一种微波管电子枪膨胀量测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种微波管电子枪膨胀量测量装置，包括：支架、第一陶瓷杆、第二陶瓷杆、真空装置及读数显微镜，支架置于电子枪聚束极的上方，其设有第一圆形孔和第二圆形孔；第一陶瓷杆插入所述第一圆形孔中；聚束极的位置变化引起支架的位置变化并随之带来第一陶瓷杆的位置变化；第二陶瓷杆插入所述第二圆形孔中，通过所述第二圆形孔与电子枪的阴极接触；电子枪及支架固定于所述真空装置中；读数显微镜置于真空装置的工作台面上，用于记录第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的位置变化。本发明专利技术的测量装置具有结构简单、测量准确及可靠等优点，可有效缩短微波管电子枪的制作周期，具有较好的推广应用价值。

Microwave tube electronic gun expansion amount measuring device and method

The present invention provides a microwave tube electron gun expansion quantity measuring device comprises a bracket, the first ceramic rod, second ceramic rod and a vacuum device and a reading microscope, the top bracket is positioned in the electron gun buncher, which is provided with a first circular hole and second circular holes; the first ceramic rod is inserted into the first round hole; the position change of beam caused by the position change of holder and position change will bring the first ceramic rod; second ceramic rod inserted into the second round holes, through the cathode in contact with the second round hole and electron gun; electron gun and bracket fixed to the vacuum device in a vacuum device; reading microscope work on the table, for the position change records of the first and second ceramic ceramic rod rod. The measuring device of the invention has the advantages of simple structure, accurate measurement, reliability, etc., and can effectively shorten the manufacturing cycle of the electron gun of the microwave tube, and has better popularization and application value.

【技术实现步骤摘要】
一种微波管电子枪膨胀量测量装置及方法
本专利技术涉及真空电子学
，尤其涉及一种微波管电子枪膨胀量测量装置及方法。
技术介绍
电子枪是微波管的心脏，由阴极-热子组件、聚焦极组件、阳极和阳极支撑筒组件、电子枪绝缘段组件、阴极热子引线组件和电子枪底座组件等部分组成，其功能是产生和形成一定形状的电子柱。在微波管的研制过程中，为确保电子枪在热状态下的极间距离与设计尺寸吻合，必须准确地测出阴极和聚焦极的热膨胀量，进而获得精确的电子枪装配与焊接结构。阴极/聚焦极与阳极距离尺寸的微小变化将会引起电子枪性能的急剧变化。电子枪发射性能的检验只能待形成整管后在热测环节进行验证，若电子枪的电性能指标不合格，则只能对整管进行返工，调整工艺参数重新制备电子枪组件。因此，精确的测量阴极/聚焦极的热膨胀量，模拟电子枪在整管中的工作状态，在整管总装前检验电子枪的性能，便成为研究微波管电子枪的关键问题之一。目前，微波管电子枪的研究报告较多，而对微波管电子枪膨胀量的测量装置及方法鲜有报道。