Электронная пушка свч-прибора о-типа

 

Изобретение относится к электровакуумным приборам в частности к приборам с мощными протяженными электронными пучками. Целью изобретения является улучшение токопрохождения электронного пучка. В электронной пушке в полости держателя 4 катода размещен элемент 7 в виде цилиндрической трубки, на наружной стороне которой выполнены четыре продольных выреза 15, расположенных под прямым углом Диаметр наружной поверхности элемента 7 равен диаметру внутренней цилиндрической поверхности держателя 4 катода Диаметр внутренней цилиндрической поверхности элемента 7 не менее диаметра теплового экрана 8. Такая конструкция позволяет при сборке пушки производить коррекцию смещения как параллельного, так и углового смещения оси катода относительно оси пролетного канала Токопрохождение повышается на 11 - 16%. что приводит к повышению надежности и выходной мощности прибора 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ял д

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4351322/21 (22) 03.12.87 (46) 30.12.93 Бюа Na 47-48 (72) Тореев M.; Собянина ЕВ.; Патрушева ЕВ„

Фалькенгоф АЕ (54) ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА СВЧ-ПРИБОРА

О-ТИПА (57) Изобретение относится к электровакуумным приборам, в частности к приборам с мощными протяженными электронными пучками. Целью изобретения является улучшение токопрохождения электронного пучка. B электронной пушке в полости держателя 4 катода размещен элемент 7 в виде цилиндрической трубки, на наружной стороне кото(в) Я1 (1ц 1561741 А1 (51) Н 62 23 06 рой выполнены четыре продольных выреза t 5, расположенных под прямым углом. Диаметр наружной поверхности элемента 7 равен диаметру внутренней цилиндрической поверхности держателя 4 катода. Диаметр внутренней цилиндрической поверхности элемента 7 не менее диаметра теплового экрана 8. Такая конструкция позволяет при сборке пушки производить коррекцию смещения как параллельного, так и углового смещения оси катода относительно оси пролетного канала. Токопрохождение повышается íà 1 1. — 16%, что приводит к повышению надежности и выходной мощности прибора 5 ил.

1561741

Изобретение относится к электровакуумным лучевым приборам, а более конкретно — к электронным пушкам, фокусируемым мощные протяженные электронные пучки.

Целью изобретения является улучшение токопрохождения за счет повышения соосности катода с пролетным каналом.

Отклонение осей одних электродов относительно осей других электродов (например. оси катода относительно оси управляющего электрода) и относительно пролетного канала может достигать значительных величин (до десятых долей миллиметра), В СВЧ-приборах коротковолнового диапазона, в которых зазор между пучком и пролетным каналом составляет десятые доли миллиметра, указанная несоосность уже не допустима из-за возникновения значительного токооседания пучка на стенках первого анода и пролетного канала лампы, На фиг. 1 изображена электронная пушка и пушечная часть вакуумной оболочки прибора, продольное сечение; на фиг. 2 изображен предлагаемый элемент, катодно-подогревательный узел пушки, установленные в катодном держателе металлокерамического узла пушки, продольное сечение; на фиг. 3 — детали, изображенные на фиг. 2, поперечное сечение; на фиг. 4 — детали, изображенные на фиг. 1, поперечное сечение; на фиг. 5 изображен элемент и фокусирующий электрод, выполненные как единая детальь.

Злектронная пушка содержит металлокерыический узел. выполненный в виде профилированной керамической втулки 1 соос«о с трубчатым держателем 2 первого анода 3, с трубчатым держателем 4 катода 5 и опорным кольцевым фланцем 6. первый анод 3; установлен и закреплен в анодном трубчатом держателе 2. 8 трубчатый катодный держатель 4 помещен элемент 7. в котором посредством теплового экрана 8 установлен и закреплен катод 5 катодно-подогревательного узла 9. На торцовой части элемента расположен фокусирующий электрод 10 (K0TopblA в другом варианте может быть выполнен как единое целое с элементом). Электронная пушка установлена и закреплена в пушечной части оболочки прибора 11 посредством опорного кольцееого фланца 6.

