測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法
2023-06-04 13:20:21
專利名稱：測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法
測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法
技術領域：
本發明屬於真空電子器件領域，特別涉及到一種測試多注行波管周期磁聚焦系統 電子注通過率的方法。
背景技術：
行波管作為真空微波功率放大器件，具有頻帶寬、增益大、效率高、輸出功率大等 優點，在各類軍用微波發射機中有著廣泛的應用，被譽為武器裝備的「心臟」。多注行波管相對於同波段的單注行波管而言，由於在管內只採用一套磁系統來聚 焦多個獨立的電子注，所以可以較大的減小整管的體積和重量，同時也可以利用較小的工 作電壓來取得較高的輸出功率。因此多注行波管的綜合性能告於相應的單注行波管。正是由於多注行波管需要用一套磁聚焦系統來聚焦多個獨立的電子注，所以磁系 統中磁場的橫向分量對電子注的影響比單注行波管大多注行波管周期磁聚焦系統在電子 槍區域有較大的橫向磁場，這裡的橫向磁場是沿R方向的非軸對稱場，在此橫向磁場作用 下，外層電子注會發生偏轉，因此多注行波管電子注通過率要低於相應的單注行波管的通 過率。
發明內容本發明的目的是提供一種測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法， 應用本方法可以測試到多注行波管中各個不同區域的電子注的通過率，可以研究磁位形的 變化對電子軌跡的影響，為磁聚焦系統的優化設計與調整提供數據和參考。本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法，其步驟如下a.初步估計並分析多注行波管周期磁聚焦系統中橫向磁場的分布情況，根據磁場 強弱程度的不同將所述橫向磁場大致分成幾個區域；b.製作完整的多注電子槍控制柵極；按照步驟a中劃分好的區域，將所述柵極切 割成數塊，再將切割過的柵極進行絕緣處理，然後復原成原樣焊在陶瓷支架上；C.將步驟b得到的柵極安裝到多注行波管中，並將所述柵極上所有電子槍的引線 全部引出到多注行波管真空室外；d.分別測試所述多注行波管各個區域的電子流通率在測試其中一塊區域時，給 該區域柵極接通電壓，使該區域內電子槍處於發射狀態；同時把其餘區域的柵極電壓接到 負偏壓上，使所述區域內電子注處於截止狀態，此時測得的流通率就是所測試區域的電子 注的流通率。本發明的原理是針對柵控多注行波管中周期磁聚焦系統存在的橫向磁場導致電 子注流通率變差的問題，通過將多注行波管中的柵極分成幾個區域，將這些切割開的柵極 彼此絕緣焊接在陶瓷支架上，並通過引線引出到行波管真空室外。當需要測試某一個區域 柵極電子注的流通率時，可以將其他區域柵極的電壓接到負偏壓上，使得其他區域的電子
3注處於截止狀態，不發射電子，此時測得的流通率就是所測試區域的電子注的流通率。本發明的優點在於利用本測試方法，可以準確詳細的測試多注行波管各區域電 子注的流通率，通過分析數據，改進周期磁聚焦的設計，提高電子注流通率，從而滿足廣大 設計人員提高多注行波管電子流通率的迫切需求。
下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的描述。圖1為九注行波管耦合腔膜片上橫向磁場的分布示意圖，圖2為上述膜片上電子注劃分區域示意圖，圖3為不分區域的柵極，圖4為切割後的柵極。
具體實施方式
以九注多注柵控耦合腔行波管周期磁聚焦系統為例，該九注行波管總電流為 1. 53，共分為9個電子槍，每個電子槍的電流為1. 53A/9 = 0. 17A = 170mA。圖1為九注行波管耦合腔膜片上橫向磁場的分布示意圖，通過初步分析，由於耦 合槽A的存在，在電子注區域相對於單注行波管來說，有著較大的橫向磁場，圖中所示磁力 線沿圓周方向的疏密不均即表示橫向磁場的大小。參照圖2、3、4，根據圖1的初步分析，將九個電子槍分成如圖2所示的四個區域，其 中區域1中包含離耦合槽A最近的一個電子槍，區域2和區域3分別包含兩個電子槍，區域 4包含其餘的四個電子槍。本發明具體實施過程如下a.分析磁系統中磁場橫向分量的分布情況，得到圖1 ；b.根據a的分析，按照圖2將九注行波管柵極劃分成四個區域；c.製作如圖3所示的柵極，圖中省略了定位孔；d.將c中的不分區域的柵極在電火花線切割工具機上按切割成如圖4所示的四個部 分；e.將四個切割開的柵極彼此絕緣，焊接在陶瓷支架上；f.製作帶有四個切割開的柵極的九注行波管。g.測試行波管的柵極1對應的區域1中的電子注的流通率，此時柵極2、3、4電壓 接到調製器負偏壓上。h.測試行波管的柵極2對應的區域2中的電子注的流通率，此時柵極1、3、4電壓 接到調製器負偏壓上。。i.測試行波管的柵極3對應的區域3中的電子注的流通率，此時柵極1、2、4電壓 接到調製器負偏壓上。j.測試行波管的柵極4對應的區域4中的電子注的流通率，此時柵極1、2、3電壓 接到調製器負偏壓上。k.分析測試數據，測試數據如下 由以上數據可以看出，橫向磁場對區域1的流通率影響很大，其次是區域2和區域 3，對區域4的影響不明顯。當耦合槽A角度超過65°時，區域1的流通率快速變差，因此， 將耦合槽A角度設計為65°及以上的角度是不合適的。經過分析所得測試數據，該九注行 波管最後將耦合槽A角度設計為58°，最後獲得了總流通率93. 4%的較好的結果。
權利要求
測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法，其特徵包括以下步驟a.初步估計並分析多注行波管周期磁聚焦系統中橫向磁場的分布情況，根據磁場強弱程度的不同將所述橫向磁場大致分成幾個區域；b.製作完整的多注電子槍控制柵極；按照步驟a中劃分好的區域，將所述柵極切割成數塊，再將切割過的柵極進行絕緣處理，然後復原成原樣焊在陶瓷支架上；c.將步驟b得到的柵極安裝到多注行波管中，並將所述柵極上所有電子槍的引線全部引出到多注行波管真空室外；d.分別測試所述多注行波管各個區域的電子流通率在測試其中一塊區域時，給該區域柵極接通電壓，使該區域內電子槍處於發射狀態；同時把其餘區域的柵極電壓接到負偏壓上，使所述區域內電子注處於截止狀態，此時測得的流通率就是所測試區域的電子注的流通率。。
全文摘要
本發明屬於真空電子器件領域，特別涉及到一種測試多注行波管周期磁聚焦系統電子注通過率的方法，通過將多注行波管中的柵極分成幾個區域，將這些切割開的柵極彼此絕緣焊接在陶瓷支架上，並通過引線引出到行波管真空室外。當需要測試某一個區域柵極電子注的流通率時，可以將其他區域柵極的電壓接到負偏壓上，使得其他區域的電子注處於截止狀態，不發射電子，此時測得的流通率就是所測試區域的電子注的流通率。利用本測試方法，可以準確詳細的測試多注行波管各區域電子注的流通率，通過分析數據，改進周期磁聚焦的設計，提高電子注流通率，從而滿足廣大設計人員提高多注行波管電子流通率的迫切需求。
文檔編號H01J9/42GK101859674SQ201010173490
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者餘鋒, 吳華夏, 方衛, 江祝苗, 沈旭東 申請人:安徽華東光電技術研究所