线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统技术方案

本发明专利技术公开了线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统，包括电子注漂移管、通透收集极、线包磁聚焦结构。漂移管与收集极水平横向连接，筒状的线包磁聚焦结构套在漂移管的外围，磁聚焦结构的前后磁屏板分别卡在漂移管的前后大法兰盘上，通过调节各线包的电流在漂移管中形成设计中的磁场分布。当电子注从被测器件中进入漂移管的前接口大法兰盘后就在磁场中传输行进至进入收集极后迅速发射打在收集极的内胆上，仅中心小部分电子注通过通透收集极的后接口大法兰盘至电子注能量测量系统或电子注截面测量系统。本发明专利技术填补了测量电子注传输过程模拟测量系统多年缺失的现状。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统，包括电子注漂移管、通透收集极、线包磁聚焦结构。漂移管与收集极水平横向连接，筒状的线包磁聚焦结构套在漂移管的外围，磁聚焦结构的前后磁屏板分别卡在漂移管的前后大法兰盘上，通过调节各线包的电流在漂移管中形成设计中的磁场分布。当电子注从被测器件中进入漂移管的前接口大法兰盘后就在磁场中传输行进至进入收集极后迅速发射打在收集极的内胆上，仅中心小部分电子注通过通透收集极的后接口大法兰盘至电子注能量测量系统或电子注截面测量系统。本专利技术填补了测量电子注传输过程模拟测量系统多年缺失的现状。【专利说明】
本专利技术涉及真空电子学领域，尤其涉及强流电子注分析系统中用于测量电子注传 输过程的特性的模拟测量系统。 线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统
技术介绍
图1A是传统的用于微波电真空器件的强流电子注电子光学分析仪的部分结构 图。图1B是其中的电子枪系统的结构图。由图1A可见，所述强流电子注电子光学分析仪 包括电子枪系统1，电子枪系统1用于产生强流电子注，并入射到电子漂移管2。并且电子 枪系统1和电子漂移管2均为纵向坚立设置，电子漂移管2安装在电子枪系统1的上方，电 子枪系统1向上部发射强流电子注。 如图1B所示，电子枪系统1包括电子枪、主真空腔体、外接口、高压馈电头、热子、 陶瓷环件、阴极热子引线等。电子枪包括栅极、阴极、阳极，陶瓷环件将阴极、热子、栅极固定 在主真空室的底部，并使之与主真空室的室壁绝缘。阴极热子引线由主真空腔体底部的高 压馈电头引出主真空腔体，栅极和阴极是同电位的结构。高压馈电头仅能耐压10kV左右； 阳极头组件是安置于主真空腔体顶部的另一个大法兰盘上。阴极至阳极距离，栅极至阴极 距离都是固定的，由阴极、栅极的过渡支撑环件的长度所决定的。 上述强流电子注电子光学分析仪通常只有测量电子枪无磁场聚焦和行进过程的 电子注自由扩散的研究。没有磁聚焦情况下电子注传输过程特性的模拟测量结构。长期以 来的研究都是纸面上理论估算和实管的经验调试。曾有人试图在图1A和图1B所示的结构 上的电子枪固定的阳极法兰盘平面堆起一个和数个大线包叠起来，通过调整线包的电流， 粗略在电子注电压不足万伏、电子注电流不足数安培的情况下，定性观察电子注在磁场匹 配时电子注变化情况，但难以定量研究分析。 近代电子计算机发展模拟计算对设计模拟有了一定提高，但仍有较大误差，极需 有接近真实的热测状态下，由更直观准确的热测实验模拟结构来进一步提高电子注传输过 程中电子光学特性的了解，并研究电子枪与磁场过渡区匹配及磁场位形的匹配，设计良好 的微波真空器件的电子光学系统。 因此，现在存在的问题一方面是是现有的强流电子注分析仪缺少电子注传输过程 的模拟测量结构，其中最首要的是线包磁聚焦均匀场形的电子注传输过程模拟测量系统。 另一方面，现有的模拟测量系统不能满足具有近l〇〇kV电子注电压、30A电子注电流高功率 强流电子注及5-6千高斯均匀磁场聚焦系统的，具有相对论效应影响的模拟测量要求。
技术实现思路
(一）要解决的技术问题 本专利技术所解决的技术问题是要提出线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系 统，以满足高电压、大功率微波器件所需近100kv电子注电压、30A电子注电流及5-6千高斯 以上的均匀线包磁场聚焦的功能要求。 (二）技术方案 为解决上述技术问题，本专利技术提出一种线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量 系统，包括通用电子注漂移管、通透收集极、线包磁聚焦结构，其中，所述通用电子注漂移管 与所述通透收集极横向水平连接，所述线包磁聚焦结构套在所述通用电子注漂移管的外 围；当电子注进入所述通用电子注漂移管后，在所述线包磁聚焦结构的作用下，在所述线包 磁聚焦结构所产生的磁场中传输行进，再进入所述通透收集极。