專利名稱：一種應(yīng)用于毫米波行波管中陽極控制的電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種應(yīng)用于毫米波行波管中陽極控制的電子槍
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于微波電真空器件技術(shù)領(lǐng)域，特別屬于行波管電子槍的設(shè)計和制造 領(lǐng)域，具體來說是一種應(yīng)用于毫米波行波管陽極控制的電子槍。
背景技術(shù)：
行波管作為一種微波功率放大器，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通訊、電子對抗等國防和國民 經(jīng)濟領(lǐng)域。電子槍作為產(chǎn)生電子注的組件，為行波管的慢波系統(tǒng)提供一定電流、一定形狀和 一定射程的電子注，可滿足高頻場的需求，是行波管的“心臟”。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種導(dǎo)流系數(shù)為0. 22微樸的電子槍， 陽極控制，連續(xù)發(fā)射電流不小于60mA，電子注最小截面半徑不大于0. 2mm。本實用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的一種應(yīng)用于毫米波行波管 中陽極控制的電子槍，為圓柱狀，包括復(fù)合外筒，還包括陰極、聚焦電極、陽極、內(nèi)熱屏和外 熱屏；所述復(fù)合外筒包括金屬外筒、絕緣陶瓷、聚焦極支撐、補償環(huán)、陽極支撐，所述聚焦 極支撐以及陽極支撐均呈圓筒狀，分別設(shè)置于金屬外筒內(nèi)的后端及前端，且所述聚焦極支 撐以及陽極支撐與金屬外筒的內(nèi)壁隔開，聚焦極支撐以及陽極支撐的外壁分別向外形成一 圓環(huán)形的隔板，所述聚焦極支撐的隔板的后端邊緣部固定絕緣陶瓷，聚焦極支撐的隔板的 前端邊緣部與陽極支撐的隔板的后端邊緣部之間固定絕緣陶瓷，陽極支撐的隔板的前端邊 緣部與金屬外筒的前端內(nèi)壁之間固定絕緣陶瓷，金屬外筒的前端外壁上固定所述補償環(huán)， 絕緣陶瓷的后端固定補償環(huán)；所述陰極為圓柱狀，前端為陰極頭，放置在聚焦電極尾端，陰極的后端和內(nèi)熱屏連 接；聚焦電極為圓筒形，聚焦電極內(nèi)部的形狀為靠近陰極的區(qū)域為錐狀、靠近陽極的區(qū)域為 圓柱狀，且聚焦電極外有臺階，聚焦電極的外臺階分別和內(nèi)熱屏和外熱屏連接；陽極為圓盤 狀，圓盤中間開有通孔，陽極與復(fù)合外筒的陽極支撐連接；內(nèi)熱屏連接陰極的后端和聚焦電 極的尾端臺階，外熱屏連接聚焦電極的前端臺階和復(fù)合外筒的聚焦極支撐。所述復(fù)合外筒的金屬外筒、絕緣陶瓷、聚焦極支撐、補償環(huán)、陽極支撐之間采用銀 銅觀焊料釬焊焊接而成。本實用新型的優(yōu)點是1、該結(jié)構(gòu)的電子槍導(dǎo)流系數(shù)為0. 22微樸；陰極發(fā)射的總電流為60mA，陰極發(fā)射面 直徑為3mm，陰極發(fā)射電流密度為0. 85A/cm2,降低了陰極的發(fā)射載荷，增加了陰極的發(fā)射
壽命；電子束最小半徑為0.2mm，壓縮比M為56，減輕了陰極的負(fù)荷，減少陰極發(fā)射不均 勻性使電子束層流性變差的影響；同時電子束小更易于和磁系統(tǒng)的匹配。3、電子束的射程為13mm，射程較長且注腰位置電子束發(fā)散平緩，容易滿足慢波結(jié)構(gòu)的設(shè)計和磁系統(tǒng)的匹配。
