バーカトールは、相対論電子ビームの空間電荷効果を利用して仮想陰極を形成し、その振動と相対論電子ビームとの相互作用からマイクロ波が発生するものである。大電力マイクロ波の発生装置として、バーカトール以外にジャイロトロン、マグネトロン、クライストロンなどがある。バーカトールは他の装置に比べ構造が簡単で高い出力のマイクロ波の発生が可能である。しかし従来までの研究ではマイクロ波変換効率が0.1〜10 %と低いことから効率の改善が必要である。本研究ではバーカトールの更なる高効率化に向けて基礎的な研究を開始したところである。今回はバーカトールに使用するカソードの構造を変えて実験を行ったのでその結果を報告する。