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述通用电子注漂移管包括前接口大法兰盘、 后接口大法兰盘、漂移管内胆管壁、漂移管管体、漂移管内胆、第一绝缘陶瓷环和第二绝缘 陶瓷环，其中，所述漂移管内胆用来承接离散的电子轰击，并冷却内胆收集离散的电子流； 由所述第一绝缘陶瓷环和第二绝缘陶瓷环将该漂移管内胆与所述漂移管管体电绝缘，并钎 焊在所述漂移管管体上。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述前接口大法兰盘是由高磁导率材料KM31 制成。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述漂移管内胆是由无氧铜制成的。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述通透收集极是由前接口法兰盘、后接口法 兰盘、收集极管体、收集极内胆、第一绝缘大陶瓷环、第二绝缘大陶瓷环组成；所述收集极内 胆经由所述第一绝缘大陶瓷环、第二绝缘大陶瓷环与所述收集极管体钎焊并电绝缘，所述 收集极内胆用来承接发散的电子注主流的轰击并降温。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述收集极内胆由无氧铜制成。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述线包磁聚焦结构由反向线包、线包组定位 筒内壁板、线包组定位筒外壁板、第一线包组、第二线包组、第三线包组、第四线包组、线包 组循环冷却水隔层、线包前磁屏板和线包后磁屏板组成；所述线包前磁屏板卡在所述通用 电子注漂移管的前接口大法兰盘上，所述线包后磁屏板卡在所述通用电子注漂移管的后接 口大法兰盘上；所述线包组定位筒内壁板和所述线包组定位筒外壁板分别固定在线包前磁 屏板与线包后磁屏板的端面上，并与线包前磁屏板与线包后磁屏板的中心轴线及所述通用 电子漂移管的中心轴线共轴；所述第一线包组、第二线包组、第三线包组、第四线包组安置 于所述线包组定位筒内壁板和所述线包组定位筒外壁板构成的定位筒中，由所述线包循环 冷却水隔层依次隔开。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述第一线包组、第二线包组、第三线包组、第 四线包组以及反向线包都是由电解铜l_x 2. 8_扁平耐高温漆包线绕制而成。 根据本专利技术的一种【具体实施方式】，所述线包前磁屏板、线包后磁屏板都是由高磁 导率材料纯铁制成。 (三）有益效果 1、本专利技术首次提出一种线包磁聚焦电子注传输过程模拟测量系统，填补了测量电 子注传输过程模拟测量系统多年缺失的现状。 2、本专利技术的线包磁聚焦电子注传输过程模拟测量系统可以通过调节多路线包中 的电流在漂移管中产生5000高斯以上的均匀磁场或其它形状的磁场分布，并能微调磁场 结构前大磁屏板与漂移管前大法兰盘所卡的位置及反向线包中的电流，可调节磁场过渡 区，研究和电子枪匹配的情况。 3、本专利技术可满足具有lOOkV以下30A左右大功率强流电子注对电子注传输过程测 量的要求。 4、本专利技术可作为大型多功能模块化强流电子注分析系统的强流电子注传输过程 模块之一，以横向水平的方式接入模块化强流电子注分析系统。 【专利附图】【附图说明】 图1A是现有技术强流电子注分析仪测量电子注的系统结构示意图； 图1B是图1A中的电子枪系统的结构示意图； 图2是本专利技术的线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统的结构示意图。 附图标记说明： 100.通用电子漂移管，101.前接口大法兰盘，102.后接口大法兰盘，103.漂移管 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统，其特征在于，包括通用电子注漂移管(100)、通透收集极(200)、线包磁聚焦结构(300)，其中，所述通用电子注漂移管(100)与所述通透收集极(200)横向水平连接，所述线包磁聚焦结构(300)套在所述通用电子注漂移管(100)的外围；当电子注进入所述通用电子注漂移管(100)后，在所述线包磁聚焦结构(300)的作用下，在所述线包磁聚焦结构(300)所产生的磁场中传输行进，再进入所述通透收集极(200)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆生，阮存军，李崇山，吴迅雷，
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