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种微波管电子枪膨胀量测量装置及方法。(二)技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种微波管电子枪膨胀量测量装置，包括：支架、第一陶瓷杆、第二陶瓷杆、真空装置及读数显微镜，支架置于电子枪聚束极的上方，其设有第一圆形孔和第二圆形孔；第一陶瓷杆插入所述第一圆形孔中；聚束极的位置变化引起支架的位置变化并随之带来第一陶瓷杆的位置变化；第二陶瓷杆插入所述第二圆形孔中，通过所述第二圆形孔与电子枪的阴极接触；电子枪及支架固定于所述真空装置中；读数显微镜置于真空装置的工作台面上，用于记录第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的位置变化。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种利用微波管电子枪膨胀量测量装置的测量方法，包括以下步骤：将电子枪及支架固定于真空装置中，并将支架置于电子枪聚束极的上方，其圆形通孔中心与阴极中心对齐；将第一陶瓷杆插入支架的圆形盲孔、将第二陶瓷杆插入支架的圆形通孔，使第一陶瓷杆的下方与所述圆形盲孔底部接触，第二陶瓷杆下方通过圆形通孔与电子枪的阴极中心表面处接触；对真空装置抽真空，真空度≤3.0×10-4Pa时，对电子枪加载电流和电压，电流变化范围0-25A；将读数显微镜置于真空装置的工作台面上，调整显微镜零位刻度线分别与第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的上方在一条水平线上，记录第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的上方在电子枪电流增大过程中的高度变化，根据第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的高度变化和两者之间的高度差可以分别计算出阴极、聚束极以及阴极相对于聚束极的膨胀量。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术一种微波管电子枪膨胀量测量装置及方法至少具有以下有益效果其中之一：(1)电子枪膨胀量能够在超高真空系统的环境中进行测试，其极限真空度优于2×10-7Pa；(2)电子枪能够通过真空系统和电气控制系统测量不同时间、不同电流和不同温度情况下的膨胀量，获得时间、温度、电流和膨胀量之间的关系曲线；(3)电子枪的膨胀量能够换算出阴极与阳极之间的距离，从而能够精确的计算电子枪中电子柱的聚焦区域，实现电子枪最佳的装配尺寸和优越的发射性能，避免电子枪的性能不合格导致的返工，可有效缩短电子枪及微波管的制作周期；(4)电子枪膨胀量测量获得的实验数据为微波管后续工序提供精确可靠的依据，验证微波管的理论计算、机械性能和电性能。附图说明图1为本专利技术实施例微波管电子枪膨胀测量装置结构示意图；图2为图1的电气控制系统示意图。【主要元件】1-石英钟罩；2-第一陶瓷杆；3-第二陶瓷杆；4-不锈钢支架；5-聚束极；6-阴极；7-热子；8-真空系统；9-橡胶密封圈；10-读数显微镜；11-报警指示灯；12-分子泵启动允许指示灯；13-离子泵启动允许指示灯；14-灯丝电源开允许指示灯；15-触摸显示屏；16-真空计；17-灯丝电源；18-稳压电源；19-分子泵电源；20-离子泵电源。具体实施方式本专利技术提供了一种微波管电子枪膨胀量测量装置，其具有结构简单、可靠性高、测量参数齐全等优点，可有效缩短电子枪及微波管的制作周期。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。在本专利技术的一个示例性实施例中，提供了一种微波管电子枪膨胀量测量装置。本实施例微波管电子枪膨胀量测量装置包括：真空装置、支架、第一陶瓷杆、第二陶瓷杆、读数显微镜。电子枪及支架固定于真空装置中，支架置于电子枪聚束极的上方，第一陶瓷杆和第二陶瓷杆分别插入支架的两个圆形孔：第一圆形孔和第二圆形孔，其中第二陶瓷杆下方与电子枪阴极的中心处接触；读数显微镜置于真空装置的工作台面上，用于记录第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的位置变化。真空装置包括：真空系统、橡胶密封圈、石英钟罩，电子枪的热子与真空系统相连，石英钟罩与橡胶密封圈配合使用并与真空系统之间实现密封的真空连接。热子通过真空系统中的电极与电气控制系统连接，电气控制系统对电子枪进行电流和电压加载；电气控制系统用于对真空系统内的真空度进行监测，并对真空系统和电子枪进行控制。图1是本专利技术实施例电子枪膨胀量测量装置示意图，请参照图1，测量装置包括：石英钟罩1、橡胶密封圈9、真空系统8、不锈钢支架4、第一陶瓷杆2、第二陶瓷杆3、读数显微镜10。