实验中制备了W-Re,W-Sc,W-Zr,W-Y合金阴极,其中Re,Sc,Zr,Y元素所占合金阴极材料的质量分数都为5%。二次电子发射系数测试结果显示,Re掺杂合金阴极对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,掺杂5% Re的W-Re合金阴极材料具有最大二次电子发射系数,其值为1.8,相比于纯钨阴极,能够提高80%。鉴于Re对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,对Re掺杂质量分数分别为20%,10%,6%,5%,4%,3%W-Re合金阴极材料二次电子发射系数进行了研究,发现随着Re在W-Re合金阴极材料中含量的降低,其二次电子发射系数在不断增大,仅当Re含量下降至5%左右时,合金阴极具有最大二次电子发射系数,继续下降至4%,合金阴极二次电子发射系数不但没有升高,相反下降至1.41,当下降至3%时,合金阴极二次电子发射系数值迅速降低为1.1。

利用ANSYS软件对测量行波管电子注截面的法拉第筒探头进行了热分析研究。分析了在单脉冲情况下，测量各种直径的不同脉冲功率密度的电子注、不同脉冲宽度对法拉第筒温度的影响，研究了测量不同功率密度的电子注可以使用的脉冲宽度。结果表明，仅法拉第筒上的注斑区域温度迅速上升，温度梯度较大，其它部分温度基本不变，为保证法拉第筒能够持续正常工作，在单脉冲情况下，对于功率密度大于5×106 W/cm2的电子注，需使用宽度小于0.5 μs的脉冲，最好是0.1 μs和0.2 μs的脉冲进行测量，与文献结果相符。测量一定功率密度的电子注，需选择合适的脉冲宽度。另外，考虑热量的累积效应，分析了脉冲重复频率对法拉第筒工作温度和散热情况的影响。结果表明，脉冲重复频率设为10~100 Hz是比较合适的。