高性能实用化辐射源是太赫兹应用的关键器件, 利用周期结构电磁色散中的止带区域具有耦合阻抗高的特点, 电子注和电磁波能够高效互作用, 可以实现大功率太赫兹振荡器。带边振荡器(BO)相比于传统的返波振荡器(BWO), 可以实现大功率输出, 在 W波段能达到百瓦量级, 太赫兹波段能达到瓦级; 采用周期永磁聚焦系统, 可以实现小体积轻质量; 慢波结构尺寸短, 结构简单; 成本低, 具有批量生产能力。本文提出可构建 3π止带的交错子周期折叠波导慢波结构 (FWG SWS)和双频双模双向带边振荡器工作机理, 采用皮尔斯双阳极电子枪、周期永磁聚焦系统、金刚石输能窗以及高效率收集极, 设计和研发了频率在 100 GHz以上的几种带边振荡器, 实现了 100 GHz频段 140 W的功率输出, 120 GHz频段实现了 30 W的功率输出, 在 300 GHz实现了 1W以上的功率输出。

真空电子器件在毫米波和太赫兹波频段具有大功率的天然优势，可用于构建高效率、大功率的毫米波和太赫兹辐射源，对高功率微波技术及太赫兹技术的发展具有十分重要的意义。输出窗是真空电子器件的关键部件，输出窗击穿是器件失效的主要原因之一，而次级电子倍增效应被认为是输出窗击穿的主要原因。本文梳理了目前分米波及厘米波波段真空电子器件输出窗的研究现状，在此基础上梳理了这一领域未来研究的主要发展方向，以期为未来真空电子器件向更高功率和更高频率等级发展提供参考。

太赫兹波因其具有电子学与光子学的特性，所以在深空探测、无损检测、通信及安检等领域有巨大应用潜力。近些年，太赫兹技术的迅猛发展离不开太赫兹真空电子器件的不断进步。由于尺寸共度效应及电子束发射性能的限制，这类器件在迈向更高频段过程中遇到了不小的困难。针对这些问题，研究人员通过改良高频结构、控制加工精度、制备更优性能的材料、更精准的计算手段等一系列措施进行解决。本文介绍几种主流小型化太赫兹器件研究过程中的解决方案及最新进展，最后根据现阶段发展情况总结未来可能会遇到的问题及解决方法。

利用红外测温仪、光学测温仪、热电偶测温仪(铂铑-铂)对微波电真空器件用浸渍阴极表面、覆膜阴极表面、阴极侧面(钼筒)进行了温度对比测试研究。结果表明: 采用红外测温仪和光学测温仪测试浸渍阴极表面的温度与采用热电偶测温仪测试的温度相差不大, 而覆膜阴极却相差约50 ℃; 采用红外测温仪和光学测温仪测试阴极侧面(钼筒)的温度相差不大, 都低于热电偶测温仪测试的温度约60 ℃, 这说明红外和光学测试温度值低于阴极的实际温度(热电偶测量值)。由于在阴极表面出现了物理、化学变化, 红外测温仪和光学测温仪测试的阴极表面温度值在1150 ℃左右加热100 min内增加约30 ℃。分析认为这些差异主要是因为覆膜阴极的表面与浸渍阴极的表面及阴极侧面(钼筒)的发射系数不同造成的, 当然测试结果也会随着这些因素的变化而有一定的变化。

利用理论分析和仿真模拟相结合的方法对带状电子注的产生进行了系统的研究,并提出了一种带状注电子枪的设计方法.首先通过理论分析,提出了一种计算带状注电子枪结构参数的迭代算法,即根据注电压、注电流、电子注注腰处半厚度、阴极半厚度和阴极宽度,计算出带状注电子枪的阴极柱面半径、阴阳极间距、阳极柱面半径和射程等主要参数；在此基础上,通过仿真模拟,为毫米波真空电子器件设计了一种带状注电子枪.

THz波技术在生物医学、材料科学、天文学和**通信等方面都具有广泛的应用前景。介绍了几种能够产生THz波的真空电子器 件的工作机理及其在发展过程中遇到的瓶颈问题，并得出了利用真空电子器件产生THz波的各种优势。介绍了国内外各种太赫兹真空电子器件研究的技术水 平及应用现状，并对用真空电子器件产生THz波的技术进行了展望。

本文介绍了扁平CRT扇形失真内磁校正的两个方案,通过在高真空动态系统内的实验来研究方案的可行性和有效性,并对比了两个方案的优劣,提出了改进和优化的方向.