磁控管制造技术

本文提供了一种用于磁控管的阳极，该阳极包括：圆筒形壳体，该圆筒形壳体限定纵向轴线，壳体的中心用于容纳磁控管的阴极；多个叶片，多个叶片围绕壳体以角度间隔布置，其中每个叶片与其相邻叶片之间的角间距构造成提供磁控管的腔体谐振器，其中每个叶片具有从壳体朝向壳体的中心径向向内延伸的宽度，并且具有与壳体的纵向轴线平行地纵向延伸的长度；以及多个环形带环，用于设置腔谐振器的谐振模式频谱，其中将带环以纵向间隔并与壳体的纵向轴线同心地布置，其中交替的叶片构造成支撑交替的带环，使得每个叶片耦合交替的带环并且每个带环耦合交替的叶片，其中多个带环中的至少第一带环的横截面尺寸与多个带环中的至少第二带环的横截面尺寸不同。的横截面尺寸不同。的横截面尺寸不同。

【技术实现步骤摘要】
磁控管


[0001]本公开涉及用于磁控管的阳极、阳极的多个带环、磁控管和制造用于磁控管的阳极的方法。该装置和方法可以在产生微波的领域中找到特定的应用，但不排他地，例如用于粒子加速器中。

技术介绍

[0002]磁控管可用于产生用于各种不同目的的射频(RF)能量(例如微波)。例如，磁控管产生的RF能量可以提供给粒子加速器(例如直线加速器)并用于建立加速电磁场以加速带电粒子，例如电子。在某些应用中，加速的电子可能会被引导入射到靶材(例如钨)上，这会导致电子的一些能量以x射线的形式从靶材发射出去。
[0003]在一些应用中，所产成的X射线可以用于医学成像和/或治疗目的。例如，x射线可以被引导入射到患者身体的全部或部分上，并且一个或多个传感器可以定位成检测由患者身体透射和/或反射的x射线。检测到的x射线可用于形成患者身体的全部或部分的图像，该图像可能能够解析身体内部结构的细节。出于治疗目的，X射线可以额外地或替代地被引导以入射在患者身体的特定部位上。例如，为了通过破坏肿瘤中的癌细胞来治疗肿瘤，可以引导x射线入射到体内检测到的肿瘤上。或者，为了治疗目的，加速电子可以被引导入射到患者身体的特定部位(例如肿瘤)。例如，从粒子加速器(例如直线加速器)输出的电子可以被准直并被引导入射到患者的身体部位上。
[0004]在进一步的应用中，粒子加速器可用于产生用于非医疗目的的x射线。例如，所产成的x射线可以被引导入射到要成像的非医疗目标上。一个或多个传感器可被定位以检测由成像目标透射和/或从成像目标反射的x射线。检测到的x射线可用于形成能够解析成像目标的内部结构的图像。x射线成像可以在安全相关应用中找到特定用途，因为它能够解析其它隐藏在视线之外的物品。例如，x射线成像可能用于从存储货物的容器外部对货物进行成像。x射线图像可能能够分辨构成隐藏货物的一部分的不同物体，以便识别货物的内容。
[0005]上面已经描述了磁控管的几种应用，其中所产生的RF能量用于加速带电粒子，例如电子。然而，磁控管可以找到其他应用，例如产生用于雷达的射频能量。
[0006]在这种情况下，设计了本专利技术。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于磁控管的阳极，该阳极包括：圆筒形壳体，该圆筒形壳体限定纵向轴线，所述壳体的中心用于容纳磁控管的阴极；多个叶片，多个叶片围绕所述壳体以角度间隔布置，其中每个叶片与其相邻叶片之间的角间距构造成提供磁控管的腔体谐振器，其中每个叶片具有从壳体朝向壳体的中心径向向内延伸的宽度，并且具有与壳体的纵向轴线平行地纵向延伸的长度；以及多个环形带环，所述多个环形带环用于设置腔体谐振器的谐振模式频谱，其中所述带环以纵向间隔并且与壳体的纵向轴线同心地布置，其中交替的叶片构造成支撑交替的带环，使得每个叶片耦合交替的带环并且每
个带环耦合交替的叶片，其中所述多个带环中至少第一带环的横截面尺寸不同于所述多个带环中的至少一个第二带环的横截面尺寸。