В трубчатом деожателе 2 и на наружной стороне опорно-о кольцевого фланца 6 выполнены посадочные поверхности для сочленения соответственно с первым анодом

3 пушки и пушечной частью оболочки прибора, на которых также выполнены соответСтВУЮЩИЕ ПппаДОчНЫЕ ПОВЕР-НОСТИ.

Отклонение центрального отверстия 12 в первом аноде 3 относительно его посадочной поверхности, а также отклонение оси посадочной поверхности в держателе 2 относительно оси посадочной поверхности опорного кольцевого фланца 6, выполненных на токарном станке высокой точности, составляют порядка 8,01-0,02 мм. При неблагоприятном сочленении анода 3 с держателем 2 отклонение осей анода и опорного фланца может составлять 0.02 — 0,04 мм. Выбором наилучшего азимутального положения первого анода в держателе 2 может быть обеспечена взаимная компенсация смещения осей и, следовательно, практически полное отсутствие отклонения оси первого анода относительно опорного фланца, оси второго анода 13 и пролетного канала

14 прибора.

Ввиду этого в предлагаемой конструкции электронной пушки в полости держателя катода размещен элемент 7, который, как это видно на фиг. 2 и фиг. 3, выполнен в виде цилиндрической трубки, на наружной стороне которой выполнены четыре продольных выреза 15, расположенных под прямым углом друг к другу, обеспечивающих возможность радиального перемещения тонкой части боковой стенки элемента, В ырезы расположены по окружности цилиндрической трубки на равных расстояниях последовательно друг за другом (т.е, под углом 90 друг к другу), При этом в пушке соблюдены следующие выражения: б1з=бд, о2э (1т, 4 = I и й где б1э — диаметр наружной цилиндрической поверхности элемента, мм; д2э — диаметр внутренней цилиндрической поверхности элемента. мм; бд — диаметр внутренней цилиндрической поверхности держателя катода, мм;

d> — диаметр наружной поверхности теплового экрана катодно-подогревательного узла, мм;

A< — величина параллельного смещения оси катода относительно оси наружной цилиндрической поверхности теплового экрана. мм;

hg — величина параллельного смещения оси внутренней цилиндрической поверхности держателя катода относительно оси п ролетного канала (оси опорного ф пан ца}, мм;

Л- величина параллельного сме цен « оси внутренней цилиндрической поверхности элемента относительно оси егс нар,:»:— ной цилиндрической поверхности. ь и.

ВНУТРИ ЭЛЕМЕНта ПОМЕЩ Н Катв,о 0 г;0

ДОГРЕВатЕПЬНЫй УЗЕЛ С тЕППОвЫ : Эхп;.:;-.

1561741 м ., а на торцовой части трубки элем.нта расположен фокусирующий электрод.

Фокусирующий электрод может быть выполнен как в виде отдельной, так и в виде единой с элементом детали, Диаметр бь внутренней цилиндрической поверхности элемента 7 берется либо равным диаметру d> внешней цилиндрической поверхности теплового экрана катодно-подогревательного узла, либо большим, чем диаметр dr в зависимости от характера смещения оси катода относительно оси теплового экрана.

В частности, если наклона осей нет и имеется лишь параллельное смещение оси катода относительно оси теплового экрана, то dz берется равным dr, а катодно-подогревательный узел 9 установлен в элементе

7 посредством теплового экрана по скользящей посадке, При этом в элементе 7 ось 16 его внутренней цилиндрической поверхности 17 имеет отклонение Л от оси 18 его наружной цилиндрической поверхности 19, по величине равное (или отличающееся на величину отклонения Л оси 18 держателя 4 относительно оси 20 фланца 6} отклонению At оси 21 катода 5 относительно оси 22 теплового экрана 8. Катодно-подогревательный узел установлен в элементе в таком положении по азимуту, при котором отклонение оси 21 катода относительно оси 18 наружной поверхности 19 элемента равно отклонению оси 18 относительно оси 20 фланца

