微波真空电子器件的零件除气方法、装置和系统制造方法及图纸

技术编号:13459054 阅读:107 留言:0更新日期:2016-08-03 18:51
一种微波真空电子器件的零件的除气方法,包括步骤:(1)将所述零件置于一含电子枪的真空腔内;(2)固定所述零件,使电子枪对准所述零件;(3)所述真空腔抽真空后,开启电子枪轰击所述零件,进行除气。该除气方法使零件尤其是收集极中的气体去除干净,从而大大缩短微波真空电子器件的老练时间,同时提高器件内的极限真空度,从而大大延长器件的寿命而产生巨大经济效益。本发明专利技术简单易行、成本低,气体去除效率高,可以大大减少微波电真空器件的老练时间,具有很高的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种微波真空电子器件的零件的除气方法,包括步骤:(1)将所述零件置于一含电子枪的真空腔内;(2)固定所述零件,使电子枪对准所述零件;(3)所述真空腔抽真空后,开启电子枪轰击所述零件,进行除气。该除气方法使零件尤其是收集极中的气体去除干净,从而大大缩短微波真空电子器件的老练时间,同时提高器件内的极限真空度,从而大大延长器件的寿命而产生巨大经济效益。本专利技术简单易行、成本低,气体去除效率高,可以大大减少微波电真空器件的老练时间,具有很高的经济价值。【专利说明】微波真空电子器件的零件除气方法、装置和系统
本专利技术涉及微波真空电子器件技术,尤其涉及一种微波真空电子器件的零件除气方法,以及除气装置和除气系统。
技术介绍
微波真空电子器件广泛用于雷达、卫星通信、电子加速器、全球定位、可控热核聚变及高功率微波武器等方面,其独特的功能和优越的性能,特别是在大功率和高频段的情况下,是其他器件所不能取代的。对于微波真空电子器件,鉴于其结构、工艺特点及一般工作原理,在剔除了早期失效后,器件性能参数趋于稳定,加之真空器件对温度、辐射等环境因素并不敏感,寿命就成为表征其可靠性水平的重要指标。影响电真空器件寿命的因素很多,其失效模式与分布因管种不同而存在差异。在复杂的各种因素中,残余气体不仅几乎同时对阴极发射、电子注聚焦、输出功率、噪声电平和管内真空度有影响,而且会使管内精密零件受到不能修复的损伤,而这种零件会导致管子的过早损坏。因此研究满足高功率、高效率、高频率、宽频带空间行波管的超高真空获得和维持技术,对于推动卫星通信及高功率微波器件等技术的发展具有十分重要的意义。微波真空电子器件为了获得和保持最佳性能、长寿命和高可靠性所需要的超高真空,降低器件制作材料的出气率尤为重要。微波真空电子器件通常采用烘烤除气的方法降低出气率。真空中的“烘烤”是指在抽气的某一阶段中,将真空系统升温,随后又使之降到环境温度的过程。烘烤的主要目的是使吸附的气体从被加热的表面上解吸,而且其解吸速率要远远大于在环境温度下的解吸速率,对解吸出的气体,用真空栗从系统中排除。烘烤的好处是:能在规定的抽气时间内达到较低的压力;或为达到规定的压力,所用的总抽气时间较短。在整个系统中,由烘烤而引起的系统最终的总压力的下降一般是很微小的(甚至可能略有上升),但就烘烤的实质来看,是使结合能较低的吸附气体被有选择地从研究的表面上除去,使得在真空气氛中的被去气的部位成为比较“干净新鲜”的。研究发现许多金属在真空中经过1000°C的长时间加热后,表面仍留有氧化膜。例如必须在10—4Pa的真空中把Mo加热到1760°C并持续数小时才能排净Mo金属溶解的气体。因此采用烘烤(400-600°C)除气的微波真空电子器件中金属零件溶解的气体及表面的氧化膜很难去除干净。在电子束的轰击下,微波真空电子器件内金属零件(尤其是收集极,因为其接收了90%以上的电子)会放出大量的气体,因此微波真空电子器件为了获得和保持最佳性能、长寿命和高可靠性所需要的超高真空,必须经过长时间的老练(500-1000小时),即便如此,由于用于微波真空电子器件老练用钛栗体积的限制,它们的抽速一般较小(一般为几升/秒),因此微波真空电子器件老练后的极限真空也很难达到很高的水平。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微波真空电子器件的零件除气方法或者装置,以解决以上所述的至少问题。为实现上述目的,本专利技术提供一种微波真空电子器件的零件的除气方法,包括以下步骤:(I)将所述零件置于一含电子枪的真空腔内; (2)固定所述零件,使电子枪对准所述零件;(3)所述真空腔抽真空后,开启电子枪轰击所述零件,进行除气。