Объемный поглотительэнергии сверхчастотных колебаний

Объемный поглотительэнергии сверхчастотных колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сова Советск

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙИ Е

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К *ВТОРСКОМУ СВИДЙТВПЬСТЮУ (1» 269327

{6»дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлано 20,02.69 (2» 1312649/26 — 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.77. Бюллетень №25 (45) Дата опубликования описания 121177 (51) М. Кл.

Я

Н 01.1 2З/00

Врударатааиквй каатет

6ааета Икккстроа СИР ю дуплам кзебратанкк я аткрмткк (53) УДК

621.385.6 (088.8) (ТЯ) Автори изобретения

В. Н. Батытин н А. 8. Иноземцева (70 Заявитель (54) ОБЬЕМНЫЙ ПОГЛОТИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

КОЛЕБАНИЙ Изобретение относится к области электровакуумных приборов сверхвысоких частот (СВЧ) .

В усилительных лампах бегущей волны, кювкатронах, измерительных и других устройствах применяются различные поглощающие материалы.

Наиболее распространенными из них являются апьсифер, науглероженная пористая керамика, а также керметы.

Однако альсифер (сплав алюминия, кремния и вяивза) является поглотителем пленочного пша. ш

При изготовлении поглотителя порошок альмфера наносится на металлическую подложку и внекается в н . Механическая прочность такого поглотителя не высока, он может осыпаться при ударах н вибрациях. Увеличение поглощения за счет повышения толщины наносимого слоя приводит к дальнейшему ухудшению механических свойств ноглотителя и электронного прибора в целом.

Кроме того, альсифер является магнитным материалом, что ограничивает воэможность его аф применения в приборах, в частности в приборах с магнитной фокусировкой.

В последнее время в некоторых случаях в качестве поглотителя применяется науглероженная керамика. И

Пористая керамика (стеатнт или окись алюми ния) после обеэгахлвания в вакуумной системе пропитывается фурфуриловым спиртом или водным раствором глюкозы, высушивается и обжигается в восстановительной или нейтральной среде при 750 — 900 С, Органическое вещество, раэлагаясь, выделяется в порах материала в виде углерода. Поглотители, цолучаеп ые таким путем, имеют низкую механическую прочность н низкую теплоцроводиость, что связано с высокой порнстостью керамика; кроме того, пористую и механически непрочную керамику нельзя надежно применять к металлическим теплаотводящим элементам, а также, в процессе работы прибора пористый науглероженнь|й поглотитель вьщеляет продукты неполного разложения органической пропиткн (различные утлеводороды) и адсорбнрованные поверхностью пор газы, что может приводить к ухудшению вакуума, отравлению катода и другим явлениям уменьшающим надежность прибора.

Поглотители типа керметов, например, поглотитель нз смеси порошков молибдена и керамики, получают спеканнем в водороде при!700-1800 С.

Такие поглотители могут быть компактными, об269327

10-20

90-80

2,9

11,8 +

12,3

60 — 40

14,7

15,4

16,2

30-10

15,0

2,7

17 + падать достаточной прочностью и удовлетворительной теплопровод»»остьюй)днако из-эа высокой температуры спекания эти материалы нетехнологичны, критичны к составу газовой среды при саекании. При изготовлении смесей исходных компонентов, имеющих сильно отличающийся удельный вес, трудно достигается гомогенизация.

Все вышеуказанное затрудн: ет воспроизведение электрических свойств материалов-керметов.

Цель изобретения — создание объемного поглот»»теля СВЧ энергии, обладающего по сравнению с известными поглотителями лучшими механи. ческими, тепловыми и вакуумными свойствами, что в сво»о очередь, позволит создать приборы с повьппеннбй» механической прочностью, вибро. устой п»востью и, следовательно, надежностью.

Для этого используют монопитньй, мехаш»чески прочный материал, получаемый путем спе- кания окислов титана, алюминия и магния в восстановительной газов ой среде.

Поглощающие свойства обуславливаются наличием в составе материала нестехиометрических

1Ц окислов титана общей формулой T nOm гд- —,, (2 обладающих высокими диэлектрическими потерями и низким объемным сопротивлением.

Экспериментальной проверкой установлено, что получить плотньй, механически прочньй материал на основе только окислов титана весьма трудно, а регули ровать его поглощающую способность практически невозмож1о. Высокая плотность и необходимое поглощение получено в материалах

Экспериментальная проверка показала возможность применения указанных поглотителей и в диапазоне миллиметровых длин волн.

К преимуществам предлагаемого объемного поглотителя, кроме указанных выше, относится также отсутствие магнитных свойств; отсутствие в его составе нестабильных разлагающихся соединений, например углеводородов илн карбидов; повышенная в несколько раз в сравнении с пористыми поглотителями теплопроводность:

»ройной системы окислов титана, алюминия и магния в пределах исходных составов, весЛ:

Т Ор 10 --90

А1 03 9,8--85

М90 02- 5 после спекания их в восстановительной газовой среде.

В процессе обжига содержащаяся в исходной» емеси TiO, подвергается востановлению согласно реакции

TiO> Т оOщ + Н О

Окись алюминия при спекании материала придает ему повышенную плотность, теплопроводность и механическую прочность, а различные соотно шения окислов титана и алюминия позволяют регулировать величину поглощения.

Окись мап»ия введена в состав материала для снижения скорости рекристаллизац»»и зерен корунда при спекании и дост»»жения высокой механической прочности, Экспериментальная проверка свойств материала показала, что дизлекгрические свойства его можно регулировать в различных пределах: tgh от 0,001 до 0,1 и более; удельное объемное сопроу5 тивление — от десятков Ом до любой более высокой заданной величины; механическую прочность на изп»б - до 1700 кгс/см .

В реальных поглошающих устрсйствах для сантиметрового диапазона длин волн предла} гаемые материалы с различным соотношением окислов титана и алюмиш»я дают затухание, указанное в таблице.

% оп»осительная простота технологии изготовления, так как спекание изделий проводится при температуре не выше 1600 С, для чего могут быть использованы промышленно выпуска мые печи конвейерного типа, обеспечивающие стабильную газовую среду и температуру при обжиге; надежное соединение с металлами различными способами: путем предварительной металлизации, термокомпрессионной сварки и активной пайки, что обеспечивает снятие»»збыгочного тепла с по»ло60 тителя.

269327

Составитель П. Фролова

Техред И Климко

Корректор С. ямалова

Редактор 1 . Иоздня к

Тираж 976 Подписное!

3!!!!1!И1! l осуларственного комитета Совета Министров Ш Р по делам изобретения н открытия

113()35, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ > i 3Ь/213

Филиал ИИИ "Патент", г. Ужгород, ул. Ироекгная, 4

Окисиын объемный пог! отитель при работе в вакууме может выдерживать высокие рабочие температуры (!!о 800 (и более).

Формула изобретения

Объемный поглотитель энергии сверхвысокочастотных колеб, ний лля электровакуумных приборов сверхвысоких частот, о т л и ч а югд и и с я тем, что, с пелью улуч!пения механнческих, тепловых и вакуумных свойств, он выполнен в виде монолитного немагнитного керамического гела, полученного путем спекання в восстановительной газовой среде смеси окислов титана, алюминия и ма!ния, взяты:; в количестве, вес.%: т10, 10 — 90

А12 03 9,8 — 85

Mg0 0,2 — 5