一种阴极可调式双阳极磁控电子枪制造技术

该发明专利技术属于与真空回旋管配套用双阳极磁控电子枪，包括电子枪壳体及底座，含电热丝，带环形标尺段、螺纹段和导向平面的电热丝套筒及绝缘填充物在内的电热丝组件，将电热丝组件固定于电子枪壳体内的带滑动式定位套的支撑筒，设于电热丝套筒与其支撑筒之间的含调节螺母在内的调节机构总成，电子枪阴极及固定环板，第一阳极及固定环，第二阳极；该发明专利技术可根据工作状况调节阴极与阳极之间的距离，所得电子注的横纵速度比大于1.0、纵向速度离散小于1.5％。有效克服传统电子枪因装配误差及过热变形或因电流、电压变化大带来的影响，具有可适应更大范围工作电流和电压，速度的离散性低、电子注的性能优良，并可提高后续回旋管注波互作用功率和效率等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种阴极可调式双阳极磁控电子枪
本专利技术属于高功率微波、毫米波、亚毫米波
中的双阳极磁控电子，枪特别是一种与真空回旋管配套用的阴极可调式双阳极磁控电子枪。
技术介绍
回旋管是上世纪六十年代由前苏联科学家利用电子回旋谐振受激辐射这一机理做出的，也是第一个重点发展的电子回旋脉塞器件，由于回旋管在毫米波及亚毫米波频段所表现出来的卓越性能，为毫米波、亚毫米波在雷达与制导系统、电子战、毫米波通信、高功率微波系统、受控热核聚变等领域的应用起到了很大的推动作用，因此得到了世界各国的重视，并先后开展了回旋管的理论和应用研究。回旋管是通过电子在真空中的运动将电子所携带的直流电能转换成微波能量的器件。电子枪产生电子注，电子注在高频结构中与高频场相互作用，将直流能量转化成高频能量。在回旋管器件中，由于互作用区的注波互作用发生在电磁波横向电场与电子注横向能量之间，同时整个管子要求电子枪产生高电流密度，层流性好的电子注，因此，如何产生高横纵速度比、较低的速度离散的回旋电子注就成为回旋管器件的重要性能。目前用于回旋管的电子枪，大部分都是磁控注电子枪。磁控注入枪(MIG)的主要工作原理是：在温度限制下的环状阴极产生的空心电子注在倾斜电场与纵向磁场的共同作用下，产生一个初始的回旋运动。这个时候，电子的横向能量比较小，经过一段纵向磁场缓慢上升的过渡区，在绝热压缩情况下回旋电子注的电流密度增大，电子注半径减小，而横向能量逐渐增加。电子注中的电子同时具有纵向速度和横向速度，当电子的横向速度和纵向速度之比达到要求时，进入注波互作用区，与电磁波交换能量。由于电子注的质量对回旋管注波互作用效率的影响极大，为了获得更好的互作用效率，要求电子注的速度离散尽可能的小。而影响磁控注入电子枪速度离散的一个主要因素是阳极与阴极间的相对位置，如果生产及使用中阴极与阳极的相对位置与设计位置之间出现偏差，速度离散会显著增大。常规双阳极磁控电子枪的结构(如图1)包括：电子枪壳体及其底座，含电热丝及其引出线、电热丝套筒及其绝缘填充物在内的电热丝组件以及将电热丝套筒固定于电子枪壳体内的带固定套的支撑筒，含前形成极、阴极发射环、后形成极在内的阴极及其固定环板，设于阴极前端并罩于阴极上的第一阳极及其固定环，紧固于壳体前端的第二阳极。该电子枪内的支撑筒的后部紧固于底座中心孔内、电热丝组件通过其支撑筒固定于电子枪壳体内的轴线上，电子枪阴极则通过其固定环板紧固于电热丝套筒前端，电子枪第一阳极嵌入电子枪壳体前端内壁中并罩于阴极上后、通过其固定环及壳体端口紧固于壳体内，第二阳极通过其后端紧固于壳体的前端口上。专利号为200810114538.X、专利技术名称为《抑制回旋管放大器双阳极磁控式注入电子枪区振荡的方法》即属于此类双阳极磁控电子枪，该类电子枪的阴极通过其支撑筒与电子枪焊接成一体，其它各部件亦是相对固定的，因此在电子枪的制造与装配过程中一旦电子枪的阴极与阳极的相对位置出现偏差、即无法调整，且在工作过程中因各部件受热不均匀引起的热变形或因工作电流和电压变化过大，造成阴、阳极的相对位置改变，均将导致阴极表面电场改变、电子枪工作时的电子初始速度离散增大，使回旋管注波互作用效率降低等弊病的发生。因而、此类电子枪存在速度零散大，很难满足使用中速度离散小于3％的要求，回旋管注波互作用效率低等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对
