Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)



Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)
Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)
Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)
Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)
Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)
Способ определения величины продольного смещения термокатода, вызванного его нагревом, в приборе свч (варианты)

 


Владельцы патента RU 2578213:

Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") (RU)

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении электронных пушек с термокатодами для приборов СВЧ. Cпособ определения величины продольного смещения термокатода (Δк), вызванного его нагревом, в приборе СВЧ, включает измерения тока пушки Iизм. при нулевом и при одном или нескольких отрицательных относительно катода значений напряжения на фокусирующем электроде (ФЭ), причем Δк определяют из сравнения Iизм. со значениями тока пушки и , рассчитанными для двух разных продольных смещений катода Δк1 и Δк2 при том же значении напряжения на ФЭ, при котором был измерен ток пушки Iизм. по формуле:

Другой вариант способа включает в себя измерения тока I0 изм. пушки при нулевом относительно катода напряжении U0 на фокусирующем электроде (ФЭ) и тока пушки I1 изм. при отрицательном напряжении U1 на ФЭ и сравнение относительной разности ΔI/I0изм. измеренных значений тока с относительными разностями , рассчитанных значений тока, где ΔI/I0изм.=(I0изм.-I1изм.)/I0изм., и - относительные разности значений тока пушки, рассчитанных для двух разных смещений Δк1 и Δк2, и при тех же значениях U0, U1 на ФЭ, а Δк на основе сравнения определяется по формуле:

Технический результат - упрощение технологии определения величины Δк при обеспечении высокой точности этого определения, что позволяет изготовить пушку и магнитную фокусирующую систему с малыми пульсациями пучка в пролетном канале прибора СВЧ, и тем самым предотвратить выход прибора СВЧ из строя. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении электронных пушек с термокатодами для приборов СВЧ.

Известно определение величины продольного смещения катода (Δk), вызванного его нагревом, методом стрелочных индикаторов перемещений [1], с помощью микроскопа [2], методами голографической и спекл-интерферометрии [3]. Результаты измерений, полученные первым способом, не достаточно достоверны, так как индикаторы находятся в механическом контакте с электродами и нагреваются. Измерения с помощью микроскопа проводят через окна, вытравленные в оболочках и деталях катодных узлов. При этом стекло смотрового окна вносит сферические аберрации и не позволяет точно сфокусировать изображение края электрода. Свечение катода также мешает точной наводке. Метод голографической интерферометрии позволяет определить величину Δk с погрешностью, составляющей микрометры, а погрешность метода спекл-интерферометра при определении величины Δk составляет примерно 0.3 мкм. Однако недостатком методов голографической и спекл-интерферометрии является большая трудоемкость и необходимость изготовления специальных макетов электронной пушки. Таким образом, определение величины Δk является трудной задачей.

В то же время определение величины Δk очень важно, так как эта величина может составить 2-3% от диаметра катода [4]. Такое продольное смещение катода приводит к увеличению первеанса пучка на 10% и более и к возрастанию пульсаций пучка в пролетном канале вакуумного прибора СВЧ. Увеличение пульсаций пучка ведет к возрастанию числа электронов, оседающих на стенки пролетного канала, то есть к повышению тепловой мощности, выделяющейся на этих стенках, а это может привести к поломке прибора СВЧ.

Технический результат предложенного способа заключается в упрощении технологии определения величины Δk при обеспечении высокой точности этого определения, что позволяет изготовить с учетом величины Δk, определенной предложенным способом, пушку и магнитную фокусирующую систему с малыми пульсациями пучка в пролетном канале прибора СВЧ, т.е. позволяет уменьшить число электронов, оседающих на стенки пролетного канала, и тем самым предотвратить выход прибора СВЧ из строя.

Этот результат достигают тем, что измеряют величину тока катода при нулевом относительно катода напряжении на фокусирующем электроде (ФЭ) и при одном или нескольких отрицательных значений напряжения на ФЭ. После этого Δk определяют по нижеприведенной формуле, полученной (с учетом прямой пропорциональности величины тока пушки величине Δk) из сравнения измеренного значения тока Iизм. и значений тока , , рассчитанных для двух разных продольных смещений катода Δk1, Δk2 при том же значении напряжения на ФЭ, при котором ток пушки Iизм. был измерен:

Определение Δk по формуле (1) при разных значениях напряжения на ФЭ позволяет уменьшить ошибку определения Δk, связанную с погрешностью измерения тока. Действительно, найденные значения Δk должны быть близки друг к другу, поэтому существенное отличие величины Δk при напряжении Un на ФЭ от его значений при других напряжениях на ФЭ свидетельствует об ошибке измерения тока при данном напряжении Un, что говорит о необходимости выкинуть ошибочную величину Δk из рассмотрения.

