[發(fā)明專利]行波管多級降壓收集極及行波管多級降壓收集極制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611056012.1
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106486328B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;邵淑偉;魏義學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京真空電子技術(shù)研究所(中國電子科技集團(tuán)公司第十二研究所）
• 主分類號: H01J23/027
• 分類號: H01J23/027;H01J9/18
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張雪梅,付生輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空微波電子器件領(lǐng)域。更具體地，涉及一種行波管多級降壓收集極及行波管多級降壓收集極制作方法。

背景技術(shù)

行波管是一類用途廣泛的電真空器件，電子槍發(fā)射高能電子注，并通過周期磁場產(chǎn)生匯聚。電子注在通過慢波系統(tǒng)時交出攜帶的能量，將慢波系統(tǒng)中的微波信號放大。在交出部分能量后，電子注還攜帶著大量的高能電子。為了回收這部分能量，引入降壓收集極(主要是多級降壓收集極)是行波管中提高效率的一種重要手段。

通過多級降壓收集極的多級降壓結(jié)構(gòu)，使完成互作用的高能電子在降壓結(jié)構(gòu)中形成的減速電場中減速，降低了電子轟擊收集極表面的速度，回收高能電子注中的能量，提升了整個行波管的效率。而交出能量后的電子注，并不是以一個統(tǒng)一的能量狀態(tài)進(jìn)入收集極，而是包含有大量的離散狀態(tài)，從理論分析角度看，為了有效提升行波管的效率，降壓收集極的級數(shù)越多越好，即針對每一種能量狀態(tài)的電子注，都設(shè)置一個相應(yīng)的收集極進(jìn)行能量回收。

在實際的工程應(yīng)用中，綜合考慮行波管的體積、可靠性和配套高壓電源等實際因素，行波管主要使用三級或者四級降壓收集極。為了在有限的降壓級數(shù)下盡可能提升行波管的效率，通常在收集極末端引入與陰極等電位的電極，這樣可以使可以有效的提升行波管整管效率。

如圖1所示，以常用的四級降壓收集極為例，現(xiàn)有的行波管多級降壓收集極包括沿軸向順序分布的三個前收集極和末級收集極6，前收集極包括第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3，現(xiàn)有的行波管多級降壓收集極還包括絕緣陶瓷筒4和外收集極5，第一收集極1、第二收集極2和第三收集極3均釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4內(nèi)側(cè)，外收集極5釬焊焊接在絕緣陶瓷筒4外側(cè)，絕緣陶瓷筒4通常可為起絕緣作用的氧化鋁陶瓷筒，絕緣陶瓷筒4用于前收集極與外收集極5的絕緣。位于行波管多級降壓收集極尾部(即圖1中的右側(cè))的末級收集極6與絕緣陶瓷件7焊接，絕緣陶瓷件7與金屬連接件8焊接，金屬連接件8再與外收集極5焊接，從而，外收集極5與末級收集極6之間的連接方式為焊接的固定連接方式，行波管多級降壓收集極裝配焊接完成后，末級收集極6在行波管多級降壓收集極內(nèi)部的軸向位置無法改變。其中絕緣陶瓷件7用于實現(xiàn)末級收集極6與外收集極5的絕緣。

如上所述，現(xiàn)有的行波管多級降壓收集極內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)的相對位置是固定無法改變的，而考慮到行波管是一種由大量零件裝配而成的集成器件，裝配過程中存在大量的人工操作環(huán)節(jié)，這就不可避免產(chǎn)生陰極發(fā)射、陰-陽極對中、慢波線路長度等方面的不一致，而這些不一致因素直接影響了行波管多級降壓收集極入口電子注的能量分布狀態(tài)，造成了同一批次不同行波管之間行波管多級降壓收集極入口電子注狀態(tài)存在差異，行波管多級降壓收集極的能量回收效率較低。但行波管多級降壓收集極的內(nèi)部收集極位置無法根據(jù)裝配焊接完成后根據(jù)測試結(jié)果與設(shè)計參數(shù)的差值進(jìn)行相應(yīng)的適度調(diào)整，造成了裝配焊接完成后的行波管多級降壓收集極的能量回收效率不能再提升。其中，行波管多級降壓收集極的設(shè)計參數(shù)包括結(jié)構(gòu)參數(shù)及與結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)的性能參數(shù)等。

因此，為了提升行波管效率和性能，需要提供一種能夠提升能量回收效率的行波管多級降壓收集極及行波管多級降壓收集極制作方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種行波管多級降壓收集極及行波管多級降壓收集極制作方法，解決現(xiàn)有的行波管多級降壓收集極無法調(diào)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具體為無法調(diào)整末端收集極的軸向位置，而導(dǎo)致的現(xiàn)有的行波管多級降壓收集極對不同電子注的適應(yīng)能力差、能量回收效率低的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種行波管多級降壓收集極，包括沿軸向順序分布的至少一個前收集極和末級收集極、絕緣陶瓷筒以及外收集極，所述絕緣陶瓷筒位于所述前收集極和所述外收集極之間，該行波管多級降壓收集極還包括

金屬彈性件，其一端與所述外收集極焊接、另一端通過絕緣陶瓷件與所述末級收集極焊接，可調(diào)整所述末級收集極在行波管多級降壓收集極內(nèi)部的軸向位置；和固定調(diào)整后的所述金屬彈性件長度的定位件。所述金屬彈性件的長度可調(diào)整，通過金屬彈性件自身長度的可調(diào)整實現(xiàn)了所述末級收集極在行波管多級降壓收集極內(nèi)部的軸向位置可調(diào)整，所述定位件實現(xiàn)了固定調(diào)整后的所述金屬彈性件長度，所述金屬彈性件和所述定位件的配合實現(xiàn)了可在對行波管多級降壓收集極的裝配焊接完成后調(diào)整并固定調(diào)整后的所述末級收集極在行波管多級降壓收集極內(nèi)部的軸向位置，改變行波管多級降壓收集極內(nèi)部降壓電場分布，調(diào)節(jié)電子注發(fā)散狀態(tài)，可提高行波管多級降壓收集極的能量回收效率、使得將行波管多級降壓收集極的能量回收效率最大化成為可能。