Катодный узел обращенного коаксиального магнетрона

Реферат

 

Изобретение относится к СВЧ-генераторам М-типа, в частности к обращенным коаксиальным магнетронам, используемым в передатчиках РЛС и СВЧ-энергетических установках. Целью изобретения является повышение надежности, устойчивости к механическим нагрузкам и расширение функциональных возможностей катодного узла. Катодный узел содержит эмиттер 1, подогреватель 2, керн 3, каждая часть которого выполнена в виде фигурной шайбы 4,5, которые закреплены заклепками 6. Электрическая изоляция подогревателя от эмиттера и керна осуществляется керамической втулкой 7. Предлагаемая конструкция обеспечивает высокие прочностные и эксплуатационные характеристики катодного узла.

Изобретение относится к СВЧ-генераторам М-типа, в частности к обращенным коаксиальным магнетронам (ОКМ), используемым в передатчиках РЛС и СВЧ-энергетических установках. Цель изобретения повышение надежности, устойчивости к механическим нагрузкам и расширение функциональных возможностей катодного узла. На фиг. 1 показан фрагмент катодного узла, разрез; на фиг.2 катодный узел, вид сбоку; на фиг.3 то же, вид сверху; на фиг.4 и 5 варианты выполнения катодного узла. Узел содержит эмиттер 1, охватывающий его подогреватель 2 и керн 3, состоящий из двух частей. Каждая часть керна 3 выполнена в форме фигурной шайбы 4 и 5 и изготавливается, например, штамповкой из листового тугоплавкого жесткого материала (например, молибдена). В примере выполнения на фиг.1 каждой из шайб 4 и 5 за счет вогнутого центрального участка а придана тарельчатая форма, на фиг.4, 5 показан вариант, в котором одна из шайб плоская, другая тарельчатая. Шайбы 4 и 5 совмещены друг с другом зеркально и скреплены по периферии заклепками 6. При этом между вогнутыми участками а образована рабочая полость, в которой зажат с торцов эмиттер 1. Такая конструкция керна позволила разместить спиральный, свернутый в кольцо подогреватель 2, на который нанизаны керамические втулки 7, осуществляющие электрическую изоляцию подогревателя от эмиттера 1 и керна 3 катода. Для надежной фиксации эмиттера и совмещения шайб керна 3 на шайбах 4 и 5 выполнены посадочные проточки b, посадочный диаметр для эмиттера 1 в которых равен его наружному диаметру. Таким образом, при сборке узла шайбы 4 и 5 самоцентруются по эмиттеру 1, вокруг которого предварительно уложен подогреватель 2, а затем плотно скрепляются по периферии заклепками 6. Для наиболее эффективной передачи тепла от подогревателя 2 к эмиттеру 1 на наружной поверхности кольцевого эмиттера 1 выполнена канавка в виде желоба с радиусом, равным радиусу изоляционных втулок 7, нанизанных на подогреватель 2. Для уменьшения доли теплового потока, отводимого к периферии шайб 4 и 5, а также для уменьшения их массы на шайбах выполнена система отверстий с, создающих так называемую тепловую развязку. Концевые экраны 8 соединены с керном 3 посредством заклепок 6 через промежуточные втулки 9, посредством упругих держателей 10 катодный узел закрепляется на изолирующих опорах 11. Керн может быть выполнен из склепанных между собой двух частей (фиг.4, 5), причем одна часть выполнена в виде плоской шайбы 4, а другая часть в виде тарельчатой шайбы 5, либо вторая часть плоская, а первая тарельчатая. Предложенный катодный узел работает следующим образом. При включении накала основная доля теплового потока от подогревателя 2 поступает к эмиттеру 1. В результате этого эмиттер 1 разогревается в первую очередь и до большей температуры, чем периферийные участки шайб 4 и 5. При этом температуры концевых экранов 8 и упругих держателей 10 оказываются значительно ниже. Относительно сильно нагретый эмиттер 1 (до необходимой рабочей температуры) в силу теплового расширения стремится плотно прижаться к керну 3 на посадочных участках b и тем самым обеспечивается надежный термо- и электрический контакт эмиттера 1 с керном 3. При этом, чем сильнее греется эмиттер 1, тем плотнее контакт его с посадочными участками b шайб 4 и 5 и лучше теплоотвод от эмиттера 1 к керну 3, т.е. термоконтакт оказывается саморегулируемым. При работе ОКМ в режиме генерации обратная электронная бомбардировка разогревает эмиттер 1 и процесс теплоотвода от него к керну 3 тождественен описанному, т. е. саморегулируемый термоконтакт работает также эффективно и в этом случае. Керн, выполненный из двух шайб, позволяет применить более надежный спиральный подогреватель и исключить дефект подплавления петлевого подогревателя в местах стыка диэлектрических бусин, приводивший к перегоранию подогревателя и уменьшавший надежность катодного узла. Устойчивость узла к механическим нагрузкам увеличивается за счет повышенной прочности и формоустойчивости шайб керна, выполняющих одновременно функции экранов подогревателя. Конструкция катодного узла с использованием керна в виде двух шайб с размещенным в нем спиральным подогревателем позволяет также проектировать ОКМ в миллиметровом диапазоне длин волн (8 мм), обеспечивая как надежность, так и минимальное время готовности магнетрона и дает возможность эксплуатировать его в режиме больших механических (с ускорением 10 q) и ударных (с ускорением 20 q) нагрузок.

Формула изобретения

1. Катодный узел обращенного коаксиального магнетрона, содержащего керн, выполненный в виде шайбы, эмиттер и охватывающий его экранированный изолированный подогреватель, находящийся с ним в непосредственном тепловом контакте, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, устойчивости к механическим нагрузкам и расширения фунциональных возможностей узла, керн выполнен в виде двух соединенных между собой шайб, по крайней мере в одной из которых центральная часть отогнута и образует кольцевую полость, в которой расположен изолированный подогреватель и установлен охватываемый подогревателем эмиттер, контактирующий с шайбами своими торцами. 2. Катодный узел по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности эмиттера выполнена кольцевая канавка, профиль которой в поперечном сечении повторяет профиль изолированного подогревателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000