根据绝热压缩和角动量守恒理论对55 GHz双阳极磁控式注入枪进行了初始参数的设计,并利用自主研发的三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟,通过改变阴极半径、电子注电流、阴极磁场等参数来分析其对磁控注入式电子枪输出结果的影响。最终通过优化参数和综合因素的考虑,得到了横纵速度比为1.44、最大速度零散为5.8%的高性能电子束,能够很好满足55 GHz回旋振荡管对电子束的要求。

基于trade-off平衡方程组得到35 GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数，通过编程对其主要参数进行优化设计，并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究，最终获得了具有横纵速度比为1.5，最大速度零散约为5.4%的高性能电子枪，能够很好地满足35 GHz-100 kW回旋振荡管对电子束的要求。

基于绝热压缩原理和强流电子光学理论，设计了一只170 GHz回旋管双阳极磁控注入电子枪，经过理论分析及计算，采用仿真软件进行模拟和优化，最终得到的电子枪的电子注速度比为1.31，横向速度零散度为3.5%，纵向速度零散度为6.1%，束电流为51 A。讨论了阴极磁场、控制阳极电压和第二阳极电压等因素对电子注性能的影响，发现电子注的速度比和速度零散度对这些影响因子的变化都非常敏感: 随着阴极磁场的增大，电子注的速度比减小，纵向速度零散度先增大后减小，横向速度零散度先减小后增大；阳极角越接近阴极倾角，纵向速度零散度越小；阳极角向着减小阴阳极间距的方向变化时横向速度零散度变小;增大第一阳极电压可以增大电子注的速度比和电子注的速度零散度。在两阳极电压不变的情况下，增大阴阳极之间的距离会使电子注的速度零散度和电子注的速度比减小。

介绍了用于34GHz基波回旋速凋管的双阳极磁控注入枪的结构特点.为了准确分析磁控注入枪的束流特性.建立了阴极表面理论模型,用新编制的程序模拟了电子轨迹.模拟和测量结果显示磁场对磁控注入枪的束流有影响.磁控注入枪的束流也与阴极温度和空间电荷效应有关系.