一种TM制造技术

本申请公开了一种TM

A TM

【技术实现步骤摘要】
一种TM010模多注速调管输出腔
本专利技术一般涉及电子器件
，具体涉及一种TM010模多注速调管输出腔。
技术介绍
速调管是一种通过周期性调制电子注速度来实现放大功能的微波电子管，它首先在输入腔中对电子注进行速度调制，经漂移后转变为密度调制，然后群聚的电子注与输出腔隙缝的微波场交换能量，从而电子将动能交给微波场，完成振荡或放大。多注速调管由于具有高效率、高输出功率和低电子枪电压等特点，因此在大型粒子对撞机领域有重要的应用价值。如图1所示，其为相关技术中的一种多注速调管输出腔结构示意图，双矩形波导在同轴腔外壁的对称方向开孔，相连形成微波耦合结构。在目前的输出腔结构中，距离波导耦合孔最近的漂移管间隙上的特性阻抗会比距离波导耦合孔最远的漂移管间隙上的特性阻抗高出10％以上，这就意味着群聚后的电子注到达输出腔间隙之后，靠近波导耦合孔的电子注相对于远离波导耦合孔的电子注将受到更大的间隙电场作用力。而不同电子注受到的间隙电场作用力差别较大，会造成靠近波导耦合孔的电子注容易在输出腔漂移管间隙产生反射电子，使得多注速调管的稳定性降低；同时，如果输出腔的不同漂移管间隙上的特性阻抗具有较大差别，还会导致各个电子注的注波能量转换程度不同，使得多注速调管无法达到高输出效率。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种TM010模多注速调管输出腔，使得不同漂移管间隙上的特性阻抗差别小于0.8％，极大地提高多注速调管的稳定性和高输出效率。本申请提供一种TM010模多注速调管输出腔，所述输出腔包括同轴腔、同轴波导和两个矩形波导，所述同轴波导以圆周对称的形式与所述同轴腔形成耦合结构；其中所述同轴波导的中心轴线与所述同轴腔的中心轴线重合，所述两个矩形波导的中心轴线与所述同轴波导的中心轴线互相垂直且相交于同一点。可选地，所述同轴腔两侧设置多个漂移管，所述多个漂移管以所述同轴腔的中心轴线为基准，并沿着圆周均匀分布。可选地，所述同轴波导的外导体壁的内径与所述同轴腔的腔壁内径相等，所述同轴波导的内导体壁的内径大于所述多个漂移管围成圆周的直径，以使得所述同轴波导和所述多个漂移管之间不会形成干涉。可选地，所述耦合结构中所述同轴波导的耦合孔与所述多个漂移管间隙的位置互相对应。可选地，所述同轴波导的耦合孔是由多个圆柱体分割所形成的，所述圆柱体的轴线方向为所述同轴波导的径向，以连接所述同轴波导的内导体壁和外导体壁。可选地，所述圆柱体的中心与所述漂移管的中心一一对应分布，或者相差预设角度θ，所述预设角度θ通过下式计算得到：式(1)中，N为所述多个漂移管的数量。可选地，在所述同轴波导中靠近所述耦合孔的位置，所述同轴波导的内导体壁呈台阶型增厚。可选地，所述矩形波导以所述同轴波导的内导体壁较薄部分的外半径为基准，沿着径向往外延伸；所述同轴波导的外导体深入所述矩形波导的内部，并在所述矩形波导窄边长度的2/3处截止。可选地，所述矩形波导的宽边长度为标准矩形波导的宽边尺寸，所述矩形波导的窄边长度为所述标准矩形波导的窄边尺寸的1/3。可选地，所述同轴腔、所述同轴波导和所述两个矩形波导的材料均为无氧铜。综上，本申请实施例提供的TM010模多注速调管输出腔，该输出腔包括同轴腔、同轴波导和两个矩形波导，同轴波导以圆周对称的形式与同轴腔形成耦合结构，使得同轴腔中不同漂移管间隙上的特性阻抗差别小于0.8％，以及同轴腔内的电场分布沿圆周保持一致，保证了同轴腔内TM010模式不会有太大的畸变。同时，同轴波导的中心轴线与同轴腔的中心轴线重合，两个矩形波导的中心轴线与同轴波导的中心轴线互相垂直且相交于同一点，具有很强的实用性，由此极大地提高了多注速调管的稳定性和高输出效率。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为相关技术中的一种多注速调管输出腔结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种TM010模多注速调管输出腔的结构示意图；图3为本申请实施例中图2所示结构的侧视图；图4为本申请实施例提供的一种TM010模多注速调管输出腔的高频电场分布示意图；图5为本申请实施例中图4所示高频电场分布的侧视示意图；图6为本申请实施例中图3所示结构的剖面图；图7为本申请实施例中图6所示结构的侧视图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。为了便于理解和说明，下面通过图2至图7详细的阐述本申请实施例提供的TM010模多注速调管输出腔。请参考图2，其为本申请实施例提供的一种TM010模多注速调管输出腔的结构示意图。该输出腔包括同轴腔201、同轴波导202和两个矩形波导203，同轴波导202以圆周对称的形式与同轴腔201形成耦合结构。其中，同轴波导202的中心轴线与同轴腔201的中心轴线重合，而两个矩形波导203的中心轴线与同轴波导202的中心轴线互相垂直且相交于同一点。可选地，本申请实施例中同轴腔201、同轴波导202和两个矩形波导203的材料均为无氧铜。如图3所示，其为本申请实施例中图2所示结构的侧视图。同轴腔201两侧设置多个漂移管204，该多个漂移管204以同轴腔201的中心轴线为基准，并沿着圆周均匀分布。需要说明的是，漂移管数量N是多注速调管的总体参数之一，本申请实施例设置P波段的TM010模多注速调管中N为8，说明有8个电子注经过该输出腔。当同轴腔201工作在TM010模式时，从图4和图5所示的电场分布示意图中可以看出高频电场主要集中在8个漂移管204的间隙附近。其中，图5为图4所示高频电场分布的侧视示意图。需要说明的是，特性阻抗是反映漂移管间隙上高频电场强度的物理量。如果同轴腔201没有与之相连的耦合结构，比如耦合孔，那么8个漂移管间隙上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TM

【技术特征摘要】
1.一种TM010模多注速调管输出腔，其特征在于，所述输出腔包括同轴腔、同轴波导和两个矩形波导，所述同轴波导以圆周对称的形式与所述同轴腔形成耦合结构；
其中所述同轴波导的中心轴线与所述同轴腔的中心轴线重合，所述两个矩形波导的中心轴线与所述同轴波导的中心轴线互相垂直且相交于同一点。


2.根据权利要求1所述的TM010模多注速调管输出腔，其特征在于，所述同轴腔两侧设置多个漂移管，所述多个漂移管以所述同轴腔的中心轴线为基准，并沿着圆周均匀分布。


3.根据权利要求2所述的TM010模多注速调管输出腔，其特征在于，所述同轴波导的外导体壁的内径与所述同轴腔的腔壁内径相等，所述同轴波导的内导体壁的内径大于所述多个漂移管围成圆周的直径，以使得所述同轴波导和所述多个漂移管之间不会形成干涉。


4.根据权利要求2所述的TM010模多注速调管输出腔，其特征在于，所述耦合结构中所述同轴波导的耦合孔与所述多个漂移管间隙的位置互相对应。


5.根据权利要求4所述的TM010模多注速调管输出腔，其特征在于，所述同轴波导的耦合孔是由多个圆柱体分割所形成的，所述圆柱体的轴线方向为所述同轴波导的径向，以连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盛昌，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11