專利名稱：C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電真空器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種c波段大功率永磁聚焦速調(diào)管。
背景技術(shù)：
速調(diào)管是產(chǎn)生高頻率和高功率的真空微波器件，磁場聚焦的好壞是保證電子注與 微波發(fā)生能量交換的關(guān)鍵。速調(diào)管的聚焦方式主要有兩種電磁聚焦和永磁聚焦。電磁聚 焦由于其體積龐大并且需要附加磁場電源使其在使用上受到很大的限制，尤其當(dāng)系統(tǒng)需要 具備機動性時，其可適應(yīng)性大為降低。永磁聚焦則以其體積小、重量輕并且不需要附加能源 供電維持而在整機應(yīng)用中倍受歡迎。 不過，由于永磁聚焦的磁鋼不像電磁聚焦的電流那樣容易調(diào)整，這給永磁聚焦系 統(tǒng)和相關(guān)的電子光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計帶來了很大的困難。盡管如此，人們希望在技術(shù)不斷進步 的基礎(chǔ)上，盡可能在更多微波頻段采用永磁聚焦速調(diào)管，以逐步改善整機性能，特別是靈活 機動性和穩(wěn)定可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，以實現(xiàn)C波段大 功率速調(diào)管的永磁聚焦，解決電磁聚焦帶來的體積龐大和額外的能源消耗，改善系統(tǒng)的機 動性和穩(wěn)定可靠性。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，主要包 括 —電子槍組件，其一端朝向陽極，并被包圍在下磁屏中，另一端與電子槍瓷組件相 接，該下磁屏由定位槽套設(shè)固定在底部磁鋼內(nèi)環(huán)內(nèi)，它的一端與電子槍瓷組件相接； 陽極的外圓周面與下磁屏相接，并且另一端依序連接多個諧振腔，最后一個諧振 腔與上磁屏相接，上磁屏與收集極相接； 上磁屏與磁場外殼連接固定為一體； 電子槍組件、諧振腔和陽極套設(shè)在磁場回路中，上下磁屏之間的磁鋼外殼上安裝 有多個磁鋼環(huán)路；每一個磁鋼環(huán)路為軸對稱，磁鋼固定在鐵環(huán)中，鐵環(huán)的外環(huán)固定在磁場外 殼上； 與上磁屏相接的收集極的側(cè)面設(shè)有多個散熱片，整個收集極安裝在一風(fēng)筒內(nèi)，該 風(fēng)筒固定在上磁屏上，風(fēng)筒靠近上磁屏的側(cè)面有通風(fēng)孔，風(fēng)筒的頂端接一風(fēng)機； 上磁屏上靠風(fēng)筒內(nèi)部有孔通往磁場聚焦回路的內(nèi)部； 輸出波導(dǎo)組件的一端與靠上磁屏一端的一個諧振腔相接，輸出波導(dǎo)組件的另一端 連接輸出窗組件，在輸出波導(dǎo)組件的一側(cè)面設(shè)有鈦泵接口 ； —輸入接頭，連接緊靠陽極的諧振腔。 所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，其中，上磁屏分為對稱的兩部分，其中
3一部分與靠上磁屏一端的諧振腔和收集極入口相接，另一部分與磁鋼外殼固定在一起。 所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，其中，磁場外殼通過螺釘與法蘭相固 定。 所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，其中，電子槍瓷組件的周圍固化有硅 橡膠。 所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，其中，輸出窗組件與輸出波導(dǎo)組件之 間通過法蘭和螺栓固定。 所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，其中，鈦泵安裝在永磁聚焦回路中。 本實用新型的效果是 1、利用本實用新型，實現(xiàn)了 C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，有效縮小了聚焦磁場 回路的體積和重量。 2、利用本實用新型，解決了電磁聚焦帶來的體積龐大和額外能源消耗等問題，改 善了系統(tǒng)的機動性穩(wěn)定可靠性。 3、本實用新型通過風(fēng)冷形式，在減小系統(tǒng)體積和重量的基礎(chǔ)上，進一步提高了的 環(huán)境適應(yīng)性。