圖1為軟件計算的電子槍示意圖。圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型電子槍外筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。請同時參閱圖1至圖3，一種應(yīng)用毫米波行波管中陽極控制的電子槍，為圓柱狀， 包括復(fù)合外筒1，還包括陰極2、聚焦電極6、陽極5、內(nèi)熱屏3和外熱屏4。所述復(fù)合外筒1包括金屬外筒11、絕緣陶瓷12、聚焦極支撐13、絕緣陶瓷14、絕緣 陶瓷15、補償環(huán)16、陽極支撐17，和補償環(huán)18。所述聚焦極支撐13以及陽極支撐17均呈 圓筒狀分別設(shè)置于金屬外筒11內(nèi)的后端及前端，且所述聚焦極支撐13以及陽極支撐17與 金屬外筒11的內(nèi)壁隔開，聚焦極支撐13以及陽極支撐17的外壁分別向外形成一圓環(huán)形的 隔板，所述聚焦極支撐13的隔板的后端邊緣部固定絕緣陶瓷12，聚焦極支撐13的隔板的前 端邊緣部與陽極支撐17的隔板的后端邊緣部之間固定絕緣陶瓷14，陽極支撐17的隔板的 前端邊緣部與金屬外筒11的前端內(nèi)壁之間固定絕緣陶瓷14。金屬外筒11的前端外壁上固 定所述補償環(huán)15，絕緣陶瓷12的后端固定補償環(huán)18。這種復(fù)合外筒1的結(jié)構(gòu)保證聚焦極 支撐13和陽極支撐17對金屬外筒11具有一定的結(jié)構(gòu)強度和電絕緣性能。所述陰極2為圓柱狀，前端為陰極頭，放置在聚焦電極6尾端，陰極2的后端和內(nèi) 熱屏3連接；聚焦電極6為圓筒形，聚焦電極6內(nèi)部的形狀為靠近陰極2的區(qū)域為錐狀、靠 近陽極5的區(qū)域為圓柱狀，且聚焦電極6外有臺階，聚焦電極6的外臺階分別和內(nèi)熱屏3和 外熱屏4連接；陽極5為圓盤狀，圓盤中間開有通孔，陽極5與復(fù)合外筒1的陽極支撐17連 接；內(nèi)熱屏3連接陰極2的后端和聚焦電極6的尾端臺階，使陰極2和聚焦電極6固定在一 起；外熱屏4連接聚焦電極6的前端臺階和復(fù)合外筒1的聚焦極支撐13，將陰極2、聚焦電 極6固定在復(fù)合外筒1上。陰極2材料為浸漬鋇鹽的鎢金屬，聚焦電極6材料為真空冶煉 鉬，陽極5材料為可伐。具體制造步驟及參數(shù)為1、利用計算機軟件進(jìn)行模擬，根據(jù)已知的陽極電壓4000V和要求的總電流60mA， 得到如圖1所示的計算的電子槍示意圖。2、選取陰極為浸漬鋇鹽的鎢金屬陰極，陰極直徑為3mm，陰極的曲率半徑為7mm。3、選取聚焦極為真空冶煉鉬，聚焦極內(nèi)部的形狀為靠近陰極區(qū)為錐狀、靠近陽極 區(qū)為圓柱狀，圓柱的直徑為7. 0mm，如圖2結(jié)構(gòu)示意圖中標(biāo)號6所示。4、選取陽極材料為可伐，陽極孔直徑為2. 0mm，如圖2結(jié)構(gòu)示意圖中標(biāo)號5所示。5、制作復(fù)合外筒，如圖3外筒結(jié)構(gòu)示意圖所示，包括外殼、聚焦極支撐、陽極支撐 和補償環(huán)，這些零件材料均為可伐；還包括絕緣陶瓷，材料為氧化鋁95瓷。它們之間采用銀 銅觀焊料釬焊焊接而成復(fù)合外筒。[0025]6、如圖2結(jié)構(gòu)示意圖所示將聚焦電極6和陰極2用內(nèi)熱屏3固定在一體然后將外 熱屏4和聚焦電極6固定在一起，再將外熱屏4固定在復(fù)合外筒1的聚焦極支撐上，再將陽 極5固定在復(fù)合外筒1的陽極支撐上。