Электронная лампа

 

ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАМПА, содержащая герметичный корпус с размещенной в нем электродной системой, включающей анод и катодно-сеточный узел, выполненный в виде набора независимых параллельно соединенных коаксиальных катодно-сеточных ячеек, и системы принудительного охлаждения анода и сеток, отличающаяся тем, что, с целью увеличения мощности, КПД и коэффициента усиления, анод выполнен в виде набора независимых параллельно соединенных ячеек, каждая из которых коаксиально охватывает одну катодно-сеточную ячейку, а сетки выполнены с жидкостным охлаждением. типа беличье колесо. Стержни этой сетки заменены трубками (ламелями) и охлаждаются водой. Такая конструкция обеспечивает высокий уровень импульсной и средней мощности, так как сетка лампы остается практически холодной в широком диапазоне скважностей вплоть до непрерывного режима . Однако при дальнейшем увеличении анодных токов и анодных напряжений приходится увеличивать радиальные и линейные размеры электродов (сетка, катодный узел, анод) лампы. Но применение электродов таких размеров связано с большими трудностями, так как при существующем уровне технологии допуски на изготовление деталей и узлов электродов становятся сравнимыми с межэлектродными расстояниями . Из анализа расчетных вариантов электронно-оптической системы видно, что для обеспечения высоких значений таких параметров прибора, как выходная мощность.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 J 21/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3211459/21 (22) 04.12.80 (46) 07.11,91. Бюл. N. 41 (72) T.Н,Горбачева, А.П.Мусатов, А.С.Симонов, Ю.Д.Степанов и T.Ã,Ñòðèæêî (53) 621.385(088.8) (56) Патент США ¹ 2977494, кл. 313-69, опублик. 1961.

Патент США № 3334257, кл. 313-69, опублик, 1967, Авторское свидетельство СССР

¹ 489448, кл, Н 01 J 21/10, опублик. 1973.

Патент ФРГ ¹ 2821687, кл. Н 01 J 19/74, опублик, 1978.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к мощным электронным лампам.

Известна конструкция электронной лампы, состоящая из полного цилиндрического анода, цилиндрического катода, установленного коаксиально внутри анода, и управляющей сетки типа "беличье колесо", образованной из отдельных стержней, расположенных по образующим цилиндра, Эта конструкция обладает рядом преимуществ перед лампами с мелкоструктурными сетками (более высокое значение КПД и коэффициента усиления по.мощности).

Однако существенным недостатком такой конструкции является отсутствие прину-. дительного охлаждения сеток, т.е. лампа имеет так называемую "горячую сетку", термоток которой значительно ограничивает работу прибора на высоких уровнях средней мощности.

Известна электронная лампа, имеющая катодную систему, анод и двойную сетку

„„5U„„950086 Al (54)(57) ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАМПА, содержащая герметичный корпус с размещенной в нем электродной системой, включающей анод и катодно-сеточный узел, выполненный в виде набора независимых параллельно соединенных коаксиальных катодно-сеточных ячеек, и системы принудительного охлаждения анода и сеток, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения мощности, КПД и коэффициента усиления, анод выполнен в виде набора независимых параллельно соединенных ячеек, каждая иэ которых коаксиально охватывает одну катодно-сеточную ячейку, а сетки выполнены с жидкостным охлаждением.

4 типа "беличье колесо", Стержни этой сетки заменены трубками (ламелями) и охлаждаются водой. Такая конструкция обеспечивает высокий уровень импульсной и средней мощности, так как сетка лампы остается практически холодной в широком диапазоне скважностей вплоть до непрерывного режима.

Однако г1 и дал ьней шем увеличении анодных токов и анодных напряжений приходится увеличивать радиальные и линейные размеры электродов (сетка, катодный узел, анод) лампы. Но применение электродов таких размеров связано с большими трудностями, так как при существующем уровне технологии допуски на изготовление деталей и узлов электродов становятся сравнимыми с межэлектродными расстояниями.