根据本专利技术的一具体实施方案,所述零件为收集极。根据本专利技术的一具体实施方案,步骤(3)具体为:引入一电极,电极的阳极连接所述零件,阴极连接电子枪,真空腔抽真空后,电极上施加偏压,电子枪被加热后发射电子,轰击零件表面,进行除气。根据本专利技术的一具体实施方案,真空腔抽真空后的真空度为IX 10—5Pa以上。根据本专利技术的一具体实施方案,步骤(3)中,进行除气时,所述零件的温度不超过600。。。根据本专利技术的一具体实施方案,所述电子枪轰击方式为低压直流电子轰击或者高压脉冲电子轰击。根据本专利技术的一方面,提供一种微波真空电子器件的零件的除气装置,包括:真空腔;固定零件的装置,其设置于真空腔内;电子枪,固定设置于真空腔内;以及电极,包括阴极与阳极,所述阳极用于连接所述零件,所述阴极连接所述电子枪。根据本专利技术的一具体实施方案,在除气装置中,所述真空腔包括钟罩以及底盘,所述钟罩与所述底盘相扣,形成一密闭空间,所述底盘为金属法兰,所述电极的阴极和阳极固定设置在所述金属法兰盘上,阴极和阳极的一端伸入所述真空腔内,另一端伸出所述真空腔,用于连接一外接电源,所述零件为收集极。根据本专利技术的一具体实施方案,在除气装置中,所述同定零件的装置与所述金属法兰固定连接,且所述电子枪也固定连接在所述金属法兰上。根据本专利技术的一方面,提供一种微波真空电子器件的零件的除气系统,包括:至少一个以上任意一项所述的除气装置,所述除气装置中的真空腔设置有抽真空通道;电源,所述电源连接所述除气装置中的各电极;抽真空装置,设置为与能所述抽真空通道密闭连接,用于对所述除气装置抽真空。(三)有益效果从上述技术方案可以看出,本专利技术具有以下有益效果:(I)本专利技术的零件(尤其是收集极)除气方法简单易行、成本低,可以非常快速的将微波真空电子器件的收集极吸附溶解的气体及表面的氧化膜去除干净,避免了因微波真空电子器件的收集极吸附溶解的气体过多而带来的老练时间过长;(2)通过电子枪轰击零件进行除气,提高微波真空电子器件极限真空,进而延长其寿命,缩短了微波真空电子器件的老练时间,提高微波真空电子器件的极限真空;(3)与加热除气相比,电子轰击除气的起始出气速率很高,一般要比热除气大几到十几倍;(4)通过采用钟罩与法兰相扣的连接方式,且电子枪和零件设置在法兰上,简化了操作步骤,提尚除气效率。【附图说明】图1为根据本专利技术一具体实施例的电子束轰击收集极装置示意图;图2为根据本专利技术一具体实施例的微波真空电子器件的零件的除气系统示意图;图3为根据本专利技术一具体实施例的微波真空电子器件的收集极除气方法的流程图。【主要元件符号说明】1-电极,2-电极法兰,3-钟罩,4-电子枪,5-收集极,6_电子束收集极,7_超高真空栗机组接口,8_超高真空阀门,9_超高真空系统【具体实施方式】本专利技术的基本构思为,提供一种微波真空电子器件的零件的除气方法,包括以下步骤:(I)将所述零件置于一含电子枪的真空腔内; (2)固定所述零件,使电子枪对准所述零件;(3)所述真空腔抽真空后,开启电子枪轰击所述零件,进行除气。对于所述零件,可以为微波真空电子器件的各个零件,优选的为收集极。对于步骤(3),具体为:引入一电极,电极的阳极连接所述零件,阴极连接电子枪,真空腔抽真空后,电极上施加偏压,电子枪被加热后发射电子,轰击零件表面,进行除气。优选的,真空腔抽真空后的真空度为IX 10—5Pa以上。进行除气时,所述零件的温度不超过600 °C。优选的,电子枪轰击方式为低压直流电子轰击或者高压脉冲电子轰击。低压直流电子轰击的除气效率本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种微波真空电子器件的零件的除气方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将所述零件置于一含电子枪的真空腔内;(2)固定所述零件,使电子枪对准所述零件;(3)所述真空腔抽真空后,开启电子枪轰击所述零件,进行除气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘燕文田宏朱虹孟鸣凤赵丽谷兵
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

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