作为一种高功率微波源,虚阴极振荡器由于具有结构简单、对电子束质量要求低、一般不需要外加磁场和输出功率高等优点,受到国际上高度重视和广泛的研究。对于虚阴极振荡器的研究重点逐渐从提高功率转移到提高效率,抑制脉冲缩短。为了达到这一目的,就需要阴极能够提供均匀的、上升沿较快的电子束,这正是铁电阴极的优势所在。论文工作研究了如何将铁电阴极应用于虚阴极振荡器。首先建立了铁电阴极平面发射平台,使用这一平台测量了不同的触发脉冲幅值和触发脉冲与阴阳极高压脉冲的延时对于铁电阴极电子发射均匀性的影响,并且通过对束斑的测量研究铁电阴极的电子发射空间均匀性。随后通过铁电阴极同轴二极管实现了铁电阴极的同轴向内发射,为将其应用于虚阴极振荡器打下了基础。同时利用同轴二极管实验平台研究了“自触发”的原理,“自触发”的工作方式不需要触发电源,简化了实验设备。在模拟计算的基础上设计并制作了铁电阴极虚阴极振荡器实验结构,并且通过这一实验结构初步测试了铁电阴极与天鹅绒阴极的发射均匀性。实验证明,在阴极偏心的情况下,铁电阴极的发射均匀性明显好于天鹅绒阴极。