電子真空器件的材料選擇與性能分析考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生對電子真空器件材料選擇及其性能分析的掌握程度，通過理論知識和案例分析，檢驗考生在實際應(yīng)用中能否正確選擇材料并分析其性能，為電子真空器件的研究與開發(fā)提供理論支持。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.電子真空器件中，作為陰極材料常用的金屬是：（）

A.鎢

B.鉬

C.銀鉭合金

D.鉑

2.真空電子管的真空度一般要求達(dá)到：（）

A.10^-3Pa

B.10^-6Pa

C.10^-7Pa

D.10^-8Pa

3.真空電子器件中，電子束與陰極材料相互作用的主要方式是：（）

A.碰撞電離

B.電子散射

C.磁場偏轉(zhuǎn)

D.荷能電子發(fā)射

4.真空電子器件中，提高電子束聚焦能力的方法之一是：（）

A.增加電子束電流

B.減小電子束電流

C.增加加速電壓

D.減小加速電壓

5.真空電子器件中，電子槍的作用是：（）

A.提供電子束

B.聚焦電子束

C.偏轉(zhuǎn)電子束

D.調(diào)整電子束形狀

6.真空電子器件中，電子束與陽極材料相互作用的主要方式是：（）

A.碰撞電離

B.電子散射

C.磁場偏轉(zhuǎn)

D.荷能電子發(fā)射

7.真空電子器件中，提高電子束速度的方法之一是：（）

A.增加電子束電流

B.減小電子束電流

C.增加加速電壓

D.減小加速電壓

8.真空電子器件中，電子槍的陰極材料一般選用：（）

A.鎢

B.鉬

C.銀鉭合金

D.鉑

9.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極一般選用：（）

A.鎢

B.鉬

C.銀鉭合金

D.鉑

10.真空電子器件中，電子束與陽極材料相互作用時，產(chǎn)生的主要效應(yīng)是：（）

A.碰撞電離

B.電子散射

C.磁場偏轉(zhuǎn)

D.荷能電子發(fā)射

11.真空電子器件中，電子槍的陽極材料一般選用：（）

A.鎢

B.鉬

C.銀鉭合金

D.鉑

12.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

13.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

14.真空電子器件中，電子束與陽極材料相互作用時，產(chǎn)生的主要效應(yīng)是：（）

A.碰撞電離

B.電子散射

C.磁場偏轉(zhuǎn)

D.荷能電子發(fā)射

15.真空電子器件中，電子槍的陽極材料一般選用：（）

A.鎢

B.鉬

C.銀鉭合金

D.鉑

16.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

17.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

18.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

19.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

20.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

21.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

22.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

23.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

24.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

25.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

26.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

27.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

28.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

29.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

30.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為：（）

A.加速電壓

B.聚焦電壓

C.偏轉(zhuǎn)電壓

D.荷能電壓

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.電子真空器件中，常用的陰極材料包括：（）

A.鎢

B.鉬

C.銀鉭合金

D.鉑

E.鎳

2.真空電子器件中，提高電子束速度的方法有：（）

A.增加加速電壓

B.減小加速電壓

C.增加電子束電流

D.減小電子束電流

E.使用磁場聚焦

3.真空電子器件中，電子槍的主要組件包括：（）

A.陰極

B.聚焦電極

C.偏轉(zhuǎn)電極

D.陽極

E.真空室

4.電子真空器件中，電子束與材料相互作用時可能產(chǎn)生的效應(yīng)有：（）

A.碰撞電離

B.電子散射

C.磁場偏轉(zhuǎn)

D.荷能電子發(fā)射

E.熱輻射

5.真空電子器件中，電子槍的聚焦原理包括：（）

A.電場聚焦

B.磁場聚焦

C.荷能聚焦

D.熱聚焦

E.電子流聚焦

6.真空電子器件中，電子束與陽極相互作用時可能產(chǎn)生的效應(yīng)有：（）

A.碰撞電離

B.電子散射

C.磁場偏轉(zhuǎn)

D.荷能電子發(fā)射

E.熱輻射

7.真空電子器件中，提高電子束電流的方法有：（）

A.增加加速電壓

B.減小加速電壓

C.增加電子束直徑

D.減小電子束直徑

E.增加陰極發(fā)射面積

8.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計需要考慮的因素包括：（）

A.電子束電流

B.電子束速度

C.電子束聚焦

D.電子束偏轉(zhuǎn)

