周期永磁聚焦結構及其裝配組件的製作方法
2023-07-19 17:05:36 2
周期永磁聚焦結構及其裝配組件的製作方法
【專利摘要】本發明一種周期永磁聚焦結構及裝配組件，該裝配組件包括固定底板、鋸齒型定位板、多個固定螺釘、多個擠壓螺釘，其中：固定底板、鋸齒型定位板上分別具有多個孔，鋸齒型定位板位於固定底板上，固定螺釘置於孔中並將鋸齒型定位板固定於固定底板上，周期永磁聚焦結構居中置於固定底板上，鋸齒型定位板具有鋸齒槽，鋸齒型定位板兩端各有兩個螺孔；擠壓螺釘通過鋸齒型定位板兩端的螺孔在y向擠壓約束聚焦結構，將聚焦結構中的磁鋼和磁靴緊密配合，使鋸齒型定位22板在x向限制磁鋼和磁靴的位置，且能保持磁鋼和磁靴y向具有一自由度；在固定底板和定型板之間放置墊片，通過依次旋緊固定螺釘將聚焦結構推出。
【專利說明】周期永磁聚焦結構及其裝配組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及微波真空電子器件【技術領域】，尤其涉及一種偏置PCM聚焦結構及裝配組件。
【背景技術】
[0002]微波真空電子器件中，電子注被聚焦磁場約束才得以穩定傳輸。目前採用的聚焦方式主要包括:電磁聚焦、均勻永磁聚焦、周期反轉聚焦和周期永磁聚焦。前幾種聚焦方式的結構體積和質量大，耗材高，且不利於器件的小型化。周期永磁聚焦方式具有體積小、質量輕的優點，在高頻率緊湊型微波真空電子器件中具有優勢。在帶狀電子注器件中，一般採用周期永磁聚焦方式。PCM(Periodic cusped magnetic)聚焦是周期永磁聚焦方式的一種，能夠約束帶狀電子注的傳輸，且能有效抑制帶狀電子注受電磁場剪切力導致的不穩定性。PCM聚焦方式包括閉合PCM和偏置PCM兩種結構，其中的偏置PCM結構更加簡單。偏置PCM聚焦結構的兩側往往採用鋸齒型結構以獲得與帶狀電子注匹配的磁場位形。
[0003]電磁聚焦所需的線包需要該領域專業技術人員研製，使用時需要專用電源；均勻聚焦和周期反轉聚焦的磁場體積大，要用專業的操作臺和工具才能安裝和拆卸。安裝聚焦結構時，由專業技術人員將微波真空電子器件安置在操作臺上，事先裝配好的2?4個聚焦結構部件固定並逐一的通過操作臺安裝在器件之上；拆卸步驟依此類推。
[0004]這種安裝和拆卸方式需要專業技術人員在專業的操作臺上進行，且安裝與拆卸都不方便；更換其中的一塊或者幾塊磁鋼存在困難。
【發明內容】
[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]鑑於上述技術問題，本發明提供了一種結構簡單可靠、操作方便的周期永磁聚焦結構及其裝配組件。
[0007]( 二 )技術方案
[0008]本發明第一方面，提供一種周期永磁聚焦結構，該聚焦結構包括定型板、兩塊邊位磁靴、兩塊中位磁靴、一組A磁靴、一組B磁靴、多塊磁鋼，其中:定型板的寬度小於所述磁鋼、磁靴的長度，一組A磁靴的一端部與定型板的一邊緣對齊放置，一組B磁靴的一端部與定型板的另一邊緣對齊放置，兩個邊位磁靴分別位於定型板的一端部，兩塊中位磁靴分別靠近邊位磁靴放置，每塊邊位磁靴、每塊中位磁靴、每塊A磁靴、每塊B磁靴之間置有磁鋼且相互間隔放置於定型板的一側面上並固定連接，在定位板的兩側由磁靴的另一端、磁鋼的端部組成齒型結構，且定型板的另一側面居中置於裝配組件上。
