Электровакуумный прибор свч о-типа

Электровакуумный прибор свч о-типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам (ЭВП) СВЧ 0-типа сантиметрового дианазона (лампы бегущей волны, клистроны), имеющим электронные пушки с низковольтным управлением. Цель - повышение долговечности ЭВП и увеличение его выходной средней мощности за счет снижения величины тока паразитной, термоэмиссии . Она достигается тем, что в ЭВП Изобретение относится к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам СВЧ 0-типа сантиметрового диапазона (лампы бегущей волны, клистроны), имеющим электронные пушки с низковольтным управлением . Целью изобретения является повышение долговечности прибора и увеличение его выходной средней мощности за счет снижения величины тока паразитной термоэмиссии. трубка 13 внутреннего фокусирующего электрода (ВФЭ) установлена с ра;хиальным зазором по отношепиго к катоду (К) 5 и Имеет со стороны К 5 фланец 10 в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к управляющему электроду, которой установлен с осевым зазором по отношению к К 5. На трубке ВФЭ под меньшим основанием фланца 10 им-мотся три радиальных, рлпиомерно распределенных по окружности выступа 11, отделенных от фллнца И) кпльпенод1 канавкой 12. К концу трубки ВФЭ со стороны, противоположной ( шлицу 10, прикреплен гибкий теплоотводпщий элемент , закрепленный на держателе катодного узла 1 месте его соединения с вакуумной оболочк ой. При этом диаметр окружности rt,, охгзатыпаюр;ей выступы 11, и внутренний диаметр d. катода выбраны из ш.фажеиия ( Ж -Ю , где К 1-11, 2 з.п. ф-лы, 3 ил. 1 табл. сл На фиг.1 приведена схема предлагаэ;гектровакуумного прибора на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - разрез А-А на фиг,1. В вакуумной оболочке 1 прибора, образованной изолятором 1, электродинамической системой 2 и коллектором 3, размещена электронная пушка 4 с катодным узлом, включаюп И1-1 кольцевой катод 5 и управляю1 и Л электрод 6 в виде штыря. Снаружи катодный узел окружен внешним фокусирую:иь м элскт4 QO ю 4 Од

СВОЗ CORETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1*ЕСПУЬ ЛИК

ÄÄSUÄÄ 1491243 А"! (5I ) 5 Н 01 .! 23/О/ 1/20

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ трубка 13 внутреннего фокусирукнщего электрода (ВФЭ) установлена с рациальным зазором по отношению к катоду (К) 5 и имеет со стороны К 5 фланец 10 в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к управляющему электроду, который установлен с осевым зазором во отношению к К 5. На трубке ВФЭ под меньшим основани и фланца 10 нм ются -.ри радиальных, равно; ерно распределенных по окружности выступа 11, отделенных от фланца 10 кольцевой канавкой 12. К концу трубки ВФЭ со стороны, противоположной с зланцу 10, прикреплен гибкий теплоотводящий элемент, закрепленный на держатс? е катодного узла ь месте егo coединения с вакуумной оболочкой. При этом диаметр окружносчи с4,, охватывающей выступы 11, и внутренний диамеTp катода ньЮрань иа ннракакна (di- d, i)g

Ъ К 10, где К = 1-11, 2 з.п. A-лы.

3 ил. 1 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОТ! ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

П1И ГККТ СССР (46) 23. 11. 90, Бюл, М- 43 (21) 4309532/24-21 (22) 03.08,87 (72) И.В.Алямовский, Т,В.Муравьева, 0, IO. ÌàñëåíIIèêoâ и С.А. Матюшин (53) 62! 385.032(088.8) (56) Патент CIIlA II 2943234, кл. 315-30, 1960.

Авторское свидетельство СССР

У- 584662, кл. Н 01 .) 23/06, 1977, (54) ЭПЕКТРОВАКУУИН!И ПРИБОР СВЧ

0-THIIA (57) Изобретение относится к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам (ЭВП) СВЧ О-типа сантиметрового диапазона (лампы бегущей волны, клистроны), имеющим электронные пушки с низковольтным а управлением. Цель — повышение долговечности ЭВП и увеличение его выходной средней мощности за счет снижения величины тока параэитнок термоэмиссии. Она достигается тем, что в ЭВП

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам СВЧ О-типа сантиметрового диапазона (лампы бегущей волны, клистроны), имеющим электронные пушки с низковольтным управлением.

Целью изобретения является повышение долговечности прибора и увеличение его выходной средней мощности за счет снижения величины тока паразитной термоэмиссии.

4ь

На фиг. 1 приведена схема предлага-, емого электровакуумного прибора; на фиг.2 — узел I на фиг,l на фиг.3 разрез А-А на фиг.1.

