專利名稱：一種用于空間行波管的四級降壓收集極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空電子器件的收集極，尤其是能提高空間行波管總效率的四級降壓 收集極。
背景技術(shù)：
真空電子器件(如行波管、速調(diào)管、回旋管等)廣泛地用于衛(wèi)星、導(dǎo)航定位、軍事測 繪、微波遙感、電子偵察與對抗、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫?，是軍用和民用技術(shù)領(lǐng)域不可替代的重要 元器件[參考文獻(xiàn)廖復(fù)疆主編，《真空電子技術(shù)》(第二版)一信息化武器裝備的心臟，國 防工業(yè)出版社，北京(2008)]。真空電子器件是指在真空或氣體媒質(zhì)中，由于電子或離子在電極間的傳輸而產(chǎn)生 信號的放大與轉(zhuǎn)換效應(yīng)的有源器件，它的一個重要特點(diǎn)就是通過收集極回收完成互作用后 的電子能量。由于互作用后的電子還有部分能量沒有交出，它們將在電子打到收集極時轉(zhuǎn) 化成熱能，這不但浪費(fèi)了能量，而且為收集極的散熱帶來了困難，而多級降壓收集極不但可 以節(jié)約能源而且可以降低收集極上的熱能。空間行波管由于空間能源和散熱條件的限制， 對高效率的追求是一個永恒的課題，而多級降壓收集極就是提高空間行波管總效率的一個 重要途徑，通過提高多級降壓收集極的回收效率，可以有效的提高空間行波管的總效率。理 論上多級降壓收集極的級數(shù)越多，收集極的回收效率就越高，但實際上當(dāng)級數(shù)超過四級時， 其回收效率的增加很小，而且級數(shù)增加要求的電源路數(shù)也增加，增加了電源的復(fù)雜性。所 以，一般采用四級降壓收集極。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于空間行波管的四級降壓收集極，以提高多級降壓 收集極的回收效率和散熱能力。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于空間行波管的四級降壓收集極，其主要結(jié)構(gòu) 為同一圓管型收集極外筒內(nèi)部，第一收集極電極組件、第二收集極電極組件、第三收 集極組件和第四收集極組件在軸向平行順序分布，各個收集極組件之間留有一定的絕緣間 隙，各收集極的電極引線從絕緣陶瓷孔中穿過；第一收集極組件、第二收集極組件、第三收集極組件和第四收集極組件均由收集 極電極、電極絕緣瓷和電極引線組成；各收集極電極和收集極外筒之間通過絕緣陶瓷焊接在一起；收集極電極焊接在電極絕緣瓷的內(nèi)壁，電極絕緣瓷的外壁則和收集極外筒焊接在 一起，電極引線直接和收集極電極焊接在一起，并通過絕緣陶瓷和其他電極相互絕緣；收集極外筒和收集極端蓋相連接固定。 所述的四級降壓收集極中，各收集極組件的電極材料均為無氧銅。
所述的四級降壓收集極中，絕緣瓷為95%或以上的氧化鋁陶瓷。
所述的四級降壓收集極中，收集極外筒和收集極端蓋均為蒙乃爾合金。所述的四級降壓收集極其中，各收集極的電極引線為鎳絲。本發(fā)明的四級降壓收集極不僅能有效的提高回收效率，而且很具有良好的散熱能 力。


圖1所示為本發(fā)明實施例的主視圖。圖2所示為圖1中沿A-A線的剖視圖。圖中1-第一收集極引線，2-第二收集極引線，3-第三收集極引線，4-第四收集極引 線，5-第一收集極電極，6-第一收集極絕緣瓷，7-第二收集極電極，8-第二收集極絕緣瓷， 9-第三收集極電極，10-第三收集極絕緣瓷，11-第四收集極上電極，12-第四收集極下電 極，13-第四收集極絕緣瓷，14-第一收集極引線，15-收集極外筒，16-收集極端蓋。
具體實施例方式本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是各收集極電極和收集極外筒之間通過絕緣陶瓷焊接 在一起，不但保證各電極和外筒之間的絕緣耐壓性能，同時有效的將各電極的熱量通過絕 緣陶瓷傳到收集極外筒上，便于收集極外筒的散熱，提高多級降壓收集極的散熱能力。各收 集極組件在收集極外筒內(nèi)部按順序間隙排列，通過真空間隙保證各收集極組件之間的絕緣 性能。各收集極電極的引線從絕緣瓷管中穿出，通過絕緣瓷管保證電極之間的絕緣性能。 當(dāng)在互作用區(qū)完成能量交換以后，電子的速度分布在一個較寬的能量范圍內(nèi)，共同進(jìn)入四 級降壓收集極，能力最小的電子首先打到第一收集極電極上，能量次小的電子通過第一收 集極打到第二收集極電極上，能量較大的電子通過第一和第二收集極打到第三收集極電極 上，能量最大的則通過第一、第二和第三收集極打到第四收集極電極上。通過這種速度分選 來提高收集極的回收效率。