[0009]本發明第二方面，提供一種周期永磁聚焦結構的裝配組件，該裝配組件包括固定底板、鋸齒型定位板、多個固定螺釘、多個擠壓螺釘，其中:固定底板、鋸齒型定位板上分別具有多個孔，鋸齒型定位板位於固定底板上，固定螺釘置於孔中並將鋸齒型定位板固定於固定底板上，周期永磁聚焦結構居中置於固定底板上，鋸齒型定位板具有鋸齒槽，鋸齒型定位板兩端各有兩個螺孔；擠壓螺釘通過鋸齒型定位板兩端的螺孔在y向擠壓約束聚焦結構，將聚焦結構中的磁鋼和磁靴緊密配合，使鋸齒型定位板在X向限制磁鋼和磁靴的位置，且能保持磁鋼和磁靴y向具有一自由度；在固定底板和定型板之間放置墊片，通過依次旋緊固定螺釘將聚焦結構推出。
[0010](三)有益效果
[0011]從上述技術方案可以看出，該裝配裝置採用了橫向模具定位、縱向擠壓定型的方法。裝配前，檢驗所有磁鋼和磁靴的尺寸。鋸齒型定位板在橫向限制了磁鋼和磁靴的位置，且能保持磁鋼和磁靴縱向具有一定的自由度；鋸齒型定位板兩端的擠壓螺釘在縱向約束聚焦結構並使聚焦結構緊固；定型板粘結了磁鋼和磁靴為一個整體的聚焦結構，提高了聚焦結構的整體性和平整度。
[0012]本發明周期永磁聚焦結構及其裝配組件具有以下有益效果:
[0013](I)裝配方法簡單，不需要專門的裝配操作平臺，普通工藝人員即可操作完成；
[0014]裝配過程中用到的零件採用常規機械加工方法即可完成，裝配流程簡單明確，不需要專業的操作平臺和技術人員。鋸齒型定位板限制了磁鋼和磁靴的橫向位置，擠壓螺釘使聚焦結構緊密配合。普通工藝人員均可完成上述操作。
[0015](2)易於更換單個磁鋼或磁靴；
[0016]裝配完的聚焦結構在放入密封袋保存前均可更換其中的一個或者幾個磁鋼和磁靴，更換後，只需將聚焦結構放入模具重新定位和壓緊即可。因此，在測試不合格時，可以通過更換磁鋼或磁靴調整局部磁場位形。
[0017](3)裝配出的聚 焦結構平整度好；
[0018]完全裝配緊固後的聚焦結構還要在砂紙上打磨平整，定型板後的結構整體性好且易於裝配和打磨平整；提高了聚焦結構的平整性，保證了磁場分布的一致性。定型板一面加連接裝置，在測試時更易於安裝和拆卸。
[0019]設定鋸齒型定位板的鋸齒槽寬度與磁鋼和磁靴厚度之間的關係，保證了聚焦結構橫向定位，y向空間保證了擠壓螺釘發揮作用，進而實現聚焦組件的整體定位和裝配。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1A和圖1B為本發明的周期永磁聚焦結構示意圖；
[0021]圖2為根據本發明實施例周期永磁聚焦結構的裝配組件示意圖；
[0022]圖2A為根據本發明實施例周期永磁聚焦結構的裝配組件3/4剖切示意圖；
[0023]圖2B為圖1A所示周期永磁聚焦結構的裝配組件剖視圖；
[0024]圖2C為圖1A所示周期永磁聚焦結構的裝配組件俯視圖。
[0025]【本發明主要元件符號說明】
[0026]聚焦結構；
[0027]11-定型板； 12-邊位磁靴；
[0028]13-中位磁靴；14- 一組A磁靴；
[0029]15- 一組 B 磁靴；16-磁鋼；
[0030]裝配組件；
[0031]21-固定底板； 22-鋸齒型定位板；[0032]23-固定螺釘； 24-擠壓螺釘。
【具體實施方式】
[0033]需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬【技術領域】中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示範，但應了解，參數無需確切等於相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似於相應的值。實施例中提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明的保護範圍。