石英钟罩1与橡胶密封圈9配合使用并与真空系统8之间实现密封的真空连接，电子枪包括聚束极5、阴极6、热子7，电子枪固定于真空装置中，热子7与真空系统8相连。不锈钢支架4包括一个圆形盲孔(第一圆形孔)和一个圆形通孔(第二圆形孔)，不锈钢支架4置于电子枪聚束极5的上方，第一陶瓷杆2插入不锈钢支架4的圆形盲孔，第二陶瓷杆3插入不锈钢支架4的圆形通孔，第二陶瓷杆3下方与阴极6的中心处接触；聚束极的膨胀变化引起不锈钢支架4的位置变化并随之带来第一陶瓷杆的位置变化，阴极的膨胀变化引起第二陶瓷杆的位置变化，读数显微镜10置于真空系统8的工作台面上，用于记录第一陶瓷杆2和第二陶瓷杆3的位置变化。第一陶瓷杆2和第二陶瓷杆3均采用热膨胀系数小的氧化铝陶瓷，第一陶瓷杆2的下方与不锈钢支架4的圆形盲孔底部接触，第二陶瓷杆3下方通过不锈钢支架4的圆形通孔与阴极中心表面处接触。测量前调整读数显微镜10的零位刻度线分别与第一陶瓷杆2和第二陶瓷杆3的上方在一条水平线上。图2为本专利技术实施例微波管电子枪膨胀量测量装置中电气控制系统的示意图。请参照图2，真空系统8通过控制线路与电气控制系统连接。该电气控制系统是PLC控制系统，包括：真空计16、分子泵电源19、稳压电源18、离子泵电源20、灯丝电源17及触摸显示屏15。为防止误操作，控制面板上均配有分子泵启动允许指示灯12、离子泵启动允许指示灯13及灯丝电源开允许指示灯14。电气控制系统用于对真空系统8内的真空度进行监测，并对电子枪进行电流和电压加载。利用上述微波管电子枪膨胀量测量装置进行膨胀量测量的方法包括以下具体步骤：步骤1：将由聚束极5、阴极6和热子7等组成的电子枪及不锈钢支架4固定于真空装置中；步骤2：将不锈钢支架4置于电子枪聚束极5的上方，其圆形通孔中心与阴极7中心对齐；步骤3：将第一陶瓷杆2插入不锈钢支架4的圆形盲孔，使第一陶瓷杆2的下方与盲孔底部接触，将第二陶瓷杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，包括：支架，置于电子枪聚束极的上方，其设有第一圆形孔和第二圆形孔；第一陶瓷杆，插入所述第一圆形孔中；聚束极的位置变化引起支架的位置变化并随之带来第一陶瓷杆的位置变化；第二陶瓷杆，插入所述第二圆形孔中，通过所述第二圆形孔与电子枪的阴极接触；真空装置，电子枪及支架固定于所述真空装置中；及读数显微镜，置于真空装置的工作台面上，用于记录第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的位置变化。

【技术特征摘要】
1.一种微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，包括：支架，置于电子枪聚束极的上方，其设有第一圆形孔和第二圆形孔；第一陶瓷杆，插入所述第一圆形孔中；聚束极的位置变化引起支架的位置变化并随之带来第一陶瓷杆的位置变化；第二陶瓷杆，插入所述第二圆形孔中，通过所述第二圆形孔与电子枪的阴极接触；真空装置，电子枪及支架固定于所述真空装置中；及读数显微镜，置于真空装置的工作台面上，用于记录第一陶瓷杆和第二陶瓷杆的位置变化。2.根据权利要求1所述的微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，所述真空装置包括：真空系统，电子枪的热子与真空系统相连；石英钟罩，与橡胶密封圈配合使用并与真空系统之间实现密封的真空连接。3.根据权利要求1所述的微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，所述第一圆形孔为圆形盲孔，所述第二圆形孔为圆形通孔，第一陶瓷杆的下方与所述第一圆形孔底部接触，第二陶瓷杆下方通过第二圆形孔与电子枪的阴极中心表面处接触。4.根据权利要求1所述的微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，第一陶瓷杆和第二陶瓷杆均采用氧化铝陶瓷。5.根据权利要求1所述的微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，所述支架为不锈钢支架。6.根据权利要求2所述的微波管电子枪膨胀量测量装置，其特征在于，还包括：电气控制系统，与真空系统连接，用于对电子枪进行电流和电压加载，用于对真空系统内的真空度进行监测，并对真空系统和电子枪进行控制。7.根据权利要求6所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博锋，胡旭华，周冠丽，周健勇，张兆传，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11