行波管具有增益高、频带宽、噪声小和动态范围大的优点,被广泛应用于微波武器、毫米波雷达、电子对抗、材料处理及受控热核聚变等离子体加热等军事、民用领域,是一种非常重要的微波器件。在行波管的研发过程中,需要考虑的一个重要的方面是高的输出功率的获得。为此,必须提高行波管的整管效率,而高的整管效率的获得,可以通过提高收集极的效率来获得。收集极是将作用完的电子注按照速度来进行分类收集的装置,本论文通过在收集极表面镀膜的方法来抑制二次电子发射,从而提高收集极的效率。本论文分三个阶段对二次电子发射过程进行了理论分析,这三个阶段分别为一次电子的穿透；二次电子在材料内部的传输；以及电子克服真空势垒的最终逃逸。本论文即根据第三个阶段的理论,通过在收集极表面镀一层功函数比较大的薄膜来抑制二次电子发射。本论文给出了等离子体源离子注入的模型,对Hf离子等离子体源注入铜基体进行了模拟,模拟了铪离子注入铜的核阻止本领、电子阻止本领、入射深度随能量的变化,以及在不同注入条件下铪离子的摩尔浓度分布,并对模拟结果进行了分析。结果显示,能量低于6MeV时核阻止本领占主导地位,高于6MeV时电子阻止本领成为主要的能量损失,并且离子注入过程中会出现能量沉积的Bragg峰和质量沉积区域较集中的现象,入射深度随能量的增加而增加。本论文通过电弧离子镀的方法制备TiN膜,具体的参数通过正交实验表进行设计,通过磁控溅射方法制备Ir膜和Hf,通过电镀的方法制备Au、Ni和Pt膜。薄膜制备完后,通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的厚度、表面形貌和表面粗糙度进行测量,通过二次电子发射系数测试装置对二次电子发射系数进行测试。测试完以后,对实验结果进行分析,研究了偏压对薄膜厚度和表面粗糙度的影响,比较了各种薄膜的二次电子发射系数,并分析了表面粗糙度及基体对二次电子发射系数的影响。结果显示,在一定范围内当偏压增大时薄膜厚度减小；制备TiN膜时当偏压为150V时均方根粗糙度Rq最小；以上各种薄膜均能达到抑制二次电子发射的效果,其中基体吹砂的TiN膜和Ni膜的效果最明显,并且表面越粗糙二次电子发射系数越小。