[0034]本發明採用鋸齒型定位板22在X向定位磁鋼和磁靴，擠壓螺釘24在y向擠壓聚焦結構使磁鋼和磁靴相互貼近。本發明的橫向模具定位、縱向擠壓定型的方法操作簡便，可
靠性高。
[0035]圖1A和圖1B為本發明的一種周期永磁聚焦結構一個示例性實施例中，該聚焦結構包括定型板11、兩塊邊位磁靴12、兩塊中位磁靴13、一組A磁靴14、一組B磁靴15、多塊磁鋼16，其中:定型板的寬度小於所述磁鋼、磁靴的長度，一組A磁靴14的一端部與定型板15的一邊緣對齊放置，一組B磁靴15的一端部與定型板11的另一邊緣對齊放置，兩個邊位磁靴12分別位於定型板11的一端部，兩塊中位磁靴13分別靠近一邊位磁靴12放置，每塊邊位磁靴12、每塊中位磁靴13、每塊A磁靴14、每塊B磁靴15之間置有磁鋼16且相互間隔放置於定型板11的一側面上並固定連接，在定位板11的兩側由每塊A磁靴14、每塊B磁靴15的另一端部、所述磁鋼的端部組成齒型結構，且定型板11的另一側面居中置於裝配組件上。其中，所述定型板11的長度小於聚焦結構的總長度，寬度小於聚焦結構的寬度；所述定型板11的材料為無磁性硬質材料，所述無磁性硬質材料是無磁不鏽鋼或其它不能被磁化的硬質材料。其中，所述齒型結構是矩形齒結構、圓形齒結構或鋸形齒結構。其中，所述定型板11、所述磁鋼和所述磁靴使用嚙合或厭氧膠固定連接。其中，所述聚焦結構在裝配並取出後裝入密封袋保持24小時以上，以達到厭氧膠充分粘結聚焦結構的目的。其中，對所述磁鋼的另一側面打磨平整。所述磁靴12-15的材料為DT8。所述磁鋼16的材料為釹鐵硼。聚焦結構應充分擠壓以達到排列緊密的目的。
[0036]聚焦結構中的磁鋼16和所述磁靴12-15的厚度均為3mm，交替的排列在一個平面上；兩端的邊位磁靴12和中位磁靴13在X向居中排列；中間的一組A磁靴14和一組B磁靴15長度大於邊位磁鋼12長度3mm, —組A磁靴14的一端與所述磁鋼16對齊,一組B磁靴15的另一端與磁鋼16對齊,一組A磁靴14和一組B磁靴15交替排列。磁鋼16和磁靴12-15的厚度誤差應控制在0.02mm以內，以保證磁場較好的周期性和磁場峰值的一致性。
[0037]請參照圖2、圖2A為本發明實施例周期永磁聚焦結構的裝配結構3/4剖切示意圖；圖2B為圖2A所示裝配結構的剖視圖；圖2C為圖2A所示裝配結構的俯視圖。圖2A、圖2B和圖2C，本實施例周期永磁聚焦結構的裝配組件包括:固定底板21、鋸齒型定位板22、固定螺釘23和擠壓螺釘24 ;其中，固定底板21、鋸齒型定位板22上分別具有多個孔，鋸齒型定位板22位於固定底板21上，固定螺釘23置於孔中並將鋸齒型定位板22固定於固定底板21上，周期永磁聚焦結構居中置於固定底板21上，鋸齒型定位板22具有鋸齒槽，鋸齒型定位板22兩端各有兩個螺孔；擠壓螺釘24通過鋸齒型定位板22兩端的螺孔在y向擠壓約束聚焦結構，將聚焦結構中的磁鋼和磁靴緊密配合，使鋸齒型定位22板在X向限制磁鋼和磁靴的位置，且能保持磁鋼和磁靴I向具有一自由度；在固定底板21和定型板11之間放置墊片，通過依次旋緊固定螺釘23將聚焦結構推出。所述聚焦結構通過整體擠壓的方式從裝配組件取出，確保取出聚焦結構具有較好的平整度。所述鋸齒型定位板材料為無磁不鏽鋼，鋸齒型定位22板具有鋸齒槽，鋸齒槽寬大於磁靴厚度，且小於磁鋼和磁靴厚度之和。鋸齒槽寬5mm，磁鋼和磁靴厚均為3mm，保證了聚焦結構橫向定位，縱向空間保證了擠壓螺釘發揮作用，進而實現聚焦組件的整體定位和裝配。磁靴的一端或者兩端插入鋸齒型定位板22的鋸齒槽內，在X向完成定位。該聚焦結構X向和y向均採用了兩端定位的方法，z向只有定型板11定位，在裝配時應充分下壓使磁鋼16和磁靴12-15充分貼緊固定板。
