中国空间科学技术

›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (2): 103-107.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0035

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空间行波管阴极寿命试验研究

 邵文生*, 李季, 于志强, 程诚, 张珂, 王辉, 王力山   

  1. 北京真空电子技术研究所，北京100015
  • 收稿日期:2016-08-31 修回日期:2017-01-18 出版日期:2017-04-25 发布日期:2017-03-17
  • 作者简介:*通讯作者：邵文生（1971-3），男，研究员,13681397483@139.com，研究方向为阴极电子学

Studyonlife-testofM-typeimpregnatedcathodeforspaceTWT

 SHAO  Wen-Sheng*, LI  Ji, YU  Zhi-Qiang, CHENG  Cheng, ZHANG  Ke, WANG  Hui, WANG  Li-Shan   

  1. BeijingVacuumElectronicsResearchInstitute,Beijing100015，China
  • Received:2016-08-31 Revised:2017-01-18 Published:2017-04-25 Online:2017-03-17

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摘要： 空间行波管是卫星通信系统中最重要的功率放大器，必须具有较长的工作寿命。空间行波管的寿命主要受阴极寿命的制约，因此为了保证空间行波管的长期在轨工作，需要开展大量的阴极寿命试验研究，并对阴极寿命进行预测。共投入50支电子枪进行寿命试验，累计进行寿命试验1823080h，最长单管寿命试验时间65411h。基于寿命过程中的逸出功变化，建立了空间行波管阴极寿命预测模型。预测空间行波管阴极在960℃b（℃b为亮度温度）支取1A/cm2发射电流密度时寿命超过43年；在980℃b支取1A/cm2时寿命超过22年；在1000℃b支取1A/cm2时寿命超过15年。预测结果表明，空间行波管阴极可以满足卫星通信系统应用的长寿命要求。

关键词: 空间行波管, 阴极, 逸出功, 发射电流密度, 寿命试验, 寿命预测模型

Abstract: Spacetravellingwavetube（STWT）withlonglifeplaysanimportantroleonthepoweramplifierforsatellitecommunicationsystem.ThelifeoftheSTWTismainlyrestrictedbythecathodelife.InordertoensurethattheSTWTcanhavealonginorbitoperatingtime,itisnecessarytocarryoutplentyexperimentalresearchesonthelifeofSTWTcathode,andtopredictthelifeoftheSTWTcathode.Theaccumulatinglifetesttimeis1823080hoursfor50electronguns,thelongestlifetesttimeisover65411hours.Thelifepredictionmodelwasbuiltonthebasisofthechangeoftheworkfunctionduringthelifetime.Thepredictinglifeismorethan43yearswhenthecathodeisdrawnacurrentdensityof1A/cm2at960℃b (℃b: brightnesstemperature),itismorethan22yearsat980℃b,  anditismorethan15yearsat1000℃b.ThepredictinglifeshowsthatthelonglifeSTWTcathodecanmeettherequirementsofthesatellitecommunicationsystem.

Key words: spaceTWT, cathode, workfunction;emissioncurrentdensity, lifetest, lifepredictionmodel