但是，打到每一個電極上的電子都會激發(fā)二次電子，二次電子的 返流會降低收集極的回收效率。為了提高收集極的回收效率，本發(fā)明通過計算，優(yōu)化了收集 極電極的結(jié)構(gòu)，提高了四級降壓收集極的速度分選能力，降低了二次電子的返流，提高了收 集極的回收效率。本發(fā)明提出的四級降壓收集極，回收效率改善明顯，有效的提高了空間行波管的 總效率，同時收集極的散熱能力明顯增強(qiáng)。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的四級降壓收集極的主視圖中，四個收集極的引線均勻的分布在一 個圓上，引線從絕緣陶瓷預(yù)留的孔中穿過，保證引線和所穿過收集極電極之間的絕緣性能。 其中，引線為鎳絲，絕緣陶瓷為95%或以上的氧化鋁陶瓷。圖2所示的實施例的剖面圖中，每個收集極組件的絕緣瓷上都均勻的四個孔。第 一收集極引線1和第一收集極電極5、第二收集極引線2和第二收集極電極7、第三收集極 引線3和第三收集極上電極9、第四收集極弓丨線4和第四收集極下電極12分別焊接在一起。 第四收集極上電極11和第四收集極下電極12分別焊接在一起。第一收集極電極5的外表 面和第一收集極絕緣瓷6的內(nèi)表面、第二收集極電極7的外表面和第二收集極絕緣瓷8的內(nèi)表面、第三收集極上電極9的外表面和第三收集極絕緣瓷10的內(nèi)表面、第四收集極上電 極11的外表面和第四收集極絕緣瓷13的內(nèi)表面分別焊接在一起。第一收集極引線1從第 二收集極電極絕緣瓷8、第三收集極絕緣瓷10和第四收集極絕緣瓷13對應(yīng)的孔中穿過，第 二收集極引線2從第三收集極絕緣瓷10和第四收集極絕緣瓷13對應(yīng)的孔中穿過，第三收 集極引線3從第四收集極絕緣瓷13對應(yīng)的孔中穿過，第四收集極引線4直接引出即可。通 過模具，將第一收集極組件、第二收集極組件、第三收集極組件和第四收集極組件按照順序 放置，并在各組件之間留出絕緣間隙，然后，將第一收集極絕緣瓷6的外表面、第二收集極 絕緣瓷8的外表面、第三收集極絕緣瓷10的外表面和第四收集極絕緣瓷13的外表面同時 和收集極外筒15焊接在一起，最后將收集極外筒15和收集極端蓋16焊接在一起。這里，各 個收集極組件的電極材料均為無氧銅，絕緣瓷采用95%或以上的氧化鋁陶瓷，收集極外筒 和收集極端蓋的材料均為蒙乃爾。采用本發(fā)明的四級降壓收集極應(yīng)用于某空間行波管后， 收集極的回收效率大于75%，空間行波管的總效率達(dá)到56%，收集極的溫度在常溫和高溫 時的溫升不超過45 °C。
權(quán)利要求
1.一種用于空間行波管的四級降壓收集極，其主要結(jié)構(gòu)為同一圓管型收集極外筒內(nèi)部，第一收集極電極組件、第二收集極電極組件、第三收集極 組件和第四收集極組件在軸向平行順序分布，各個收集極組件之間留有一定的絕緣間隙， 各收集極的電極引線從絕緣陶瓷孔中穿過；第一收集極組件、第二收集極組件、第三收集極組件和第四收集極組件均由收集極電 極、電極絕緣瓷和電極引線組成；各收集極電極和收集極外筒之間通過絕緣陶瓷焊接在一起；收集極電極焊接在電極絕緣瓷的內(nèi)壁，電極絕緣瓷的外壁則和收集極外筒焊接在一 起，電極引線直接和收集極電極焊接在一起，并通過絕緣陶瓷和其他電極相互絕緣； 收集極外筒和收集極端蓋相連接固定。
2.如權(quán)利要求1所述的四級降壓收集極，其中，各收集極組件的電極材料均為無氧銅。
3.如權(quán)利要求1所述的四級降壓收集極，其中，絕緣瓷為95%或以上的氧化鋁陶瓷。
4.如權(quán)利要求1所述的四級降壓收集極，其中，收集極外筒和收集極端蓋均為蒙乃爾合金。
5.如權(quán)利要求1所述的四級降壓收集極，其中，各收集極的電極引線為鎳絲。
全文摘要
一種用于空間行波管的四級降壓收集極，于同一圓管型收集極外筒內(nèi)部，第一收集極電極組件、第二收集極電極組件、第三收集極組件和第四收集極組件在軸向平行順序分布，各個收集極組件之間留有一定的絕緣間隙，各收集極的電極引線從絕緣陶瓷孔中穿過；各個收集極組件均由收集極電極、電極絕緣瓷和電極引線組成；各收集極電極和收集極外筒之間通過絕緣陶瓷焊接在一起；收集極電極焊接在電極絕緣瓷的內(nèi)壁，電極絕緣瓷的外壁則和收集極外筒焊接在一起，電極引線直接和收集極電極焊接在一起，并通過絕緣陶瓷和其他電極相互絕緣；收集極外筒和收集極端蓋相焊接固定而成四級降壓收集極。
文檔編號H01J25/34GK102110564SQ200910243779
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者劉柳萍, 張淑君, 李莉, 樊會明, 蘇小保, 趙世柯 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所