Un girotrón compacto de bajo voltaje está en desarrollo en la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China (UESTC) para aplicaciones industriales. Debido al bajo voltaje de funcionamiento, el factor relativista es débil, y la eficiencia de interacción no podría ser alta. Por lo tanto, se selecciona un cañón de inyección de magnetrones (MIG) con una relación de velocidad extremadamente alta alfa (alrededor de 2.5) para mejorar la eficiencia de interacción. A medida que disminuye el voltaje del haz, los efectos de la carga espacial se vuelven más evidentes, por lo que un análisis más detallado de la relación de velocidad alfa es significativo para realizar girotrones de bajo voltaje, incluyendo el voltaje del haz, la corriente del haz, el voltaje de modulación, el voltaje de depresión, el campo magnético del cátodo y la relación de depresión magnética. Se adoptan análisis teóricos y optimización de simulación para demostrar la viabilidad de una relación de velocidad ultra alta, que considera los efectos de la carga espacial. Basándose en el análisis teórico, se diseña un cañón de electrones con una relación de velocidad transversal a longitudinal de 2.55 y una dispersión de velocidad del 9.3% a través de la optimización de simulación. El voltaje y la corriente de funcionamiento son 10 kV y 0.46 A con una densidad de emisión de cátodo de 1 A/cm para un girotrón de cientos de vatios de potencia de salida de 75 GHz.