E.真空度

9.真空電子器件中，電子束在真空中傳播時可能受到的干擾包括：（）

A.磁場干擾

B.電場干擾

C.熱干擾

D.機(jī)械振動干擾

E.雜散輻射干擾

10.真空電子器件中，電子槍的陰極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.發(fā)射率

B.穩(wěn)定性

C.耐熱性

D.抗輻射性

E.成本

11.真空電子器件中，電子槍的陽極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.導(dǎo)電性

B.耐熱性

C.抗輻射性

D.耐腐蝕性

E.成本

12.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.耐熱性

B.硬度

C.耐腐蝕性

D.導(dǎo)電性

E.成本

13.真空電子器件中，電子束與材料相互作用時，影響碰撞電離率的因素有：（）

A.電子束能量

B.材料原子序數(shù)

C.材料密度

D.材料狀態(tài)

E.真空度

14.真空電子器件中，提高真空度對器件性能的影響包括：（）

A.降低熱損耗

B.提高電子束電流

C.提高電子束速度

D.降低電子散射

E.提高器件壽命

15.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的散熱問題包括：（）

A.陰極散熱

B.陽極散熱

C.聚焦電極散熱

D.偏轉(zhuǎn)電極散熱

E.真空室散熱

16.真空電子器件中，電子槍的偏轉(zhuǎn)電極設(shè)計應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.偏轉(zhuǎn)角度

B.偏轉(zhuǎn)范圍

C.偏轉(zhuǎn)精度

D.材料耐熱性

E.成本

17.真空電子器件中，提高電子束聚焦能力的方法有：（）

A.增加聚焦電極電壓

B.減小聚焦電極電壓

C.改變聚焦電極形狀

D.增加聚焦電極電流

E.減小聚焦電極電流

18.真空電子器件中，電子槍的陽極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.導(dǎo)電性

B.耐熱性

C.抗輻射性

D.耐腐蝕性

E.成本

19.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的電磁兼容性問題包括：（）

A.陰極輻射

B.陽極輻射

C.聚焦電極輻射

D.偏轉(zhuǎn)電極輻射

E.真空室輻射

20.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的機(jī)械穩(wěn)定性問題包括：（）

A.陰極支架的穩(wěn)定性

B.陽極支架的穩(wěn)定性

C.聚焦電極支架的穩(wěn)定性

D.偏轉(zhuǎn)電極支架的穩(wěn)定性

E.真空室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.電子真空器件中，陰極材料的主要作用是______。

2.真空電子器件中，電子束在真空中傳播的速度接近于______。

3.真空電子器件中，電子槍的陰極通常采用______材料。

4.真空電子器件中，提高電子束聚焦能力的方法之一是使用______。

5.真空電子器件中，電子束與陽極材料相互作用時，產(chǎn)生的主要效應(yīng)是______。

6.真空電子器件中，電子槍的陽極通常采用______材料。

7.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差稱為______。

8.真空電子器件中，電子槍的陽極與陰極之間的電壓差稱為______。

9.真空電子器件中，電子束與材料相互作用時可能產(chǎn)生的效應(yīng)包括______和______。

10.真空電子器件中，電子束在真空中傳播時可能受到的干擾包括______和______。

11.真空電子器件中，提高真空度的目的是為了______。

12.真空電子器件中，陰極材料的發(fā)射率是指單位時間內(nèi)從陰極表面發(fā)射的______。

13.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計需要考慮的散熱問題包括______和______。

14.真空電子器件中，電子槍的偏轉(zhuǎn)電極設(shè)計應(yīng)考慮的因素包括______和______。

15.真空電子器件中，電子束聚焦能力的影響因素包括______和______。

16.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的電磁兼容性問題包括______和______。

17.真空電子器件中，電子槍的陽極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括______和______。

18.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括______和______。

19.真空電子器件中，電子束與材料相互作用時，影響碰撞電離率的因素包括______和______。

20.真空電子器件中，提高電子束電流的方法之一是______。

21.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的機(jī)械穩(wěn)定性問題包括______和______。

22.真空電子器件中，電子槍的陰極材料通常采用______工藝制備。

23.真空電子器件中，電子槍的陽極材料通常采用______工藝制備。

24.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極材料通常采用______工藝制備。

25.真空電子器件中，電子槍的偏轉(zhuǎn)電極材料通常采用______工藝制備。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.電子真空器件中，陰極材料的發(fā)射能力越強(qiáng)，其發(fā)射電流就越大。（）