[0038]固定底板21，通過六個固定螺釘23固定到鋸齒型定位板22的下側；鋸齒型定位板22固定於固定底板21的上側；4個擠壓螺釘24對稱的分布於鋸齒型定位板22的兩端，用於擠壓聚焦結構。聚焦結構包括的定型板11、磁靴12-15和磁鋼16 ;在裝配時，定型板11居中放置於固定底板21的上側，從左到右交替放置塗有厭氧膠的所述磁靴12-15和磁鋼16。請參照圖2C ;磁靴12和磁靴13的兩端均插入鋸齒槽，X向居中位於聚焦結構的兩端；磁靴14下端與磁鋼16對齊,磁靴14上端插入鋸齒槽；磁靴15上端與磁鋼16對齊,磁靴15下端插入鋸齒槽；磁靴16居中排列於磁靴12-15之間。所有的磁靴12-15和磁鋼16裝配好之後，兩端擠壓螺釘24擠壓聚焦結構達到緊密配合的目的。採用厭氧膠粘結聚焦結構使得裝配時可以任意更換其中的一個或者多個零件。取出的聚焦結構因厭氧膠的存在及磁鋼16和磁靴12-15在z向尺寸的差異會導致平面凹凸不平，因此需要整體進行打磨。
[0039]本實施例周期永磁聚焦結構的裝配方法中，不需要專業的操作臺和工作人員，普通工藝人員就能完成裝配。此外，該裝配方法操作簡單省時、可靠性高，裝配出的組件可靈活拆卸。
[0040]以下分別對本實施例周期永磁聚焦結構的裝配方法的各個組成部分進行詳細說明。請參照圖，鋸齒型定位板22內用於定位的鋸齒槽寬度均為5mm，所述磁鋼16和所述磁靴12-15的y向尺寸均為3mm ;既確保了每個磁靴12-15具有較大的縱向自由度,又能在x向對每個磁靴12-15和磁鋼16精確定位。當所有的磁靴12-15和磁鋼16全部裝配到鋸齒型定位板22內後，擠壓螺釘24從兩側擠壓磁靴12，擠出磁鋼16和磁靴12-15之間多餘的膠水，進而使磁鋼16和磁靴12-15緊密排列。取出聚焦結構時，應先鬆開六個固定螺釘23，在定型板11和固定底板21之間放置另外一塊或多個定型板；依次旋緊六個固定螺釘23上的螺母；通過重複推擠將聚焦結構推出鋸齒型定位板22。擠壓過程中應保持聚焦結構相對於裝配組件不要過度傾斜。
[0041]本實施例中，粘結磁鋼16和磁靴12-15的粘合劑是厭氧膠。聚焦結構取出後放置於密封袋內保存24小時；待粘合劑充分粘合後，將聚焦結構在砂紙上適當打磨以去除平面上多餘膠水。密封保存時不能讓聚焦結構靠近磁性材料以避免未粘結好的聚焦結構中的部分磁鋼16或磁靴12-15脫落。
[0042]需要說明的是，聚焦結構中的定位板11厚度為3mm，但本發明不限於此。為了適應機械結構設計人員的需求，達到精確控制聚焦結構的位置，可增大定位板11的厚度，進而在聚焦結構的後端連接傳動裝置。其對本領域技術人員來講較易實現，此處不再累贅。
[0043]至此，已經結合附圖對本實施例進行了詳細描述。依據以上描述，本領域技術人員應當對本發明周期永磁聚焦結構的裝配方法有了清楚的認識。
[0044]此外，上述對各元件和方法的定義並不僅限於實施方式中提到的各種具體結構、形狀或方式，本領域的普通技術人員可對其進行簡單地熟知地替換，例如:
[0045]聚焦結構的周期取決於磁鋼和磁靴的厚度，根據對磁場的需求，可以選取不同厚度的磁鋼或磁靴，但應保持鋸齒槽內只能容納一個磁靴，即鋸齒槽寬度大於磁靴I向厚度，且小於磁靴和磁鋼I向厚度之和。
[0046]綜上所述，本發明提供了一種基於X向模具定位、y向擠壓定型的周期永磁聚焦結構的裝配方法。該裝配方法結構簡單可靠，操作方便，普通技術人員即可完成，不需要專業的操作臺，且裝配的聚焦結構體積小、平整性高。
[0047]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種周期永磁聚焦結構，其特徵在於，該聚焦結構包括定型板、兩塊邊位磁靴、兩塊中位磁靴、一組A磁靴、一組B磁靴、多塊磁鋼，其中:定型板的寬度小於所述磁鋼、磁靴的長度，一組A磁靴的一端部與定型板的一邊緣對齊放置，一組B磁靴的一端部與定型板的另一邊緣對齊放置，兩個邊位磁靴分別位於定型板的一端部，兩塊中位磁靴分別靠近邊位磁靴放置，每塊邊位磁靴、每塊中位磁靴、每塊A磁靴、每塊B磁靴之間置有磁鋼且相互間隔放置於定型板的一側面上並固定連接，在定位板的兩側由磁靴的另一端、磁鋼的端部組成齒型結構，且定型板的另一側面居中置於裝配組件上。
2.根據權利要求1所述的周期永磁聚焦結構，其特徵在於，所述定型板長度小於聚焦結構的總長度，寬度小於聚焦結構的寬度；所述定型板的材料為無磁性硬質材料，所述無磁性硬質材料是無磁不鏽鋼或其它不能被磁化的硬質材料。
3.根據權利要求1所述的周期永磁聚焦結構，其特徵在於，所述齒型結構是矩形齒結構、圓形齒結構或鋸形齒結構。
4.根據權利要求1所述的周期永磁聚焦結構，其特徵在於，所述固定板、磁鋼和磁靴使用嚙合或厭氧膠固定連接。
5.根據權利要求1所述的周期永磁聚焦結構，其特徵在於，所述聚焦結構在裝配並取出後裝入密封袋保持24小時以上，以達到厭氧膠充分粘結聚焦結構的目的。
6.根據權利要求1所述的周期永磁聚焦結構，其特徵在於，對所述磁鋼的另一側面打磨平整。
7.一種周期永磁聚焦結構的裝配組件，其特徵在於，該裝配組件包括固定底板、鋸齒型定位板、多個固定螺釘、多個擠壓螺釘，其中: 固定底板、鋸齒型定位板上分別具有多個孔，鋸齒型定位板位於固定底板上，固定螺釘置於孔中並將鋸齒型定位板固定於固定底板上，周期永磁聚焦結構居中置於固定底板上，鋸齒型定位板具有鋸齒槽，鋸齒型定位板兩端各有兩個螺孔；擠壓螺釘通過鋸齒型定位板兩端的螺孔在I向擠壓約束聚焦結構，將聚焦結構中的磁鋼和磁靴緊密配合，使鋸齒型定位22板在X向限制磁鋼和磁靴的位置，且能保持磁鋼和磁靴y向具有一自由度；在固定底板和定型板之間放置墊片，通過依次旋緊固定螺釘將聚焦結構推出。
8.根據權利要求7所述的周期永磁聚焦結構的裝配組件，其特徵在於，所述聚焦結構通過整體擠壓的方式從裝配組件取出，確保取出聚焦結構具有較好的平整度。
9.根據權利要求7所述的周期永磁聚焦結構的裝配組件，其特徵在於，所述鋸齒型定位板材料為無磁不鏽鋼，鋸齒型定位板具有鋸齒槽，鋸齒槽寬大於磁靴厚度，且小於磁鋼和磁靴厚度之和。
10.根據權利要求7所述的周期永磁聚焦結構的裝配組件，其特徵在於，磁靴的一端或者兩端插入銀齒槽內，在X向完成定位。
【文檔編號】H01J23/087GK103779153SQ201410022552
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】楊修東, 阮存軍, 王樹忠, 趙鼎, 張長青 申請人:中國科學院電子學研究所