圖1為本實用新型提供的一種C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并 參照附圖，對本實用新型進一步詳細(xì)說明。 本實用新型是一種結(jié)合特殊永磁聚焦回路和強迫風(fēng)冷散熱C波段大功率永磁聚 焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)，是通過電性能設(shè)計、工程設(shè)計、機械加工、釬焊和陶瓷封接工藝以及烘排去 氣等過程實現(xiàn)的。它是一種將電子注能量轉(zhuǎn)化為微波能量的真空微波器件，輸出工作模式 是TEw矩形波導(dǎo)模。 圖1給出了一個C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管的縱向剖面結(jié)構(gòu)圖。該C波段大功 率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)包括電子槍瓷組件1、下磁屏2、安裝法蘭3、磁場外殼4、多個諧振 腔5的串接、多個磁鋼環(huán)路6、輸出波導(dǎo)組件7、輸出窗組件8、鈦泵(連接在鈦泵接口 9上， 未畫出)、收集極10、風(fēng)筒11、輸入接頭12、上磁屏13、陽極14和電子槍組件15。 電子槍瓷組件1負(fù)責(zé)陽極14和電子槍組件15之間的高壓隔離，它的一端與電子 槍組件15相接，另一端與下磁屏2相接。 下磁屏2被分成兩部分，其中一部分與電子槍瓷組件1以及陽極14相接，另一部 分作為磁鋼定位環(huán)的內(nèi)環(huán)與底部磁鋼6固定在一起。 陽極14的外圓周面與下磁屏2相接，并且另一端依序連接多個諧振腔5，最后一個 諧振腔5與上磁屏13相接，上磁屏13與收集極10相接； 輸出波導(dǎo)組件7 —端與緊靠上磁屏13的一個諧振腔5相接，另一端與輸出窗組件 8相接，側(cè)面有一鈦泵接口 9，上端有排氣管冷焊接口保護套和用螺釘固定在上磁屏13和波導(dǎo)7本身上的金屬加強條。 上磁屏13被分成兩部分，其中一部分與緊靠上磁屏13的一個諧振腔5和收集極 10入口相接，另一部分與磁鋼外殼4固定在一起。 與磁鋼外殼4固定在一起的上磁屏13部分被分成兩半，在磁場安裝到位后，用螺 釘將這部分磁屏的兩半合攏與磁場外殼4固定在一起。 每一個磁鋼環(huán)路6是軸對稱的，磁鋼被定位在特定的鐵環(huán)中，這些鐵環(huán)的外環(huán)被 固定在磁場外殼4上，最下面磁鋼環(huán)路6的內(nèi)鐵環(huán)(下磁屏部分)被欽入與陽極14和電子 槍瓷組件1相接的下磁屏部分的定位槽中；安裝到位后，外殼被裝入安裝法蘭3中，同時有 螺釘將安裝法蘭3與磁鋼外殼4固定在一起。 電子槍瓷組件1、電子槍組件15、下磁屏2、陽極14、諧振腔5、輸出波導(dǎo)組件7、輸 出窗組件8、鈦泵(連接在鈦泵接口 9上，未畫出)、輸入接頭12、上磁屏13和收集極10構(gòu) 成速調(diào)管；下磁屏2、磁鋼環(huán)路6、磁場外殼4和上磁屏13構(gòu)成永磁聚焦回路；兩者通過下 磁屏2的定位槽、上磁屏13以及磁鋼外殼4和安裝法蘭3上的定位安裝螺孔螺釘結(jié)合在一 起，形成C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管。 信號輸入是通過輸入接頭12將微波信號輸入到緊靠著陽極14的諧振腔5與來自 電子槍的電子注發(fā)生相互作用；在外加磁場的作用下，電子注沿中間孔朝前行進，同時與各 個諧振腔5發(fā)生相互作用，進行調(diào)制和群聚，在側(cè)面接輸出波導(dǎo)7的諧振腔5中將電子的部 分能量轉(zhuǎn)化為微波能量從輸出窗8輸出到負(fù)載，而電子的剩余能量在收集極10上發(fā)散消 耗。 收集極10是設(shè)計為收集和消耗剩余電子能量的，在收集極10的側(cè)面有很多散熱 片相連，散熱片的外側(cè)有一個固定在上磁屏13上的風(fēng)筒11，風(fēng)筒11的底部側(cè)面有入風(fēng)口， 且上端與風(fēng)機連接，另外上磁屏13靠風(fēng)筒內(nèi)部設(shè)有孔通往磁場聚焦回路的內(nèi)部，以便風(fēng)機 抽風(fēng)時能夠?qū)λ僬{(diào)管諧振腔5有一定的冷卻作用。 電子槍瓷組件1設(shè)計必須承受足夠高的電壓，在電子槍瓷組件1的周圍固化了一
定厚度的硅橡膠(未畫出)，以提高陽極14和電子槍15之間的耐壓能力。 輸出窗組件8設(shè)計必須確保微波能量輸出對外的匹配連接，除正常的焊接之外，
