[發明專利]一種回旋管熱絲及其制作方法

在審

• 申請號: 202110294769.9
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113053706A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王鵬康;劉魯偉;曹振玲;胡明超;俞暢
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所有限公司
• 主分類號: H01J23/04
• 分類號: H01J23/04;H01J9/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 杜云英

本發明公開了一種回旋管熱絲及其制作方法，該回旋管熱絲為單絲雙螺旋結構，回旋管熱絲的頂部為錐形雙螺旋結構，中部為柱形雙螺旋結構，底部為回旋管熱絲的兩個引線腳，柱形雙螺旋結構的上端與錐形雙螺旋結構連接，下端與兩個引線腳連接；該回旋管熱絲的制作方法順次包括：清除熱絲材料上的油污、熱絲結構繞制、高溫燒結定型、熱絲噴涂絕緣材料、涂覆絕緣層的燒結和熱絲引線腳修整及電阻檢測步驟，通過回旋管熱絲的制作方法所制作的回旋管熱絲可提高電子發射源的加熱效率，熱絲涂覆絕緣層亦可保證熱絲在高溫工作狀態下的可靠性，保障了回旋管器件的可靠性能指標，回旋管熱絲的制作方法工藝重復性和一致性高，進而制作效率高。

技術領域

本發明涉及回旋管的制造，具體地涉及一種回旋管熱絲及其制作方法。

背景技術

太赫茲科學與技術是一門跨學科的新興交叉科學，銜接了宏觀的經典電磁波理論與微觀量子理論，太赫茲波具有獨特的瞬態性、高穿透性、寬帶性、相干性和低能性等特性，在超高速空間通訊、超高分辨率武器制導、醫學成像、安全檢查、物質與太赫茲光譜特征分析、材料檢測等領域具有廣泛的應用前景。

自2000年以來,太赫茲真空電子學有了很快的發展并取得了重要的成果，可以工作在太赫茲頻段的真空電子學的大功率太赫茲源主要有回旋管、SmithPurcell效應器件、返波管等。這些器件中，回旋管是快波器件，高頻結構的尺寸與其它器件相比有很大優勢，在220GHz以上乃至THz頻段，可以實現瓦級到千瓦量級，甚至更高功率的信號輸出。

由于大氣或波導中，太赫茲波信號的衰減較大，研制更大功率的太赫茲信號源成為推動太赫茲技術發展的關鍵。在所有太赫茲信號源中，回旋管和自由電子激光可以產生百瓦甚至千瓦級別的輸出功率，但是自由電子激光不管在體積、重量以及輸出功率等方面均沒有回旋管有優勢，所以太赫茲回旋管有很大的研究和應用價值。

因此，針對回旋管的研制需求，提供一種解決電子發射源加熱所需的回旋管熱絲及制作方法就顯得十分必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種回旋管熱絲及其制作方法，通過回旋管熱絲的制作方法所制作的回旋管熱絲可提高電子發射源的加熱效率，熱絲涂覆絕緣層亦可保證熱絲在高溫工作狀態下的可靠性，保障了回旋管器件的可靠性能指標，回旋管熱絲的制作方法工藝重復性和一致性高，進而制作效率高。

為了實現上述目的，本發明提供了一種回旋管熱絲，該回旋管熱絲為單絲雙螺旋結構，所述回旋管熱絲的頂部為錐形雙螺旋結構，中部為柱形雙螺旋結構，底部為所述回旋管熱絲的兩個引線腳，所述柱形雙螺旋結構的上端與所述錐形雙螺旋結構連接，下端與兩個所述引線腳連接。

優選地，所述引線腳的長度為10-20mm。

優選地，所述錐形雙螺旋結構有4-5圈螺旋熱絲，所述柱形雙螺旋結構有5-6圈螺旋熱絲。

優選地，所述錐形雙螺旋結構和柱形雙螺旋結構的外表面涂覆有絕緣材料。

優選地，所述回旋管熱絲的熱絲材料為直徑在0.15-0.2mm的純鎢絲或鎢錸合金絲。

本發明還提供了一種回旋管熱絲的制作方法，該制作方法包括以下步驟：

1)清除熱絲材料上的油污；

2)將清除油污后的熱絲材料在繞制模具的雙螺旋溝槽內繞制，并預留兩個引線腳；

3)將步驟2)預留的兩個引線腳緊貼在模具的圓柱表面上，用鉬絲穿過橫向設置在繞制模具上的定位孔將兩個引線腳綁扎固定；

4)將步驟3)繞制好的熱絲材料連同繞制模具一起放置于氫氣氣氛的高溫燒結爐內進行高溫定型；

5)將步驟4)定型后的熱絲材料從繞制模具中取出，并將除引線腳部分以外的位置噴涂絕緣材料，噴涂厚度為30um-60um；