В вакуумной оболочке 1 прибора, образованной изолятором 1, электродинамической системой 2 и коллектором 3, размещена электронная пушка 4 катодным узлом, включающим кольцевой катод 5 и управляющий электрод 6 в виде штыря. Снаружи катодвый узел окружен внешним фокусирую:я»м элект149124 i родом 7. Между катодом 5 и управпяюшим эл..ктродом " раз « щен внутренний фокус«рующий электрод H. Катодный у1е 1 и внутренний фокусируюш«й электрод 8 закреплены на держателе 9, сое5 диненн м с вакуумной оболочкой. Внутренний фокусирующий электрод 8 (ВФЭ) снабжен фланцем 10 н виде усеченного конуса, установлеnnüï÷ с продольным зазором относительно катода ь зацеHT рованным н отверстии катода посредством радиальных высту«он 11, отделенных от фланца 1О кольце -ой канавкой 1.. К трубке 13 ннутреннего фокусирующего электрода 8 оо стороны, противоположной фланцу, прикреплены гибкий теплоотi o I"ïI«é элемевт 14., закр IIJlt .IInüì н» держат зле катодного учла в месте .го соединения с вакуумной оболочко« 1. Пв«крепление внутреннего фокусирующего электродч 8 к держателю 9, на котором н свою очередь закреплен катодный узел, про«з»ол«тс» посредством держателя 15 н виде усеченного конуса с сквочными окнами.

20

Прибор работает следующим образом ° При подаче мощности накала,ра- 30 зогревающей катод 5, а такж анод«ого « модулирующ го напряжений при участии управляющего 6, а также ннутр ннего 8 « внешнего 7 фокусирующих электродов, создается необхо -,имая конфигурация электрическогб

35 поля. Электронная пушка 4 формирует электронный пучок, который попадает в канал электродинамической системы, где происходит его взаимодействие с

ВЧ-полем, а затем поступает в коллектор 3. Электроды 6-8 и элеменгы их креп.мния, в том числе держатель 9, нагреваются те«лоизлучением с катод:. и эа счет собственной теплопроводностиь Гарантиронанный продольный и рад«альный зазор межпу 5 и 8 ограничивает теплообмен с катодом только излучением, исключая контактный теплообмен. Сниж нию потока мощности от катода 5 к фланцу 10 и снижению

50 тем самым температуры и следнего способствует кольцевая канавка 12 и радиальные выступы 11, Отвод тепла от трубки ВФЭ производится посредством ибкого теплоогводящего элемента 14 н место соединен«я держателя катодноI o с вакуумной болочкой, имеющее низкую температуру °

У» л«ч .»«е мощности прибора тр буст ув л«ч ния тока пучк», которое в пушках с низковольтным бессетoчным упра»лением достигается приближением управляющих электродо» к по»ерхности катода, поэтому в предложенном те чическом решении ВФЭ, расположе«ный между катодом и штырем, функционально превращается в тонкий кольцевой электрод, прикрывающий внутреннюю кромку катода, а конструктивно он принимает вид фланца, прикрепленного к трубке, Покрытый продуктами пылен«я с катода и достаточно горячий

ВФЭ будет давать паразит»ую термочмиссию. Сниз«ть токи в цепи управляющих электродов можно, если снизить температуру фланца ВФЭ, н первую очередь его наиболее запыленной части— кромки. Поэтому для улучшения теплоотвода с этой кромки фланцу придается форма усеченного конуса.

БФЭ должен с высокой точностью ! центрироваться относительно катода, но если он при этом будет касаться катода по всей его внутренней поверхности, то его температура будет близка к температуре катода. Поэтому в предлагаемой конструкции на трубке

ВФЭ выполнены по крайней мере три радиально расположенных выступа, Между фланцем ВФЭ и катодом при монтаже выполняется . -арантиронанный продольный (ос«вой) зазор, Чтобы исключить его касание по внутренней кромке катода, выполи «а кольцевая канавка, К концу трубки ВФЭ со стороны, протинопэложной сланцу, прикреплен гибкий теплоотводящий элемент, закрепленный на держателе катодного узла н месте его соединения с вакуумНоА оболочкой. Гибкий теплоотводящий элемент может быгь выполнен,например,н виде пакета сваренных на концах металлических лент,сбединяющего ВФЭ с накуумной оболочкой прибора,имеющей низкую температуру. Оптимальная величина теплового сопротивлен«я гибкого теплоотнодящего элемента составляет

0,5-1,5 суммарного теплового сопротивления держателей катода и НФЭ и держателя ВФЭ. Эти границы подтверждаются следующими соображениями: если тепловое сопротивление будет слишком мало — резко упадет экономичность, увеличится кратковременная 1 нестабильность тока катода; если тепловое сопротивление будет. очень

1491243 ки являлась величина тока паразиткой термоэмиссии. Этот ток замерялФ ся в строго одинаковых условиях после прогона в течение сотен часов под нлкл11Ом л р -жиме .1!акс1!!ааль!4О допусти

5 мой мощ14ости накала,т,e,при максимально возможной запыленности ВФЭ, Результаты 14с1п.,1тан!4й представлены в таблице.