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存在的缺陷，改进设计一种阴极可调式双阳极磁控电子枪，该电子枪可根据工作状况调节阴、阳极的相对位置，有效降低电子枪工作时纵向速度离散性，以获得性能优良的电子注、提高后续回旋管注波互作用的功率和效率等目的。本专利技术的解决方案是在
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基础上将电热丝组件连同位于其前端的节阴改为可沿电子枪轴线移动的可调式阴极、以克服
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采用固定式阴极带来的弊端。为了确保阴极调节的准确性和稳定性，本专利技术将电热丝组件的后端延长到底座外并在电热丝套筒后部的外环面上增设一环形标尺段及一螺纹段、在电热丝套筒外环面的中前部设置确保其轴向移动的导向平面以防止其转动，同时在电热丝套筒后部螺纹段与其支撑筒之间增设一调节螺母、以调节电热丝组件及位于其前端的阴极的轴向位移，为了确保在位移调节过程中电热丝组件及阴极不发生转动、将原支撑筒内两个内环面为圆柱面的固定套改为带导向平面的可轴向运动的可滑动式定位套，与电热丝套筒上的导向平面配合以实现其位移的调节，为了固定调节后的位置、在调节螺母与电热丝套筒之间还增设一锁紧螺母、以确保调节后阴极位置的稳定；本专利技术即以此实现其专利技术目的。因此，本专利技术阴极可调式双阳极磁控电子枪包括电子枪壳体及其底座，含电热丝、电热丝套筒及其绝缘填充物在内的电热丝组件以及将电热丝组件固定于电子枪壳体内的带定位套的支撑筒，含前形成极、阴极环(电子发射环)、后形成极在内的电子枪阴极及其固定环板，设于阴极前端并罩于阴极上的第一阳极及其固定环，紧固于壳体前端的第二阳极；关键在于所述电热丝组件的后端延长到底座外并在电热丝套筒后部的外环面上依次增设一环形标尺段及一螺纹段、同时在外环面的中前部设置仅能轴向移动的导向平面，同时在电热丝套筒后部螺纹段与其支撑筒之间增设一带旋转柄和(轴向)限位槽的调节螺母，在支撑筒内的定位套则为带导向平面的可轴向运动的滑动式定位套；带定位套的支撑筒仍通过其后部紧固于底座中心孔内，带轴向限位槽的调节螺母通过卡环嵌入限位槽后与底座呈可转动式固定，电热丝组件则通过电热丝套筒后部的螺纹与调节螺母连接、通过套筒中前部外环面上设有导向平面的柱面与支撑筒内的定位套可滑动式连接，电子枪阴极通过其固定环板与电热丝套筒前端面紧固连接，第一阳极通过其固定环及壳体前端口固定于壳体内，第二阳极通过其后端与壳体前端密封紧固成一体。其余阳极与电子枪壳体、电子枪壳体与底座等级的连接均与
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相同。为了防止调定后的阴极位置发生变动及方便读数，在调节螺母与电热丝套筒之间还设有一外端面位于环形标尺段内的锁紧螺母。所述在电热丝套筒外环面的中前部设置确保其仅能轴向移动的导向平面，导向平面的个数1个或对称设置2个。所述电热丝套筒后部的螺纹与调节螺母均为细牙螺纹。本专利技术由于在