[0008]当在磁控管中实施了上述阳极时，与常规磁控管的功率输出相比，可以增加使用中的磁控管的功率输出。与每个条带具有相同尺寸的现有技术相比，通过提供具有沿叶片长度分布的不同几何尺寸的条带，横穿阳极叶片产生的RF场可以更均匀地分布在整个阳极叶片长度上。由于磁控管中产生的RF场的强度可以在整个叶片的长度上相对恒定，因此这提高了电动相互作用过程的效率并降低了沿叶片发生局部发热的风险，否则局部发热会影响磁控管内产生的电磁场。因此，这改善了阳极叶片的电特性，并使磁控管上的整个射频场能够得到更准确和精确地控制，以提高磁控管的功率输出。此外，由于沿叶片局部发热的风险显著降低，因此这降低了叶片随时间腐蚀的风险，从而提高了磁控管的使用寿命。与现有技术的磁控管相比，本公开的分布式绑带技术能够使用具有定制尺寸的多个条带，从而提高稳定性和功率处理能力。
[0009]至少第一带环的横截面尺寸和至少第二带环的横截面尺寸可以指在叶片之间延伸的带环部分的横截面尺寸。更详细地，每个带环包括在与它们电接触的叶片(每个交替叶片)之间延伸的第一部分和带环与叶片直接接触的第二部分。带环的第二部分提供带环与每个带环的每个交替叶片之间的电连接(在相应叶片和带环之间的界面处)。带环的第一部分提供交替叶片之间的电连接。至少第一带环的第一部分的横截面尺寸可以不同于至少第二带环的第一部分的横截面尺寸。因此，由交替叶片之间的带环提供的电连接的横截面尺寸对于不同的带环可以是不同的(即对于至少第一带环和至少第二带环是不同的)。在至少一些示例中，由交替叶片之间的带环提供的电连接的横截面积对于不同的带环可以是不同的(即对于至少第一带环和至少第二带环是不同的)。
[0010]至少第一对相邻带环之间的间隔可与第二对相邻带环之间的间隔不同。所述带环可沿所述叶片的长度不均匀地分布。与现有技术相比，通过以这种方式布置带环，这可以在整个叶片长度上产生更均匀分布的RF场，从而提高其中实施了该阳极的磁控管在使用中的功率输出，以及磁控管的寿命和电气特性。
[0011]所述多个带环中的至少一个带环的半径可不同于所述多个带环中的至少另一个带环的半径。与现有技术相比，通过以这种方式布置带环，这可以在整个叶片长度上产生更均匀分布的RF场，从而提高其中实施了阳极的磁控管在使用中的功率输出，以及磁控管的寿命和电气特性。
[0012]带环可具有基本上为正方形和矩形中的至少一种形状的横截面。具有这种横截面轮廓的带环可以提高制造和组装的便利性。
[0013]具有相同横截面尺寸的带环可基于每个带环的横截面尺寸根据预定布置来布置在整个壳体上。这样做时，这进一步有助于使在整个叶片长度上产生的RF场更加均匀，同时还通过减少局部发热提供更大的结构完整性。例如，第一带环可具有大于第二带环的横截面尺寸，其中第一带环朝向相应叶片的纵向端布置。与第一带环相比，第二带环可沿相应叶片的长度更居中地布置。相对较厚的条带可朝向叶片的端部布置，而相对较小的条带可沿叶片更居中地布置。
[0014]至少所述第一带环的横截面尺寸可预先确定成致使横穿叶片的射频(RF)场在由激发的磁控管的阴极产生时均匀分布在整个叶片长度上。
[0015]如上所述，每个叶片耦合交替的带环并且每个带环耦合交替的叶片。因此，多个环形带环可以被认为包括第一组带环和第二组带环，其中第一组带环耦合叶片的第一子组，而第二组带环耦合叶片的第二子组。属于第一组带环的带环与属于第二组带环的带环交替布置。即，每个交替的带环属于同一组带环。
[0016]根据至少一些示例，属于第一组带环的至少第一带环的横截面尺寸可以不同于属于第一组带环的至少第二带环的横截面尺寸。属于第二组带环的至少第三带环的横截面尺寸可以不同于属于属于第二组带环的至少第四带环的横截面尺寸。即，第一组带环和/或第二组带环可包括具有不同横截面尺寸的不同带环。如上所述，本文所指的横截面尺寸可对应于在交替叶片之间延伸并提供叶片之间的电连接的带环的至少第一部分的横截面尺寸。在至少一些示例中，第一组带环和/或第二组带环可包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于磁控管的阳极，其特征在于，所述阳极包括：圆筒形壳体，所述圆筒形壳体限定纵向轴线，所述壳体的中心用于容纳所述磁控管的阴极；多个叶片，所述多个叶片围绕所述壳体以角度间隔布置，其中每个叶片与其相邻叶片之间的角间距构造成提供所述磁控管的腔体谐振器，其中每个叶片具有从所述壳体朝向所述壳体的中心径向向内延伸的宽度，并且具有与所述壳体的纵向轴线平行地纵向延伸的长度；以及多个环形带环，所述多个环形带环用于设置腔谐振器的谐振模式频谱，其中所述带环以纵向间隔布置并与所述壳体的所述纵向轴线同心，其中交替的叶片构造成支撑交替的带环，使得每个叶片耦合交替的带环，且每个带环耦合交替的叶片，其中所述多个带环中的至少第一带环的横截面尺寸不同于所述多个带环中的至少第二带环的横截面尺寸。