Приведенное пирометрирование показало, что температура ВФЭ снизилась с 850-900 С до 700 С при одновременном сокращении мощности накала с 15

20-22 Вт до 16-17 Вт °

Иэ тлбл»цы следует, что Исйольэован"..е всей прсдялгаемой cof!oflóïflocòè

cущест!зе24ных Eij>ff знаков позволяет в

4 раза увеличить среднюю мощность прибора и в сотни рлз повысить время наработ<14 при сохранении устойчивого режима работы (долговечность),Данное предложение поз»оляет проектировать более мощные приборы. Применение 25 изобретения по-2нолит снизить потребность нароцного хозяйства в объектах с использованием изобретения и увеличить мощность н!!пускаемых приборов, 30

Ф О р 4! у 24 л н з Обретения

1. Электро21акуу!!нь4й прибор СВЧ

О-типа сантиметрового диапазона, содержащий размещенную в вакуумной оболочке электронную пушку с управляющим электродом в ниде штыря и катодным узлом, закрепленным на держателе, соединенном с вакуумной оболоч" кой, включающ»м кольцевой катод, наружный фокусирующий электрод и

40 внутренний фокусирующий электрод в виде. трубки, закрепленной в катодном узле, о т л и 4. а ю шийся тем, что, с целью повып1ения долговечности

1lPH42OP I H УВЕЛИЧЕ!1!!21 Е1 O БЬIКОЦН(2й средней мощности за счет с!1ижен1!я IIrличины тока параэитной термоэмиссии, трубка внутреннего фокусирующего электрода устано12ленл с радиал1,ным зазором по отноп1ен11ю к клтоду и с его сторонь! снабжена фллнцем в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к управляющему электроду, размещенного с Осевым зазором

ПО От14ОШЕНИЮ К КЛтОДУ, frP» ЭТОМ На трубке внутренне!.п фокусирующего электрода под меньшим Основанием фланца выполнены, по крайней мере, три радиа21ьнь4х, равномерно распределенных по окруж!4!2сти !2!!ступа, отделенных от фланца ко. ir:rrrJlro!4 f;лнлвкой, а к концу т1)убки х 2! :, т) е!4не! О Фокуси рующего электродл г,> второ!!и !!рот»в421

11оложно14 (122!анцу f1 frfrh f26 fr 2!err 1lбкий теплоотВОдящий з! в»сff 2акPOIIJfrfffIhIA на держателе катод»ого у..4лл н месте его соединения с влf.óóff«îrf оболочкои, причем диаметр с2к42уж24остн, Охвлтьп2ающей выступы с4,.м и внутренний диаметр катода, .,и вь1брлны

2 из выражения

-3

------ ъ К.10, где К = 1-11, Ci J

2. По»бор по п,1, о т и H ч а юшийся тем, что внутренний фокусирующий электрод закреплен в клтодном узле посредство!! держателя в ви- де усеченного конуса, обращенного тупым углом при вершине в сторону катода и снабженного сквозными окнами в виде cd KTopoB котор1 1й размеl!1еH нл трубке внутреннего фокус»рук!щего электрода между фла!1цем и гибким теп.ло!2тводящим элементом.

3, Прибор по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что на большее

ОСНОВаНИЕ АЛаНЦа На44ЕСЕНО лНтИЭМИСсионное покрытие, 149 i 24 3

ТемпераВФЭ в ниде трубки

10501090

„4

0,08-0,25

770800

250

0,8

5-15

660-680 0,002-0,02

2000

Фиг.1

Особенности конструкции

Введен, фланец ВФЭ

Испольэо- ° вана вся совокупность общих существенных приэнакод тура фланца

В1Э, r, Т1х парачитнс и термоэмиссии в импульсе мА

Ток неустойчив: при первом включении на уровне 3,5 мА, далее быстро нарастает

Уровень средней выходной мощности в относительнt>lx единицах

Время наработки при сохранении устойчивого ре кима работы прибора, ч

149! 243 б 1

Фиг.2

Фиг. 3

Составитель Г;Жукова

Техред N.дидык Корректор А.Обручар

Редактор E.Ýóáèåòîâà

° Ф

Заказ 4344 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101