一种保持热阴极位置稳定结构的制作方法

专利名称：一种保持热阴极位置稳定结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微波电真空器件领域，具体涉及到行波管电子枪内部阴极组件的结构设计。
背景技术：
行波管利用电场、磁场来控制电子束在其内部运动，达到信号放大的目的。电子束的产生主要通过阴极，行波管内阴极常为热阴极，材料一般为金属钨，需要加热到一定的温度才能发射电子。主要是行波管使用的电子束电流值大，对发射能力要求较高，需要将阴极的工作温度加热，大于一定的温度(1050°C)才能够正常工作。电子束产生后然后利用控制极、阳极把电子束会聚、加速，形成一定截面形状、尺寸和能量的电子束，和高频系统完成能量的交换，致使信号得到放大。阴极、控制极和阳极可以形成一定形状的电子束，这些电极固定在电子枪外壳上。在常温环境下固定在电子枪外壳上，阴极工作温度一般要求高于1050°C,由于金属材料本身热胀冷缩的特性，高温会导致阴极、控制极等发生位置变化，影响电子束的形状，变大变粗，影响进入慢波系统时的通过率。在阴极压缩比大于30的情况下，电子束形状变大变粗，会导致慢波系统的磁聚焦变的困难，甚至产生慢波电流过大而调试不出来。控制极和阳极直接固定在电子枪外壳上，同时在正常工作时离热源较远，高温和常温下变化不是很大。阴极在外围有热屏结构，不是直接固定在枪壳上的。同时阴极是电子枪内部温度最高的部件，温度对其位置影响大。实际上不希望阴极位置发生变化，所以需要采取措施控制阴极在高温和常温下的位置变化。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，采用一种保持热阴极位置稳定结构，使在阴极高温工作时，由于材料热胀冷缩特性导致阴极位置变化，能够控制在一定范围内，从而保证电子束的形状不会发生变化，在工艺上保证设计的要求。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:—种保持热阴极位置稳定结构，包括控制极、阴极，阴极的外侧均安装有第一侧热屏、第二侧热屏、第三侧热屏，第一侧热屏、第二侧热屏、第三侧热屏之间形成连接链。在本实用新型所述的连接链的衔接方式为:第三侧热屏底端固定在阴极尾端，第二侧热屏顶端和第三侧热屏的顶端固定，第一侧热屏底端和第二侧热屏的底端固定，第一侧热屏的顶端固定在控制极上面。在本实用新型所述的第三侧热屏底端和阴极尾端、第二侧热屏顶端和第三侧热屏的顶端、第一侧热屏底端和第二侧热屏的底端、第一侧热屏的顶端和控制极之间均采用圆周方向固定，固定方式为激光点焊，圆周方向的固定点为偶数个。进一步，第一侧热屏、第二侧热屏、第三侧热屏的形状均为环形。本实用新型的有益效果是:在热阴极正常工作时，为高温环境，由于金属材料热胀冷缩的特性，高温导致阴极在前后方向上发生位置变化，从而改变阴极发射面和控制极位置变化，导致电子束形状发生变化。这里三层热屏首尾相连，连同阴极，在高温膨胀时向前位置移动的有两层热屏，向后位置移动的也有两层，这样通过热屏的温度及长度变化，前后位置移动的距离可相互抵消。从而保证阴极在工作时和常温装配时位置相同，保证了阴极和控制极的位置不发生变化，保证了电子束形状和计算情况相符。这种保持位置稳定结构，保证阴极装配精度，在工艺上保证电子枪计算的准确性。
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型:


图1为本实用新型一种保持热阴极位置稳定结构示意图。图2为本实用新型一种保持热阴极位置稳定结构三层热屏结构示意图。图3为本实用新型一种保持热阴极位置稳定结构的固定结构示意图。图4为本实用新型一种保持热阴极位置稳定结构热屏固定截面示意图。图中1-控制极，2-阴极，3-第一侧热屏，5-第二侧热屏，4-第三侧热屏。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见
