随着世界各国微型卫星技术的蓬勃发展,人们对微型卫星推进系统的性能、寿命、可靠性等方面的要求逐渐提高,微型卫星电推进器开始成为各国航天器技术领域的研究热点。中和器是电推进系统的重要组成部分。微型电推进系统的中和器电子源必须具有较低的功耗,较强的抗污染能力和较好的电子发射性能。近年来,以空心阴极作为中和器电子源一直是研究热点。但是空心阴极显然不适合应用于微型卫星电推进系统,主要原因是空心阴极功耗较大,工作温度高,且负载过重。而氧化物阴极具有工作温度低、功耗小、发射电流密度大等优点,完全符合微型推力器中和电子源对阴极材料的要求。本文提出了一种具有小体积、低功耗、大电流密度、强抗污染能力的中和电子源设计方案。使用氧化物阴极作为中和电子源阴极材料,设计了聚焦极、加速极和磁偏转系统,利用OPERA-3D计算机模拟软件做了中和电子源仿真实验,通过不断调整设计方案,优化结构参数,最终得出最佳设计方案。中和电子源加工制作完成后,本文测试了中和电子源的电子发射能力。主要内容和结论如下:（1）中和电子源的结构设计与优化。为了使中和电子源的性能符合微型电推力器的要求,本文设计并优化了由阴极、聚焦极、加速极和磁偏转系统组成的电子光学系统,使中和电子源在小体积低功耗的条件下充分中和电推力器的羽流污染物。同时该电子光学系统能够阻隔外界污染物轰击阴极表面,提高中和电子源的抗污染能力。（2）阴极的制备。本文制备的阴极为氧化物阴极,该阴极的工作温度较低且功耗小。对制备完成的氧化物阴极进行电激活,激活后的阴极加热功率为1W时,发射电流可达1mA以上。为了弥补氧化物阴极的不足,将阴极的功耗降到最低,本文尝试用场发射阴极代替氧化物阴极为中和电子源提供电子束,制备了多晶LaB₆场发射阴极,并对该阴极进行了相应的测试。（3）中和电子源发射性能研究。根据仿真软件的计算结果,对微型离子推力器中和电子源的电极和其他部件进行结构设计、零件加工、测试电路组装和最终器件测试。最后,通过对电子源的测试,得到了阳极电压为600V时,出射电流约为1mA,电子束偏转角度接近九十度,整体结构的最大几何尺寸小于30mm的微型离子推力器中和电子源。