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基础上将电热丝组件的后端延长到底座外并在电热丝套筒后部的外环面上增设一环形标尺段及一螺纹段、在电热丝套筒外环面的中前部上设置确保其轴向移动的导向平面与支撑筒内两个带导向平面的可可滑动式定位套配合以防止其转动，同时在电热丝套筒后部螺纹段与其支撑筒之间增设一调节螺母、以调节电热丝组件及位于其前端的阴极的轴向位移；本专利技术可根据工作时场强分布状况沿着电极中心轴调节阴极与阳极之间的距离，使阴极处于最佳的发射状态以获得性能优良的电子注，本专利技术所得电子注的横纵速度比大于1.0、纵向速度离散小于1.5％，可有效降低因电子枪装备误差及热形变带来的影响、对工作电流和电压的冗余度变大，可以提高电子枪的适应性能和稳定性。因而本专利技术具有可有效克服电子枪因装配误差及过热变形带来的影响，提高了电子枪的适应性能和稳定性，可适应更大范围的工作电流和电压，有效降低电子枪工作时电子初始速度的离散性、获得性能优良的电子注，为回旋管注波互作用效率的提高提供可靠保证等特点。附图说明图1为
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阴极固定式双阳极磁控电子枪结构示意图(剖视视图)；图2为本专利技术阴极可调式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阴极可调式双阳极磁控电子枪，包括电子枪壳体及其底座，含电热丝、电热丝套筒及其绝缘填充物在内的电热丝组件以及将电热丝组件固定于电子枪壳体内的带定位套的支撑筒，含前形成极、阴极环、后形成极在内的电子枪阴极及其固定环板，设于阴极前端并罩于阴极上的第一阳极及其固定环，紧固于壳体前端的第二阳极；其特征在于所述电热丝组件的后端延长到底座外并在电热丝套筒后部的外环面上依次增设一环形标尺段及一螺纹段、同时在外环面的中前部设置仅能轴向移动的导向平面，同时在电热丝套筒后部螺纹段与其支撑筒之间增设一带旋转柄和限位槽的调节螺母，在支撑筒内的定位套则为带导向平面的可轴向运动的滑动式定位套；带定位套的支撑筒仍通过其后部紧固于底座中心孔内，带轴向限位槽的调节螺母通过卡环嵌入限位槽后与底座呈可转动式固定，电热丝组件则通过电热丝套筒后部的螺纹与调节螺母连接、通过套筒中前部外环面上设有导向平面的柱面与支撑筒内的定位套可滑动式连接，电子枪阴极通过其固定环板与电热丝套筒前端面紧固连接，第一阳极通过其固定环及壳体前端口固定于壳体内，第二阳极通过其后端与壳体前端密封紧固成一体。其余阳极与电子枪壳体、电子枪壳体与底座等级的连接均与背景技术相同。...

【技术特征摘要】
1.一种阴极可调式双阳极磁控电子枪，包括电子枪壳体及其底座，含电热丝、电热丝套筒及其绝缘填充物在内的电热丝组件以及将电热丝组件固定于电子枪壳体内的带定位套的支撑筒，含前形成极、阴极环、后形成极在内的电子枪阴极及其固定环板，设于阴极前端并罩于阴极上的第一阳极及其固定环，紧固于壳体前端的第二阳极；其特征在于所述电热丝组件的后端延长到底座外并在电热丝套筒后部的外环面上依次增设一环形标尺段及一螺纹段、同时在外环面的中前部设置仅能轴向移动的导向平面，同时在电热丝套筒后部螺纹段与其支撑筒之间增设一带旋转柄和限位槽的调节螺母，在支撑筒内的定位套则为带导向平面的可轴向运动的滑动式定位套；带定位套的支撑筒仍通过其后部紧固于底座中心孔内，带轴向限位槽的调节螺母通过卡环嵌入限位槽后与底座呈可转动式固定，电热丝组件则通过电热丝套筒后部的螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梅，
申请(专利权)人：刘梅，
类型：发明
国别省市：江苏,32