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。

采用CST软件的粒子工作室模块,对spoke超导腔中可能发生的二次电子倍增效应进行了分析研究, 并采用二次电子倍增效应发生后形成稳定状态时的粒子数增长率来表征其强度。模拟计算表明：该腔存在两处二次电子倍增效应, spoke柱两端的两点一阶倍增；spoke腔两端侧壁与中心圆筒交界处的单点一阶倍增;二次电子倍增在加速腔压为0.65 MV时的增长率最高, 而腔压大于1 MV时, 增长率均为负, 即无倍增发生。

为解决脉冲功率系统中击穿电压最低的部分，即真空固体绝缘界面，采用磁场闪络抑制技术提高闪络电压，为研究磁场和沿面闪络电压的关系，针对不同介电常数的样品开展了一系列相关实验。实验结果表明：采用电容器对通电螺线管充电产生的脉冲强磁场稳定可靠，并且当施加在绝缘子表面磁场强度为1.1 T时，PMMA材料的闪络电压可以提高至1.8倍。

以单粒子模型和带电粒子运动方程为基础, 采用蒙特卡罗方法, 编写了真空沿面闪络过程计算程序, 研究了外加磁场对真空沿面闪络过程的影响, 主要是对二次电子发射及电子束的雪崩运动的影响。研究表明: 外加磁场的存在, 改变了绝缘体表面电子的运动, 进而影响到绝缘体表面电荷的分布, 从而在宏观上对绝缘体的耐受电压产生影响; 外磁场抑制真空沿面闪络的效果与磁场的空间分布有关, 磁场加在阴极附近时产生的效果优于加在阳极附近。

根据原电子射程表达式和金属的有效真二次电子发射系数表达式,推导出金属的高能有效真二次电子发射系数与入射能量、能量幂次的关系式;并根据金属的高能有效真二次电子发射系数与金属的高能二次电子发射系数的关系,推导出金属的高能二次电子发射系数与入射能量、能量幂次的关系式。用实验数据计算出高能原电子轰击在金或银上时原电子入射能量幂次n,采用实验数据证实高能二次电子发射系数与原电子入射能量和能量幂次三者的关系,对结果进行讨论并得出结论:当高能原电子轰击在同一块金属上时,高能二次电子发射系数与原电子入射能量的n-1次幂之积近似为一常数。

介绍了延长负电子亲和势二次电子发射材料砷化镓的逸出深度的设计,并给出了经过特殊设计的这种砷化镓的能级示意图,然后对通常的砷化镓和经过特殊设计的砷化镓的二次电子发射系数的理论值进行了比较,得出:当原电子入射能量较低(小于10 keV)时,两种砷化镓的二次电子发射系数差值较小;当原电子入射能量较高(大于20 keV)时,经过特殊设计的砷化镓的二次电子发射系数比普通砷化镓的二次电子发射系数大,而且随着原电子入射能量的升高,两种砷化镓的二次电子发射系数差值也在增大.