光强，王建国，李小泽，范如玉，王行舟，王雪峰，童长江.0.14THz高功率太赫兹脉冲的频率测量[J].物理学报，2010（12）.

[3] 宗刚，张超，王华胜.基于复杂网络理论的高速列车牵引系统部件可靠性研究[J].中国铁道科学，2014（01）.

[4] 曾鹏，王光强，王建国，李爽，王东阳，滕雁.发射度效应占主导线性电子注的临界半径研究[J].现代应用物理，2016（02）.