6. В свою очередь, элемент 7 установлен во внутренней полости катодного держателя 4 в такое азимутальное положение, при котором ось 21 катода совпадает с осью 20 посадочной поверхности опорного фланца 6 и, следовательно, с осью пролетного канала прибора, В случае когда ось катода не только смещена параллельно, но и наклонена к оси пролетного канала (к оси фланца 6), внутренний диаметр dg элемента 7 выбирается большим по сравнению с диаметром dT внешней цилиндрической поверхности теплового экрана 23. разница в диаметрах определяется углом наклона осей и длиной теплового экрана 8.

В этом случае тонкая боковая стенка элемента 7,в местах продольных вырезов

15) деформирована внутрь элемента таким образом, что ось катода параллельна оси элемента 7, а тепловой экран по скользящей посадке установлен в деформированных частях внутренней полости элемента 7.

При этом, как и в предыдущем частном случае (когда d< = dr), катодно-подогрева10

55 тельный узел 9 установлен н зл."eнге 7, э элемент 7 — в держателе 4 ка1од-3 таки. 1 образом, что ось катода 5 ссзпадэ .; с осью пролетного канала прибора(,: осью фланца

6).

Сборка предлагаемой электронной пушки осуществляется следующим образом.

Производят сборку и и йку трубчатых держателей 2 и 4, а также опорного кольцевого фланца 6 с профигированной керамической втулкой 1, сборку и пайку металлокерамического узла производят в специальной оправке, что обеспечивает взаимное отклонение осей этих деталей, равное 0,1-0.15 мм.

Затем производят расточку посадочных поверхностей этих деталей на токарном станке, за счет чего несоосность трубчатых держателей и опорного фланца ул еньшается до значений не более 0,01-0,02 мм.

Собирают в монтажной оправке катодно-подогревательный узел 9. Отклонение Л1 .оси 21 катода 5 относительно оси 16 внешнего теплового экрана 8 в собранном узле 9 практически может достигать значений до

0,03-0,05 мм и более, поскольку наружный тепловой экран с катодом соединяется посредством промежуточных тонкостенных экранов.

При этом отклонение А> произвольно изменяется от узла к узлу и может принимать как значения A> - 0 и значения At =

0,05 мм, так и промежуточные значения. Поэтому после. сборки в каждом катоде измеряется величина смещения осей. Затем для данного катодно-подогревательного узла изготовляют элемент 7 (или выбирают из серии изготовленных элел1ентов 7, отличающихся друг от друга величиной смещения

Лосей внутренней и внешней поверхностей в интервале от 0 до 0,05 мм}, у которого смещение осей внутренней и внешней цилиндрических поверхностей Л= I A1 — hu I.

В случае наличия лишь параллельного смещения Л1 оси катода относительно оси теплового экрана катодно-подогревательный узел по скользящей посадке устанавливают в элемент 7 в такое азимутальное положение, при котором смещение оси катода относительно оси наружной поверхности элемента 7 становится равным смещению Ва оси внутренней поверхности катодного держателя относительно оси опорного фланца 6 (т,е. относительно оси пролетного канала). B этом положении катодно-подогревательный узел 9 закрепляют в элементе 7, на котором затем по его посадочной базе устанавливают фокусирующий

1561741

В случае, когда отсутствует наклон ocv, катода к оси теплового .= рана и смещение оси держателя относительно оси пролетного канала мало(т.е. когда dr = dr, Ь, =О), то

5 элемент 7 и фокусирующий электрод могут быть выполнены как единая деталь. Тогда при установке катодна-подогревательного узла в элементе 7 поворотом этого узла добиваются совмещения оси катода с осью

10 фокусирующего электрода.

Работа предлагаемой электронной пушки заключается в следующем.