2.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，所述多个带环中的所述至少第一带环的横截面尺寸不同于在交替阳极叶片之间延伸的所述多个带环中的所述至少第二带环的横截面尺寸。3.根据权利要求1或2所述的阳极，其特征在于，至少第一对相邻带环之间的间隔与第二对相邻带环之间的间隔不同。4.根据前述权利要求中任一项所述的阳极，其特征在于，所述多个带环中的至少一个带环的半径不同于所述多个带环中的至少另一个带环的半径。5.根据前述权利要求中任一项所述的阳极，其特征在于，所述带环具有基本上为正方形和矩形中的至少一种形状的横截面。6.根据前述权利要求中任一项所述的阳极，其特征在于，每个带环基于每个带环的横截面尺寸根据预定布置来布置在整个所述壳体上。7.根据前述权利要求中任一项所述的阳极，其特征在于，所述第一带环具有大于所述第二带环的横截面尺寸，其中所述第一带环朝向相应叶片的纵向端布置。8.根据权利要求7所述的阳极，其特征在于，所述第二带环比所述第一带环沿所述相应叶片的长度更居中地布置。9.根据前述权利要求中任一项所述的阳极，其特征在于，至少所述第一带环的横截面尺寸预先确定成致使横穿叶片的射频RF场在由激发的磁控管的阴极产生时均匀分布在整个所述叶片的长度上。10.一种用于磁控管的阳极，其特征在于，所述阳极包括：圆筒形壳体，所述圆筒形壳体限定纵向轴线，所述壳体的中心用于容纳所述磁控管的阴极；多个叶片，所述多个叶片围绕所述壳体以角度间隔布置，其中每个叶片与其相邻叶片之间的角间距构造成提供所述磁控管的腔体谐振器，其中每个叶片具有从所述壳体朝向所述壳体的中心径向向内延伸的宽度，并且具有与所述壳体的纵向轴线平行地纵向延伸的长度；以及多个环形带环，所述多个环形带环用于设置腔体谐振器的谐振模式频谱，其中所述带环以纵向间隔并且与所述壳体的纵向轴线同心地布置，
其中交替的叶片构造成支撑交替的带环，使得每个叶片耦合交替的带环并且每个带环耦合交替的叶片，其中第一对相邻带环之间的间隔不同于第二对相邻带环之间的间隔。11.根据权利要求10所述的阳极，其特征在于，所述多个带环中的至少第一带环的横截面尺寸和半径中的至少一个不同于所述多个带环中的至少第二带环的相应的横截面尺寸和半径。12.根据权利要求10或11所述的阳极，其特征在于，所述第一对相邻的带环比所述第二对相邻的带环更居中地布置在所述磁控管中，其中所述第一对相邻带环之间的间隔大于所述第二对相邻带环之间的间距隔。13.根据权利要求10至12中任一项所述的阳极，其特征在于，所述带环之间的间隔预先确定成致使横穿叶片的射频RF场在由激发的磁控管的阴极产生时均匀分布在整个所述叶片的长度上。14.一种用于磁控管的阳极，其特征在于，所述阳极包括：圆筒形壳体，所述圆筒形壳体限定纵向轴线，所述壳体的中心用于容纳所述磁控管的阴极；多个叶片，所述多个叶片围绕所述壳体以角度间隔布置，其中每个叶片与其相邻叶片之间的角间距构造成提供所述磁控管的腔体谐振器，其中每个叶片具有从所述壳体朝向所述壳体的中心径向向内延伸的宽度，并且具有与所述壳体的纵向轴线平行地纵向延伸的长度；以及多个环形带环，所述多个环形带环用于设置腔体谐振器的谐振模式频谱，其中所述带环以纵向间隔并且与所述壳体的纵向轴线同心地布置，其中交替的叶片构造成支撑交替的带环，使得每个叶片耦合交替的带环并且每个带环耦合交替的叶片，其中所述多个带环中的至少第一带环的半径不同于所述多个带环中的至少第二带环的半径。15.根据权利要求14所述的阳极，其特征在于，所述多个带环中的至少第一带环的横截面尺寸不同于所述多个带环中至少第...

【专利技术属性】
技术研发人员：米尼奥，
申请(专利权)人：特励达英国有限公司，
类型：发明
国别省市：