摘要：為滿足高功率微波系統對電子束質量的要求,對相對論返波管現用石墨陰極通過涂覆摻氮超納米金剛石(UNCD)薄膜進行改性處理,以提升石墨陰極的強流脈沖發射性能。采用場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)和Raman光譜儀及X射線光電子能譜儀(XPS)詳細分析了摻氮UNCD薄膜的微觀形貌和組成成分,在自制相對論返波管上完成強流脈沖性能測試。結果表明,與原始石墨陰極相比,石墨-金剛石復合陰極的電流發射密度提升25%,放氣率最大可降低60%,說明用摻氮UNCD薄膜表面涂覆改性石墨陰極是一種提升陰極性能的有效途徑。