專利名稱：懸浮式柵控多注速調(diào)管電子槍結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微波真空電子器件領(lǐng)域，特別涉及一種懸浮式柵控多注速調(diào)管的 電子槍結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于國防裝備中的大功率柵控多注速調(diào)管，是現(xiàn)代高性能雷達(dá)的核心器件，它 是一種微波功率放大器件，該器件性能的好壞，對雷達(dá)的性能起決定性的作用。柵控多注電 子槍是這種器件的重要組成部件，電子槍工作穩(wěn)定性直接決定器件總體工作的穩(wěn)定性和可 靠性。傳統(tǒng)的柵控多注電子槍采用交叉式柵控多注結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)牢固，但是在測試、老練或工 作過程中，這種結(jié)構(gòu)的電子槍非常容易出現(xiàn)陰柵絕緣下降，頻繁打火，使整個(gè)器件無法正常 使用。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是交叉式柵控電子槍的柵極部分插入陰極中，結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是柵極 比較厚、陰極邊緣的電場比較理想、陰極邊緣的尖角不會和柵極邊緣的尖角相對。在器件實(shí) 際制造過程中，發(fā)現(xiàn)在單注情況下，這種結(jié)構(gòu)由于柵極較厚，一般大于1mm，使陰極和柵極之 間最小距離為0. 5mm，但是對于多注速調(diào)管，這個(gè)最小距離將會發(fā)生變化，因?yàn)闁艠O上存在 很多個(gè)孔(典型為19個(gè)孔)，在機(jī)械加工時(shí)，不可避免會存在尺寸公差和形位公差；陰極組 件采用焊接結(jié)構(gòu)，在零件加工時(shí)存在尺寸公差和形位公差，在焊接時(shí)同樣存在定位誤差和 焊接變形等。將陰極組件和柵極組裝到一起后，各種誤差相累積，陰極和柵極之間的實(shí)際最 小距離要小于0. 5mm。如果最小距離只有0. 45mm,則耐壓需要提高10% ；如果最小距離只 有0. 4mm,則耐壓需要提高20%。由此看來，對于多注速調(diào)管而言，傳統(tǒng)的電子槍結(jié)構(gòu)將會 對機(jī)械加工和裝配、焊接工藝要求得更加苛刻。傳統(tǒng)的交叉式柵控電子槍更為致命的問題是在管子測試、老練或工作過程中，如 果電子槍因?yàn)榉浅Ｅ既坏囊蛩匕l(fā)生打火，在某個(gè)陰極外圓或柵孔內(nèi)圓產(chǎn)生毛刺，就會使兩 者之間的距離迅速縮小，所要求的耐壓急劇升高，打火頻繁發(fā)生，很難恢復(fù)穩(wěn)定工作狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，針對傳統(tǒng)的交叉式柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)，加 工誤差導(dǎo)致陰極、柵極距離縮小，而且毛刺也易引起打火，耐壓急劇升高。為了克服這些不 足之處，就需要重新設(shè)計(jì)一種電子槍結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的，是提供一種懸浮式柵控多注 速調(diào)管電子槍結(jié)構(gòu)，在滿足柵控多注速調(diào)管工作電壓、陰極發(fā)射電流、柵極負(fù)偏壓、柵極脈 沖電壓、熱絲電流、熱絲電壓等參數(shù)要求的同時(shí)，使電子槍打火概率大大降低，能夠保證器 件長時(shí)間穩(wěn)定可靠工作。本實(shí)用新型的目的，是依靠以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種懸浮式柵控多注速調(diào)管 電子槍結(jié)構(gòu)，由多個(gè)平行豎直放置的單個(gè)陰極并列地裝配在陰極筒中構(gòu)成陰極組件，其特 征在于，在所述陰極組件上方，平行于組件表面懸浮的設(shè)置著減薄的開孔控制柵極，柵極的 上方為具有與柵極相對應(yīng)孔的陽極。所述多個(gè)平行豎直放置的陰極，該“多個(gè)”即為多注的注數(shù)，是由所裝備的雷達(dá)按任務(wù)需要對器件提出的參數(shù)要求，一般可由幾到二十幾個(gè)。這種 柵控電子槍的柵極完全懸浮在陰極上方，不再插入各陰極之間。通過計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)，此時(shí) 陰極邊緣的電場雖然不是最理想，但是對電子軌跡的影響不大，在工程上能夠接受。本實(shí)用新型的有益效果為，這種柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)可保證器件長時(shí)間工作穩(wěn)定可靠。

圖1為傳統(tǒng)的交叉式柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)示意圖(以19注為例)；圖2為上圖1的局部俯向視圖；圖3為本實(shí)用新型懸浮式柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1、圖2，表示傳統(tǒng)的交叉式柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)示意圖(以19注為例)，圖 中陰極筒1和19個(gè)單個(gè)陰極2通過焊接組成陰極筒組件，柵極3和陽極4上都加工有19 個(gè)孔。柵極3和陽極4的19個(gè)孔要求同陰極對正。由圖中可以看出，單個(gè)陰極2是交叉插 入柵極上平面所開的孔中。參照圖3，表示本實(shí)用新型提出的懸浮式柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)示意圖，這種結(jié)構(gòu)的 電子槍雖然存在陰極邊緣尖角與柵極孔底部內(nèi)圓尖角相對的問題，所述減薄的控制柵極， 其上表面層的厚度為0. 3-0. 8mm范圍，陰、柵極間兩相對尖角之間的距離加大至Imm左右， 所要求的耐壓強(qiáng)度下降至8kV/mm左右。另外由于極間距離達(dá)到Imm左右，因加工尺寸公 差、形位公差、裝配誤差、焊接變形等造成的電極間距離縮小引起的耐壓緊張程度可以控制 在5% 10%以內(nèi)。打火引起的毛刺對極間距離的縮小問題也大大緩解。圖中，柵極3減薄，陰極筒1、單個(gè)陰極2和陽極4都不變，按照與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同的 加工、焊接和裝配方法就可以得到圖3中所示懸浮式柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)。兩種電子槍裝 配、焊接的模具也相同，裝配焊接過程也相同。
權(quán)利要求1.一種懸浮式柵控多注速調(diào)管電子槍結(jié)構(gòu)，由多個(gè)平行豎直放置的單個(gè)陰極并列地裝 配在陰極筒中構(gòu)成陰極組件，其特征在于，在所述陰極組件上方，平行于組件表面懸浮的設(shè) 置著減薄的開孔控制柵極，柵極的上方為具有與柵極相對應(yīng)孔的陽極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮式柵控多注速調(diào)管電子槍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述減薄的 控制柵極，其上表面層的厚度為0. 3-0. 8mm范圍。
專利摘要懸浮式柵控多注速調(diào)管電子槍結(jié)構(gòu)，屬于微波真空電子器件領(lǐng)域，由多個(gè)平行豎直放置的單個(gè)陰極并列組成陰極筒組件，在陰極筒組件上方，平行于組件表面懸浮的設(shè)置著減薄的開孔控制柵極，最上方為多孔的陽極。這種柵控多注電子槍結(jié)構(gòu)可保證器件長時(shí)間工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號H01J23/06GK201859827SQ20102060178
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者周碎明, 張軍紅, 張長松 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十二研究所