图1，一种保持热阴极位置稳定结构，包括控制极1、阴极2，阴极2的外侧均安装有第一侧热屏3、第二侧热屏5、第三侧热屏4，第一侧热屏3、第二侧热屏5、第三侧热屏4之间形成连接链。在本实用新型所述的连接链的衔接方式为:第三侧热屏4底端固定在阴极2尾端，第二侧热屏5顶端和第三侧热屏4的顶端固定，第一侧热屏3底端和第二侧热屏5的底端固定，第一侧热屏3的顶端固定在控制极I上面。在热阴2极正常工作时，为高温环境，由于金属材料热胀冷缩的特性，会导致阴极位置发生变化。在本实用新型所述的第三侧热屏4底端和阴极2尾端、第二侧热屏5顶端和第三侧热屏4的顶端、第一侧热屏3底端和第二侧热屏5的底端、第一侧热屏3的顶端和控制极I之间均采用圆周方向固定，固定方式为激光点焊，圆周方向的固定点为偶数个。温度变化导致圆周上的变化，采取的措施是两层间的固定位置为对称的偶数个，这样能够保证这些热屏在圆周位置变化时为同步，不会发生圆周方向的偏移。而且，第一侧热屏3、第二侧热屏5、第三侧热屏4的形状均为环形。温度导致在前后方向上变化，第一侧热屏3、第二侧热屏5、第三侧热屏4首尾相连，连同阴极2，在高温膨胀时向前位置移动的有两层热屏，向后位置移动的也有两层，这样通过热屏的温度及长度变化，前后位置移动的距离可相互抵消。从而保证阴极2在工作时和常温装配时位置相同，保证了阴极2和控制极I的在前后位置不发生变化，保证了电子束形状和计算情况相符。这种保持热阴极位置稳定的结构，保证阴极装配精度，在工艺上保证电子枪计算的准确性。保证电子束形状不会发生变化，在工艺上保证设计的要求。具体实施步骤如下:[0026]1.设计相互固定方式。第一侧热屏3、第二侧热屏5、第三侧热屏4均为环状结构，热屏上下端均为开槽结构，如图3所示，其中开槽的数量为偶数个，这里都是12个，其示意图如图4所示。每层热屏固定位置为开槽后剩余的结构，采用点焊机焊接或者激光焊机点焊，将热屏相互位置固定成一体。2.设计三层热屏形状，如图2所示，内部热屏为圆环形，顶端和中间层屏固定；中间层热屏为阶梯圆环形，顶端和内部热屏固定，底端和外部热屏固定；外部热屏为圆环形，底端和中间层热屏的底端固定。其中内部热屏和外部热屏在高温时向后移动，材料为膨胀系数大的材料，中间层热屏为膨胀系数小的材料。3.设计保证热阴极位置稳定结构，将第一侧热屏3、第二侧热屏5、第三侧热屏4分别和阴极2、控制极I固定，如
图1所示，将第一侧热屏3的上端固定在控制极I上，将内层热屏4的尾端固定在阴极2的底部。本实用新型的优点:保证阴极的高温装配精度，而且工艺保证设计上的要求。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求1.一种保持热阴极位置稳定结构，包括控制极和阴极，其特征在于:所述阴极的外侧均安装有第一侧热屏、第二侧热屏和第三侧热屏，所述第一侧热屏、第二侧热屏和第三侧热屏之间形成连接链。
2.根据权利要求1所述一种保持热阴极位置稳定结构，其特征在于:所述的连接链的衔接方式为:所述第三侧热屏底端固定在阴极尾端，所述第二侧热屏顶端和第三侧热屏的顶端固定，所述第一侧热屏底端和第二侧热屏的底端固定，所述第一侧热屏的顶端固定在控制极上面。
3.根据权利要求1所述一种保持热阴极位置稳定结构，其特征在于:所述的第三侧热屏底端和阴极尾端、第二侧热屏顶端和第三侧热屏的顶端、第一侧热屏底端和第二侧热屏的底端、第一侧热屏的顶端和控制极之间均采用圆周方向固定，固定方式为激光点焊，圆周方向的固定点为偶数个。
4.根据权利要求1所述一种保持热阴极位置稳定结构，其特征在于:第一侧热屏、第二侧热屏、第三侧热屏的形状均为环形。
专利摘要本实用新型公开一种保持热阴极位置稳定结构，包括控制极、阴极，阴极的外侧均安装有第一侧热屏、第二侧热屏、第三侧热屏，第一侧热屏、第二侧热屏、第三侧热屏之间形成连接链。三层热屏首尾相连，连同阴极，在高温膨胀时向前位置移动的有两层热屏，向后位置移动的也有两层，这样通过热屏的温度及长度变化，前后位置移动的距离可相互抵消。从而保证阴极在工作时和常温装配时位置相同，保证了阴极和控制极的位置不发生变化，保证了电子束形状和计算情况相符。这种保持位置稳定结构，保证阴极装配精度，在工艺上保证电子枪计算的准确性。
文档编号H01J23/04GK203071039SQ20122068341
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者吴华夏, 张文丙, 赵艳珩, 白卫星, 刘志意, 袁璟春, 任振国, 张丽 申请人:安徽华东光电技术研究所