Клистрон

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 11947926(22) Заявлено 140878 (21) 2679216/18-25с присоединением заявки Мо(ф 1 М К 3Н 01 Ю 25/10 Н 01 Л 23/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) КЛИСТРОН Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно. - к конструкции усилительного клистрона.Известен клистрон, в котором узлы :.объемного резонатора изготовлены из. бескислородной меди. Объемные резонаторы состоят иэ корпуса и торцовых стенок с размещенными в них пролетными трубами 1.При относительно большой средней мощности клистрона объемные резонаторы могут нагреваться как от потерь СВЧ-мощности в стенках резонатора, так и вследствие частичного оседания электронного потока в пролетных трубах. Нагрев резонаторов может привости к проплавлениям концов пролетных труб, деформациям стенок и изменениям резонансных частот резонаторов.Для уменьшения нагрева р 1 езонаторов применяется принудительное жидкостное или воздушное охлаждение.Известен также клистрон, включающий объемные резонаторы с торцовыми стенками и размещенными в них пролетными трубами. С целью повышения стабильности выхсдных параметров участки пролетных труб, выступающие внутрь .резонаторов, имеют кольцевой паз, расположенный концентрично оси прибора, проходящей от конца трубы до охлаждаемых элементов резонаторов, А наружная часть пролетной трубы выполнена из метериала с низким коэффициентом линейного расширения, например из молибдена 23.Такая биметаллическая конструкцияпролетных труб обладает все жв значительной толщиной торцовых стенок, а разность коэффициентов линейного расширения разнородных металлов приводит к дополнительным механическим напряжениям стенок резонаторов.Наличие кольцевого паза увеличивает площадь емкостного зазора резонатора, что приводит,к уменьшению его волнового сопротивления и, соответственно, ухудшению выходных характеристик клистрона. При большом уровне выходной мощности клистрона может возникнуть фпаразитнаяф генерация, обусловленная реэонированием кольцевого паза.Цель изобретения - повышение прочности резонаторов, стабильности работы клистрона и исключение искажения магнитного поля фиксирующей систеж ЗО клистрона.Формула изобретения 60 Указанная цель достигается тем,что в торцовых стенках резонаторов ипролетных трубах выполнены радиальные прорези, в которых размещеныи прочно соединены с ними пластины,причем их высота меньше половинывысоты резонатора, длина равна полуразности внутреннего диаметра резонатора и внутреннего диаметра пролетной трубы, а суммарная толщина пластин более чем на порядок меньше длины внутренней окружности резонатора.Кроме того, пластины выполнены из материала, не обладающего ферромагнитными свойствами. 15На чертеже представлена схемаобъемного резонатора. Резонатор состоит иэ корпуса 1, торцовых стенок2, пролетных труб 3, в которых выполнены прорези 4, и размеценных в прорезях пластин 5.Корпус 1, торцовые стены 2 и пролетные трубы 3 выполненыиэ бескислородной меди. В торцовых стенках и пролетных трубах резонатора равно 2 э мерно по окружности профреэерованы прорези 4, в которые впаяны пластины 5 из нержавеющей стали марки 12 х 18 Н 10 Т, не обладающие ферромагнитными свойствами, Это позволяет исключить искажение магнитного поля фокусируюцей системы клистрона. Дляполучения надежного спая с медью пластины 5 предварительно никелированы. Длина пластин 5, показанных на фиг. 1, выбрана максимальной и 35 равна полураэности внутреннего диаметра корпуса 1 резонатора и внутреннего диаметра пролетной трубы 3, Если же при работе клистрона в динамическом режиме токооседание электронно 40 го потока на пролетные трубы 3 умеренное и сами пролетные трубы имеют хорошую жесткость, то пластины 5 можно ограничить по длине и располагать только в торцовых стенках 2 резонато ра. Высота пластин 5 выбрана, с одной стороны, такой, чтобы дополнительная емкость, вносимая пластиной 5, была значительно меньше емкости объемного резонатора, что сохраняет значения волнового сопротивления и резонансной частбты резонатора, а с другой стороны, такой, чтобы обеспечить необходимую жесткость торцовой стенки 2 резонатора. Поэтому высоты части пластины 5, выступаюцей из торцовой стенки 2 в объем резонатора, в данном случае составляет 0,1 высоты резонатора. Толцина пластины 5 выбрана такой, чтобы исключить тепловую деформацию как самой пластины, так и торцовой стенки 2, а также, чтобы не повлиять существенно на частотные характеристики объемного резонатора. Количество пластин 5 берут от 2 до 4, При большем их количестве параметры объемного резонатора ухудшаются вследствие изменения его объемной емкости. В данном случае суммарная толщина пластин более чем на порядок меньше длины внутренней окружности резонатора.Наличие пластин в крышках резонаторов позволяет повысить стабильность работы клистрона при сохранении высоких выходных параметров. Эксперименты показывают, что при отсутствии пластин в крышках резонаторов дестабилизация выходных характеристик приводит к уменьшению полосы рабочих частот на 1/3, а при использовании изобретения дестабилизация выходных характеристик клистрона в рабочей полосе частот не наблюдается.Таким образом, при использовании изобретения охраняются как формоустойчивость крышек, так и параметры резонатора: частота, волновое сопротивление, добротность. 1. Клистрон, включающий объемные резонаторы с торцовыми стенками и размещенными в них пролетными трубами, отличаюцийся тем, что, с целью повышения прочности резонаторов и стабильности работы клистрона, в торцовых стенках резонаторов и пролетных трубах выполнены радиальные прорези, в которых размещены и прочно соединены с ними пластины, причем их высота меньше половины высоты резонатора, длина равна полуразности внутреннего диаметра резонатора и внутреннего диаметра пролетной трубы, а суммарная толщина пластины более чем на порядок меньше длины внутренней окружности резонатора.2, Клистрон по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью исключения искажения магнитного поля фокусирующей системы клистрона, пластины выполнены иэ материала, не обладающего ферромагнитными свойствами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент С 1 Ю 9 1491421,кл. 21 д 13/17, опублик. 1963,2. Авторское свидетельство М 266791, кл. Н 01 Э 23/20, 1972.947926 Составитель Е. МедведевРедактор А. Огар Техред Л. Пекарь К В. Бутяг Тираж 761 осударственного лам изобретений ква, Ж, Рауш ое Эаказ 56 ент", г. Уигород, ул. Проектная илиал ПП 63/76 ВНИИПИ по 3035, М