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基于空心阴极效应和低压辉光放电原理，设计了一种小型空心阴极等离子体电子枪并进行了实验研究，在低气压下获得了稳定的空心阴极辉光放电，测量电子枪放电结果表明：在空心阴极中加入灯丝热子可明显降低放电气压；电子束电流的大小随放电电压增大而增大，受气体气压影响较小；在气压2 Pa，放电电压10 kV，脉宽4 μs脉冲下放电，可得到脉宽为2 μs，电流为600 mA的电子束。