輸出窗通過法蘭和螺栓進行機械加固，避免因外力作用變形引起失配。 鈦泵接在鈦泵接口 9處，用于保持速調(diào)管內(nèi)部有足夠高的真空度，鈦泵隱藏在永 磁聚焦回路之中，圖中沒有示出。 所述C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管結(jié)構(gòu)工作過程如下 輸入信號從輸入接頭進入靠近陽極的第一個諧振腔5與來自電子槍的電子注發(fā) 生相互作用；在體積小、重量輕的永磁聚焦磁場作用下，電子注沿中間孔朝前行進，同時與 各個諧振腔5中的高頻場發(fā)生相互作用，進行調(diào)制和群聚，在側(cè)面接輸出波導(dǎo)7的諧振腔5 中將電子的部分能量轉(zhuǎn)化為微波能量從輸出窗8輸出到負(fù)載，而電子的剩余能量在收集極 IO上發(fā)散消耗。 以上所述，僅為本實用新型中的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替 換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的包含范圍之內(nèi)，因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求 書的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，其特征在于，主要包括一電子槍組件，其一端朝向陽極，并被包圍在下磁屏中，另一端與電子槍瓷組件相接，該下磁屏由定位槽套設(shè)固定在底部磁鋼內(nèi)環(huán)內(nèi)，它的一端與電子槍瓷組件相接；陽極的外圓周面與下磁屏相接，并且另一端依序連接多個諧振腔，最后一個諧振腔與上磁屏相接，上磁屏與收集極相接；；上磁屏與磁場外殼連接固定為一體；電子槍組件、諧振腔和陽極套設(shè)在磁場回路中，上下磁屏之間的磁鋼外殼上安裝有多個磁鋼環(huán)路；每一個磁鋼環(huán)路為軸對稱，磁鋼固定在鐵環(huán)中，鐵環(huán)的外環(huán)固定在磁場外殼上；與上磁屏相接的收集極側(cè)面設(shè)有多個散熱片，整個收集極安裝在一風(fēng)筒內(nèi)，該風(fēng)筒固定在上磁屏上，風(fēng)筒靠近上磁屏的側(cè)面設(shè)有通風(fēng)孔，風(fēng)筒的頂端連接風(fēng)機；上磁屏上靠風(fēng)筒內(nèi)部有孔通往磁場聚焦回路的內(nèi)部；輸出波導(dǎo)組件的一端與靠上磁屏一端的一個諧振腔相接，輸出波導(dǎo)組件的另一端連接輸出窗組件，在輸出波導(dǎo)組件的一側(cè)面設(shè)有鈦泵接口；一輸入接頭，連接緊靠陽極的諧振腔。
2. 如權(quán)利要求1所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，其特征在于，上磁屏分為對稱的 兩部分，其中一部分與靠上磁屏一端的諧振腔和收集極入口相接，另一部分與磁鋼外殼固 定在一起。
3. 如權(quán)利要求1所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，其特征在于，磁場外殼通過螺釘 與法蘭相固定。
4. 如權(quán)利要求1所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，其特征在于，電子槍瓷組件的周 圍固化有硅橡膠。
5. 如權(quán)利要求1所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，其特征在于，輸出窗組件與輸出 波導(dǎo)組件之間通過法蘭和螺栓固定。
6. 如權(quán)利要求1所述的C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，其特征在于，鈦泵安裝在永磁聚 焦回路中。
專利摘要一種C波段大功率永磁聚焦速調(diào)管，包括電子槍組件的一端朝向陽極，并被包圍下磁屏中，另一端接電子槍瓷組件；陽極的外圓周面接下磁屏，且另一端依序接多個諧振腔，最后一個諧振腔接上磁屏，上磁屏接收集極；電子槍組件、陽極和諧振腔套在磁場回路中；收集極側(cè)面有多個散熱片，散熱片外側(cè)有固定在上磁屏上的風(fēng)筒；風(fēng)筒靠上磁屏一端側(cè)面和上磁屏上靠風(fēng)筒內(nèi)部有通風(fēng)孔；輸出波導(dǎo)組件一端接靠上磁屏一端的一個諧振腔，另一端接輸出窗組件，并且它的一側(cè)面有鈦泵接口；一輸入接頭接緊靠陽極的諧振腔。每一個磁鋼環(huán)路固定在鐵環(huán)中，鐵環(huán)的外環(huán)固定在磁場外殼上，上磁屏與磁場外殼連接固定為一體，緊靠下磁屏磁鋼的內(nèi)環(huán)是下磁屏的一部分。
文檔編號H01J25/10GK201465984SQ200920110389
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者丁耀根, 張世昌, 朱敏, 符春久, 羅積潤, 郭煒 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所