這樣電子槍就組裝完成了。電子槍組件在燈絲電壓為6. 3V的條件下，燈絲電流為1. 2A保持;3min后，陽極電 壓為連續(xù)的4000V高壓下，得到了陰極總電流為60mA，電子束最小半徑為0. 20mm,電子束的 射程為13mm。該電子槍可應(yīng)用到目標(biāo)飛行器內(nèi)的毫米波行波管中。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于毫米波行波管中陽極控制的電子槍，其特征在于為圓柱狀，包括復(fù)合 外筒，還包括陰極、聚焦電極、陽極、內(nèi)熱屏和外熱屏；所述復(fù)合外筒包括金屬外筒、絕緣陶瓷、聚焦極支撐、補償環(huán)、陽極支撐，所述聚焦極支 撐以及陽極支撐均呈圓筒狀，分別設(shè)置于金屬外筒內(nèi)的后端及前端，且所述聚焦極支撐以 及陽極支撐與金屬外筒的內(nèi)壁隔開，聚焦極支撐以及陽極支撐的外壁分別向外形成一圓環(huán) 形的隔板，所述聚焦極支撐的隔板的后端邊緣部固定絕緣陶瓷，聚焦極支撐的隔板的前端 邊緣部與陽極支撐的隔板的后端邊緣部之間固定絕緣陶瓷，陽極支撐的隔板的前端邊緣部 與金屬外筒的前端內(nèi)壁之間固定絕緣陶瓷，金屬外筒的前端外壁上固定所述補償環(huán)，絕緣 陶瓷的后端固定補償環(huán)；所述陰極為圓柱狀，前端為陰極頭，放置在聚焦電極尾端，陰極的后端和內(nèi)熱屏連接； 聚焦電極為圓筒形，聚焦電極內(nèi)部的形狀為靠近陰極的區(qū)域為錐狀、靠近陽極的區(qū)域為圓 柱狀，且聚焦電極外有臺階，聚焦電極的外臺階分別和內(nèi)熱屏和外熱屏連接；陽極為圓盤 狀，圓盤中間開有通孔，陽極與復(fù)合外筒的陽極支撐連接；內(nèi)熱屏連接陰極的后端和聚焦電 極的尾端臺階，外熱屏連接聚焦電極的前端臺階和復(fù)合外筒的聚焦極支撐。
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于毫米波行波管中陽極控制的電子槍，其特征在于 所述復(fù)合外筒的金屬外筒、絕緣陶瓷、聚焦極支撐、補償環(huán)、陽極支撐之間采用銀銅觀焊料 釬焊焊接而成。
專利摘要一種應(yīng)用于毫米波行波管中陽極控制的電子槍，由復(fù)合外筒、陰極、聚焦電極、陽極、內(nèi)熱屏和外熱屏組成。陰極為圓柱狀，前端放置在聚焦電極尾端，后端和內(nèi)熱屏連接；聚焦電極為圓筒形，內(nèi)部的形狀靠近陰極區(qū)為錐狀、靠近陽極區(qū)為圓柱狀，且其外有臺階，外臺階和內(nèi)熱屏外熱屏連接；陽極為圓盤狀，中間開有通孔，與復(fù)合外筒的陽極支撐連接；內(nèi)熱屏連接陰極的后端和聚焦電極的尾端臺階；外熱屏連接聚焦電極的前端臺階和復(fù)合外筒的聚焦極支撐。本實用新型的優(yōu)點在于電子槍導(dǎo)流系數(shù)為0.22微樸；陰極發(fā)射的總電流為60mA，陰極發(fā)射面直徑為3mm，陰極發(fā)射電流密度為0.85A/cm2，降低了陰極的發(fā)射載荷，增加了陰極的發(fā)射壽命。
文檔編號H01J23/06GK201893313SQ20102054434
公開日2011年7月6日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳華夏, 孫梅林, 張文丙, 朱剛, 賀兆昌, 鄭軍, 雷聲媛, 高紅梅 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所