Другой вариант предложенного способа определения Δk включает измерения тока Iоизм. пушки при нулевом относительно катода напряжении U0 на фокусирующем электроде (ФЭ) и тока пушки I1изм. при отрицательном напряжении U1 на ФЭ и сравнение относительной разности ΔI/I0изм. измеренных значений тока с относительными разностями. , рассчитанных значений тока, где ΔI/I0изм.=(I0изм.-I1изм.)/I0изм., и - относительные разности значений тока пушки, рассчитанных для двух разных продольных смещений катода Δk1, Δk2 и при тех же значениях напряжения U0, U1 на ФЭ, причем определение величины Δk на основе этого сравнения осуществляют по формуле:

Использование относительной разности измеренных значений тока позволяет избежать влияние погрешности расчета тока катода на точность определения Δk, поскольку одинаковые погрешности в числителе и в знаменателе дроби (дроби ) сокращаются.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены электронные траектории и значение тока пучка, полученные в результате расчета [5] пушек с величиной Δk1=0.05 и Δk2=0.15 мм соответственно. На фиг. 3 приведены графики зависимостей тока от напряжения управляющего электрода, причем измеренные значения тока представлены крестиками на кривой 1, расчетные значения тока в пушке с Δk2 представлены крестиками на кривой 2, а в пушке с Δk1 - на кривой 3. Подставляя в (1) измеренное и рассчитанные значения тока (см. фиг.3), например, при нулевом значении напряжения на ФЭ, найдем Δk=0.05+(0.15-0.05)×(910-793)/(870-793)=0.2 мм. В соответствии со вторым вариантом определения величины Δk измеряют значения тока I0изм., I1изм. при нулевом и отрицательном (-150 В на фиг. 3) относительно катода значениях напряжения на ФЭ и находят относительную разность (0.169) измеренных значений тока (ΔI/I0изм.). Далее для двух разных заданных значений продольного смещения катода Δk1=0.05 мм и Δk2=0.15 мм рассчитывают токи пушки I0Δk1, I0Δk2 при нулевом напряжении U0 на ФЭ и токи пушки I1Δk1, I1Δk2 при напряжении U1 на ФЭ, равным -150 В, при этом относительные разности рассчитанных значений токов в данной пушке составляют 0.1931 (Δk1=0.05 мм) и 0.1765 (Δk2=0.15 мм). Подставляя в (2) относительные разности значений тока, найдем Δk=0.05+(0.15-0.05)×(0.169-0.1931)/(0.1765-0.1931)=0.195 мм. Видно, что значения Δk (0.2 и 0.195 мм), определенные по первому и второму вариантам предложенного способа определения Δk, близки друг другу и хорошо соответствуют величине Δk, измеренной на специально изготовленном макете прибора и равной (по результатам нескольких измерений) 0.15-0.2 мм. После определения величины Δk ее учитывают при оптимизации конструкции пушки, в частности при корректировке продольных расстояний между электродами пушки, а также при корректировке расположения магнитной фокусирующей системы относительно катода и оптимизации согласования электронного пучка с магнитным полем фокусирующей системы [6]. Это позволяет обеспечить фокусировку пучка с малыми пульсациями его границы, что уменьшает число электронов, оседающих на стенки пролетного канала, и тем самым снижает вероятность выхода прибора СВЧ из строя.

Источники информации

1. Методика расчета первеанса электронной пушки / В.П. Рыбачек, В.К. Федяев, В.И. Юркин и др. - В кн.: Качество, прочность, надежность и технологичность ЭВП. - Киев: Наукова думка, 1976.

2. Скапцов А.А., Кошелев B.C. Тепловые смещения в катодно-сеточном узле ЭВП СВЧ. - Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1983, вып. 3(339), с. 67-69.

3. В.П. Рябухо, И.С. Клименко, А.Н. Якунин. Исследование тепловых смещений электродов электронной пушки методами голографической и спекл-интерферометрии - Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1986, вып. 2(386), с. 48-52.

4. Забирова Е.Г., Морев С.П., Якунин А.Н. Комплексный анализ теплофизических, термомеханических и электронно-оптических процессов в электронных пушках ЭВП СВЧ. - Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1986, вып. 2(386), с. 27-30.

5. Комплекс программ для проектирования на ЭВМ электронных пушек с сеточным управлением / А.И. Петросян, В.Д. Журавлева, В.В. Пензяков, В.И. Роговин // Прикладная физика. - 2002. - №3. - С. 127-133.

6. Программа расчета многоскоростного аксиально-симметричного пучка в магнитном поле / В.Д. Журавлева, С.П. Морев, В.В. Пензяков, В.И. Роговин // Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ. - 1985. - Вып. 1. - С. 70.