Электроны, эмиттированные катодом, под действием электрического и магнитного

15 полей в области пушки формируются в электронный пучок, который проходит через пролетный канал первого анода, в промежутке между первым и вторым анодами ускоряется до потенциала последнего и

20 вводится в пролетный канал прибора соосно последнему.

Таким образом, конструкция электронной пушки по предлагаемому изобретению позволяет улучшить соосность электродов

25 пушки и тем самым уменьшить токооседакие электронного пучка на стенках пролетного канала прибора и улучшить токопрохождение в приборе, а следовательно, повысить надежность и выходную мощ30 ность прибора, (56) Авторское свидетельство СССР

N 890048, кл. К 01 J 23/06, 1950.

Патент США N 3706002, кл. Н 01 J 23/06, 1972.

Формула изобретения. ЭЛЕКТРОН НАЯ ПУШКА СВЧ-ПРИ БОРА О-ТИПА, содержащая катодно-подогревательный узел с тепловыми экранами 40 фокусирующий электрод,, ервый анод, закрепленные на металлокерамическом узле, выполненном в виде профилированной керамической втулки, соединенной с трубчатыми держателями электродов пушки и с 45 опорным кольцевым фланцем, установленным в пушечной части оболочки прибора соосно пролетному каналу и совмещенному с ней второму аноду пушки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения токопрохождения электронного пучка за счет повышения соосности катода с пролетным каналом, в трубчатом держателе камрада размещен элемент в виде цилиндрической трубки, внутри которой установлен катодно-подогревательный узел с тепловыми экранами, при этом на наружной стороне элемента выполнены четыре продольных выреза, расположенных по окз.ектрод 10 и поворотом вокруг его оси добиваются совмещения оси фокусирующего электрода с осью катода. Затем фокусирующий электрод закрепляют на элементе.

Элемент 7, собранный с катодно-подогревательным узлом и фокусирующим электродом. устанавливают llo скользящей посадке

R катодный держатель 4 в такое азимутальное положение, при котором ось катода совмещена с осью посадочной поверхности опорнога фланца 6.

Если ocb катода не только параллельно смещена, но и наклонена к оси теплового экрана, та для такого катодного узла берут элемент 7, у которого диаметр внутренней полости б э больше диаметра d> теплового экрана, При этом устанавливаемый в элемент 7 катодно-падогревательный узел сначала юстируют путем радиальной деформации тонких частей. элемент 7 (e местах продольных вырезов 15) до достижения параллельности оси катода оси внутренней поверхности держателя. Затем устанавливают узел 9 в такое азимутальное положение, при котором параллельное смещение аси катода относительно оси наружной поверхности элемента 7 становится равным смещению оси внутренней поверхности держателя относительно оси пролетного канала. Затем элемент 7, собранный с катодно-подогревательным узлом по скользящей посадке, устанавливают в держатель

4 в такое азимутальное положение, когда ось катода совмещена с осью фланца 6. ружности цилиндрической трубки последовательно друг за другом на равных расстояниях, а в пушке соблюдены следующие выражения: г11з = бд, д2э > г1т и Л .— Л1 — Л2, где d

dna - диаметр внутренней поверхности элемента, мм: бд - диаметр внутренней цилиндрической поверхности держателя катода, мм;

dT - диаметр наружной поверхности теплового экрана катодно-подогревательного узла, мм;

Л - величина параллельного смещения оси катода относительно оси наружной цилиндрической поверхности теплового экрана, мм;

Az - величина napàëëåëüíoãî смещения оси внутренней цилиндрической поверхности держателя катода относительно оси пролетного канала, мм;

Л - величина параллельного смещения

1561741

10 оси внутренней цилиндрической поаерхности элемента относительно оси его наружной цилиндрической поеерхности, мм.

I îá1 741

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 34б9

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 1 1

Составитель Т, (николаева

Редактор Т, Лошкарева Техред M. Моргентал Корректор М, Петрова