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在微波真空电子器件的研究中，强流电子束的平均能量可通过调制器输出电压来衡量，但由于电子束从阴极面发射时的热速度分布，束流在传输过程中的空间电荷效应，以及电子能量的涨落等，都可使其速度分布产生一定的弥散，即产生速度零散。而速度零散恰恰对于微波真空电子器件的注波互作用效率影响严重，甚至可大大降低器件的整管性能。如果通过试验方法直接对电子光学系统的速度零散进行测试，掌握其涨落机理，并在器件研制中加以利用，将对器件的研制及性能改进意义重大。本文主要对用于速调管的强流电子注，以及用于回旋管的回旋电子注的速度与能量的测量技术进行了研究，主要工作及创新点如下：
(1)结合束流传输理论，推导了磁偏转法测量电子注能散的基本理论。并根据延伸边缘场效应对径向平面内的粒子轨迹的影响，得到了考虑磁场的边缘场效应后的能量弥散表达式，为“强流电子注及电子光学测试分析仪”中磁偏转法测量电子注能散系统的工程设计与建立提供了理论基础。
(2)建立了基于容性感应探针和罗科夫斯基线圈测量电子注纵向速度的理论模型。据此确立了测量仪器的物理结构，并完成了工程化设计及其研制。结合测量原理设计好测量电路，利用研制出的测量仪器对某型号电子枪产生的电子注在能量为5keV-15keV区间进行了实际测量，给出了初步的实验结果。对实验结果进行了分析和处理，得到了与理论计算相吻合的结果，验证了该测量方法的有效性。
本文研究工作紧密结合“强流电子注及电子光学测试分析仪”科学仪器研制项目。磁偏转法的理论研究为本测量仪器能量分析系统的研制奠定了理论基础，基于容性感应探针法测量电子注纵向速度功能的工程实现和验证也为通过该测量仪器对回旋电子注速度零散的测量提供了一种工程上可行的方法。