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本书共分为15章。第1章～第5章从真空环境切入，主要介绍真空电子学的发展历程、基础知识；第6章～第8章详细阐述真空电子学研究的新方法，以及基于真空电子学的高频率器件与高功率微波技术；第9章～第11章分别介绍先进制造工艺、新材料在真空电子学领域的应用，以及真空电子学中的新机制；第12章～第15章分别介绍真空电子学在生物医学工程与能源领域的应用，以及真空电子器件在微光夜视、通信与探测领域的应用。
本书适合真空电子学、电磁场与微波技术、太赫兹科学技术等相关领域的研究人员阅读，也适合电子通信类专业的研究生和高年级本科生参考。