当真空微波器件在综合考虑带宽、效率和输出功率受到限制时,人们发现若在高功率微波电真空器件中填充受控等离子体,其性能将发生很大的提升,不仅可以提高器件的输出功率,而且可以显著的改善器件的带宽和互作用效率,甚至可以去掉引导磁场。等离子耦合腔行波管的运作需要对其填充等离子体,这往往通过填充气体与电子注的碰撞来实现。这就提出了两个课题,即:如何将气体送入电子注通道,使气体分子能够与电子注碰撞产生等离子体;然后,又是如何抽除残余气体保持阴极的高真空度以提高热阴极寿命的。若要解决这两个技术难题,则需要通过等离子体行波管中的气体动态系统来实现。本文首先对填充等离子体微波管的理论与实验发展作了比较系统的综述分析,在此基础上,重点对封接型等离子体行波管动态系统的氢发生器和差压泵装置和实验结果做了深入而细致的研究,并将数据采集系统应用于等离子体诊断实验中,能更好的改进测试方法。主要内容如下:1.简介国内外等离子体行波管的发展情况,具体以等离子体加载耦合腔链行波管的实例分析填充等离子体对微波器件性能参数的提升。并分析了封接型等离子体行波管动态系统研究的意义、目标和进展。2.详细分析了钛与氢化钛的转化机理,并利用氢化钛在350℃放氢的原理制作了氢发生器,以及其加热电路,并加工测试。重点对生成气体的成分进行了分析,证明了生成的气体为氢气;并测试了气体生成量随温度的变化关系。3.利用钛在300℃以上吸氢的原理制作了差压泵。采用多孔钛板制成的差压泵,既有物理吸附又有化学吸附作用。实验测试了不同温度、不同氢压强的吸氢效果,并做了普通钛板与多孔钛板组成的差压泵的差压效果的对比,发现同结构的普通钛板组成的差压泵并没有吸氢效果。4.将数据采集系统应用到传统的等离子体诊断实验中。采用Langmuir探针、扫描电源和微机数据采集系统相结合,实时获得等离子体的伏安特性曲线及参数计算结果。本数据采集系统用来采集Langmuir探针的电流电压信号,并加以分析处理。根据所得的伏安曲线,讨论了等离子体的电子温度,离子密度等参数的计算方法,以及特性参数随真空室气压变化的关系。