2.真空電子器件中，電子束在真空中傳播的速度與真空度無關(guān)。（）

3.真空電子器件中，陰極材料的耐熱性越好，其使用壽命就越長。（）

4.真空電子器件中，電子槍的聚焦能力與電子束電流成正比。（）

5.真空電子器件中，電子束與陽極材料相互作用時，荷能電子發(fā)射會導(dǎo)致電子束電流增加。（）

6.真空電子器件中，提高真空度可以減少電子束與氣體分子的碰撞。（）

7.真空電子器件中，電子槍的陽極材料選擇主要考慮其導(dǎo)電性。（）

8.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極與陰極之間的電壓差越大，聚焦能力越強(qiáng)。（）

9.真空電子器件中，電子束的偏轉(zhuǎn)角度與偏轉(zhuǎn)電極的形狀無關(guān)。（）

10.真空電子器件中，提高電子束電流的方法之一是增加加速電壓。（）

11.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的散熱問題主要是陰極散熱。（）

12.真空電子器件中，電子槍的偏轉(zhuǎn)電極設(shè)計應(yīng)考慮的因素包括偏轉(zhuǎn)范圍和偏轉(zhuǎn)精度。（）

13.真空電子器件中，電子束聚焦能力的影響因素包括聚焦電極形狀和加速電壓。（）

14.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的電磁兼容性問題主要是陰極輻射。（）

15.真空電子器件中，電子槍的陽極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括耐熱性和抗輻射性。（）

16.真空電子器件中，電子槍的聚焦電極材料選擇應(yīng)考慮的因素包括耐熱性和導(dǎo)電性。（）

17.真空電子器件中，電子束與材料相互作用時，影響碰撞電離率的因素包括電子束能量和材料原子序數(shù)。（）

18.真空電子器件中，提高真空度可以減少熱損耗，從而提高器件性能。（）

19.真空電子器件中，電子槍的設(shè)計中需要考慮的機(jī)械穩(wěn)定性問題主要是支架的穩(wěn)定性。（）

20.真空電子器件中，電子槍的陰極材料通常采用物理氣相沉積（PVD）工藝制備。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述電子真空器件中材料選擇的主要原則，并舉例說明在選擇材料時應(yīng)考慮的關(guān)鍵性能指標(biāo)。

2.分析電子真空器件中，電子束與材料相互作用時可能產(chǎn)生的主要效應(yīng)，并解釋這些效應(yīng)對器件性能的影響。

3.論述在設(shè)計和制造電子真空器件時，如何通過優(yōu)化材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計來提高器件的真空度和穩(wěn)定性。

4.結(jié)合實際案例，分析一種特定類型的電子真空器件（如陰極射線管）的材料選擇與性能分析過程，并討論其在應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例一：某電子真空器件設(shè)計要求在2000V電壓下工作，真空度為10^-6Pa，電子束電流為1mA。請根據(jù)這些要求，選擇合適的材料并分析其性能，包括陰極材料、陽極材料、聚焦電極材料以及偏轉(zhuǎn)電極材料。

2.案例二：設(shè)計一個電子真空器件，該器件需要在1kV電壓下工作，真空度為10^-7Pa，電子束電流為5mA。請選擇合適的材料，并分析其性能，包括陰極材料、陽極材料、聚焦電極材料以及偏轉(zhuǎn)電極材料，并解釋選擇這些材料的原因。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.A

2.B

3.A

4.C

5.A

6.D

7.B

8.A

9.A

10.A

11.D

12.B

13.A

14.A

15.A

16.B

17.C

18.A

19.A

20.B

21.C

22.D

23.E

24.A

25.D

二、多選題

1.ABCD

2.ABE

3.ABCDE

4.ABD

5.AB

6.ABD

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCDE

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCDE

13.ABCDE

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCDE

20.ABCDE

三、填空題

1.發(fā)射電子

2.光速

3.鎢

4.磁透鏡

5.碰撞電離

6.陽極

7.聚焦電壓

8.加速電壓

9.碰撞電離，荷能電子發(fā)射

10.磁場干擾，電場干擾

11.降低熱損耗

12.電子數(shù)量

13.陰極散熱，陽極散熱

14.偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)精度

15.聚焦電極形狀，加速電壓

16.陰極輻射，陽極輻