1. Способ определения величины продольного смещения термокатода (Δк), вызванного его нагревом, в приборе СВЧ, включающий измерения тока пушки Iизм. при нулевом и при одном или нескольких отрицательных относительно катода значений напряжения на фокусирующем электроде (ФЭ), причем Δк определяют из сравнения Iизм. со значениями тока пушки и , рассчитанными для двух разных продольных смещений катода Δк1 и Δк2 при том же значении напряжения на ФЭ, при котором был измерен ток пушки Iизм., по формуле:

2. Способ определения величины продольного смещения термокатода (Δк), вызванного его нагревом, в приборе СВЧ, включающий измерения тока I0изм. пушки при нулевом относительно катода напряжении U0 на фокусирующем электроде (ФЭ) и тока пушки I1изм. при отрицательном напряжении U1 на ФЭ и сравнение относительной разности ΔI/I0изм. измеренных значений тока с относительными разностями рассчитанных значений тока, где
ΔI/I0изм.=(I0изм.-I1изм.)/I0изм., а и - относительные разности значений тока пушки, рассчитанных для двух разных продольных смещений катода Δк1 и Δк2 при тех же значениях напряжения U0, U1 на ФЭ, причем определение величины Δк на основе этого сравнения осуществляют по формуле:



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам реставрации мощных СВЧ-устройств, и может быть использовано для восстановления эксплуатационных характеристик приборов гиротронного типа.
Изобретение относится к электронной технике, а именно, к способу изготовления металлопористого катодов для вакуумных электронных приборов. Возможность изготовления крупногабаритных катодов со сложной формой эмитирующей поверхности, а также повышение срока его службы за счет создания ламинарного электронного потока с минимальными пульсациями, является техническим результатом заявленного изобретения.

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно к составу материала для изготовления электродов генераторов низкотемпературной плазмы, содержащему связывающее вещество и растворитель, при этом состав дополнительно содержит оксиды лютеция Lu2O3 и неодима Nd2O3 в соотношении между собой 100:20 мас.% и имеет следующее соотношение: связывающее вещество - 10-70, оксиды лютеция Lu2O3 и неодима Nd2O3 - 80-20, растворитель - остальное.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам обработки эмиттирующей поверхности металлопористых катодов электронных приборов СВЧ-типа. .
Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов для ЭВП. .

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов (МПК) для однолучевых и многолучевых СВЧ-приборов, преимущественно O-типа.

Изобретение относится к плазменной технике, в частности к материалу для изготовления электродов генератора низкотемпературной плазмы. .
Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов для вакуумных электронных приборов. .
Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов для ЭВП. .

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов для электровакуумных приборов. .

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электровакуумных приборах, в частности в магнетронах непрерывного или импульсного действия, работающих в широком диапазоне длин волн. Технический результат - повышение стабильности и воспроизводимости электрических параметров магнетрона за счет использования в нем прессованного оксидно-никелевого катода, обладающего высокой равномерностью плотности тока эмиссии и устойчивостью к деградирующему воздействию ионной и электронной бомбардировок. В магнетроне, содержащем анод и концентрически размещенный внутри него оксидно-никелевый катод, изготовленный путем совместного прессования смеси порошков никеля и эмиссионно-активного вещества, спекания прессовки в среде осушенного водорода при температуре 1000÷1200°С в течение 15-30 мин, в качестве эмиссионно-активного вещества используются агломераты никеля со слоем тройного карбоната, представляющие собой частицы никелевого порошка, равномерно покрытые слоем тройного карбоната бария-кальция-стронция толщиной до 20 мкм. Составляющие исходную рабочую смесь для прессования катода порошки никеля и указанных агломератов никеля со слоем тройного карбоната имеют одинаковый гранулометрический состав. Эмиссионные, тепловые и механические свойства катода могут управляться варьированием зернового состава формообразующего металла и эмиссионно-активного вещества, а также регулированием концентрации этих компонентов в рабочей смеси. Существенно снижена трудоемкость изготовления катода, исключены операции, связанные с применением токсичных, химически активных и взрывоопасных соединений. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления металлопористых катодов для вакуумных электронных приборов. Технический результат - повышение равномерности распределения плотности токоотдачи и долговечности катодов. Способ изготовления металлопористого катода включает запрессовку вольфрамового порошка при давлении 8-15 т/см2 в корпус, представляющий из себя выполненный точением из молибденового прутка стакан, при этом в корпусе последовательно, тремя прессованиями, формируют губку, состоящую из трех слоев, при этом первый, внутренний слой губки катода формируют из смеси 70-90 вес.% порошка вольфрама и 10-30 вес.% активного вещества, затем из порошка ниобия, тантала или гафния формируют второй промежуточный слой, после чего из порошка вольфрама или молибдена, либо их смеси, с добавлением в качестве присадки 0,5-3 вес.% порошка ниобия, тантала или гафния формируют третий внешний слой губки катода, образующий эмиттирующую поверхность. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Наверх