Из анализа расчетных вариантов электронно-оптической системы видно, что для обеспечения высоких значений таких параметров прибора, как выходная мощность, 950086

КПД, коэффициент усиления по мощности, расстояние катод-сетка не должно превышать 1,2- 1,6 мм. Практически, в известной конструкции, это расстояние невозможно сделать меньше, чем 2,5-3,0 мм, так как при диаметре управляющей сетки, равном

300 мм, только сумма допусков, обеспечивающих этот межзлектродный размер, составляет 1 мм, кроме этого, увеличение расстояния необходимо также для обеспечения компенсации перемещений электродов, возникающих из-эа резкого перепада температур (вследствие больших радиальных размеров сетки) при прохождении технологического цикла обработки прибора (Откачки),„

Известна также электронная лампа, содержащая герметичный корпус с размещенной в нем электродной системой, включающей анод и катодно-сеточный узел, выполненный в виде набора независимых параллельно соединенных коаксиальных катодно-сеточных ячеек, и системы принудительного Охлаждения анода и сеток.

Однако в этОЙ кОнструкции сетки снаб жены воздушной системой охлаждения, которая не является эффективной при высоких уровнях импульсной и средней

MoL4HocTM. Поэтом j 4o1$HocTb TBKGA лампы ограничена из-за значительного термотока сеток, Кроме того, поскольку в лампе используется единый анод больших размеров, повышение мощности такой лампы связано с преодолением тех же трудностей, что и в решении.

Целью изобретения является увеличение мощности, КПД, и коэффициента усиления лампы.

Цель достигае.гся тем, что влампе,,содержащей герметичный корпус с размещенной в нем электродной системой, включающей анод и катодно-сеточный узел, выполненный в виде набора независимых параллельно соединенных коаксиальных катодно-сеточных ячеек, и системы принудительного охлаждения анода и сеток, анод выполнен в виде набора независимых параллельно соединенных ячеек, каждая из которых коаксиально охватывает одну ка20

50 тодно-сеточную ячейку, а сетки выполнены с жидкостным охлаждением.

При такой конструкции прибора радиальные размеры электродов в 3-4 раза меньше, чем размеры электродов в решении, что дает возможность повысить точность их изготовления, Это позволит сократить в 1,5-2 раза межэлектродное расстояние сетка-катод и тем самым повысить первеанс электронно-оптической системы, а, следовательно, и выходные параметры ламп.

Данная конструкция электронной лампы изображена на фиг. 1. Она содержит сеточный блок 1, трубки ", являющиеся элементами системы охлаждения сеточного блока, анодную секцию 3 корпус 4 прибора, зазор 5, являющийся каналом системы охлаждения анода. водораспределитель 6.

Сеточный блок 1 состоит из семи самостоятельных сеток-модулей, верхние водосборники которых обьединены между собой и водораспределителем 6 трубками 2, являющимися элементами системы охлаждения сеточного блока. Каждый сеточный модуль располагается внутри анодной секции 3, Все анодные секции соединены между собой и с корпусом 4 прибора так, что при этом образуется зазор 5, являющийся каналом единой системы Охлаждения диода, . Меняя число модулей и их расположение в лампе, а также используя общие конструктивные элементы такие, как катодные узлы, сеточные и анодные ячейки, можно без больших затрат на проектирование и изготовление разрабатывать лампы такого типа на различные уровни выходной могцности, На фиг. 2-6 показаны варианты расположения анодных ячеек лампы.

Проведенные экспериментальные исследования на макетах электронных ламп показали. что данная конструкция по сравнению с известной дает возможность уровень выходной импульсной мощности с

200 до 600 МВТ, снизить величину сеточного тока с 12-157 до 5-7;(, Ори этом КПД новой конструкции прибора составляет 98-99 вместо 95-96, а коэффициент усиления по мощности 35 дБ вместо 28 дБ.

950086

Редактор О. Юркова Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Т, Палий

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4637 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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