中文摘要：

对空心阴极等离子体电子枪中的放电和电子注产生过程进行分析，研究了等离子体背景下注波分布互作用线性理论和非线性理论,采用粒子模拟程序对互作用过程进行数值模拟，发现基于空心阴极效应的等离子体电子枪可产生高电流密度电子注，设计并研制出两种小型等离子体电子枪，针对等离子体电子枪特点设计并研制了8毫米扩展互作用振荡器原理器件。等离子体可显著改善电子注在高频结构中的传输特性，维持电子注聚束所需的聚焦磁场比真空状态大幅度下降，在一定条件下甚至可以取消聚焦磁场，实现自聚焦传输。提出同轴结构毫米波扩展互作用振荡器，研究发现该种结构可扩大高频系统尺寸，降低电子注空间电荷效应，有效提高输出功率。建立起由小型等离子体阴极驱动的毫米波分布互作用振荡器(EIO)实验系统,开展了等离子体电子枪和扩展互作用振荡器实验并获得初步结果，成功实现空心阴极放电，获得电流密度高达每平方厘米600A的电子注。项目研究工作取得的成果对于发展等离子体电子学和等离子体微波器件具有积极意义。