[發明專利]一種組合式真空二極管

有效

• 申請號: 201510360111.8
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104900464B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 陳代兵;許州;于愛民;張勇;金曉
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: H01J21/04
• 分類號: H01J21/04;H01J19/42
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠,吳彥峰

技術領域

本發明屬于微波電子學領域，具體涉及一種組合式電真空二極管，本發明可以應用于高功率微波技術領域的高功率微波源研制。

背景技術

隨著高功率微波技術的發展，高功率微波源的輸出微波功率不斷提高，但是，受到尺寸、體積的限制，再進一步提高單只微波器件的輸出功率將變得更加困難。為此，可以通過多個高功率微波器件捆綁的方式實現更大的輸出微波功率。一種最直接的捆綁方式是：完全獨立的多個高功率微波器件捆綁在一起，這種方式不僅要求體積龐大，同步難，功率增大的幾率極低；而另外一種方式是：單個脈沖功率源驅動多個獨立的高功率微波器件，這種方式可以增大功率，但是要求體積也較大。為此提出了一種組合式電真空二極管結構，即多個高功率微波器件共用一個二極管的絕緣子，單個脈沖功率源將高壓電脈沖加載到一個二極管絕緣子上，然后在真空腔內將高壓電脈沖分成多路分別驅動多個獨立的高功率微波器件的陰陽極。利用單個脈沖功率源驅動這個組合式電真空二極管，可實現兩個以上并聯器件之間的同步與鎖頻鎖相，在實現功率增大的同時，要求的體積極小，符合緊湊性要求，為實用化研究提供技術支持。

發明內容

本發明的目的是在現有二極管的基礎上提出一種新的思路，利用一端輸入多端輸出的思想對結構進行改進，實現一種可以用一個脈沖源驅動多個獨立的微波器件，且實現陰、陽極一體化；在要求體積的情況下，實現多個微波器件的并聯驅動。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種組合式電真空二極管，所述二極管具有一個高壓電脈沖輸入到二極管絕緣子上，在真空腔內具有若干個獨立的陰陽極輸出，每一個陰陽極共用二極管絕緣子。

在上述技術方案中,所述組合式真空二極管包括一個外筒，外筒的一端設置為圓盤結構，圓盤表面設置有若干個獨立的圓筒，每一個獨立圓筒與圓盤結構、外筒的中空結構連通；

組合式真空二極管包括一個絕緣子，絕緣子設置在外筒內靠近圓盤結構的一側，絕緣子將外筒分為兩個獨立的空間；

組合式真空二極管包括一個陰極，陰極設置在外筒內穿過絕緣子，在圓盤結構內設置有一個陰極座，陰極座上設置有若干個獨立的陰極分支；

所述的陰極分支的位置與圓盤表面的圓筒位置相適應，且每一個陰極分支獨自套在一個獨立的圓筒內；

絕緣子的一側設置有功率源側屏蔽環；絕緣子的另一側為外筒的圓盤結構，設置有真空側屏蔽環，且外筒內的這一段為真空；

外筒為組合式真空二極管的陽極。

在上述技術方案中,所述陰極座的大小與圓盤結構內空間大小相適應，且陰極、陰極座、陰極分支均設置在外筒內且不與外筒內壁接觸。

在上述技術方案中,所述組合式電真空二極管的陰極分支以及與陰極分支相配合的圓筒的數量、位置可調。

本發明的組合式電真空二極管的工作原理是：在脈沖功率源的高壓電脈沖驅動下，通過一個絕緣子的結構支撐和高壓絕緣作用，將高壓電脈沖引入大外筒和陰極底座，再經過陰極底座和大外筒法蘭，將高壓電以并聯的方式分配到多個器件的陰極和陽極，在陰極和陽極之間產生強電場并產生強流電子束。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明采用的是一個單輸入，多輸出的結構，用單個脈沖功率源驅動這個組合式電真空二極管，可實現兩個以上并聯器件之間的同步與鎖頻鎖相，在實現功率增大的同時，要求的體積極小，符合緊湊性要求，為實用化研究提供技術支持。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發明的實施例一的剖視結構示意圖；

圖2是本發明的實施例二的剖視機構正視圖；

其中：1是外筒，2是功率源側屏蔽環，3是絕緣子，4是真空側屏蔽環，5是陰極底座，6、7、8是陰極分支，9、10是圓筒。

具體實施方式

本發明是一種組合式電真空二極管，所述二極管具有一個高壓電脈沖輸入到二極管絕緣子上，在真空腔內具有若干個獨立的陰陽極輸出，每一個陰陽極共用二極管絕緣子。