Электронная пушка свч-прибора о-типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУЬЛИК СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР исник изОБРетения ВИДЕТЕЛЬСТВУ ОРСК А про- брелентлости виде отои т(72) Тореев АИ.; Собянина ЕВ.; Патрушева ЕВФалькенгоф АЕ(57) Изобретение относится к электровакуумприборам, в частности к приборам с мощнымитяженными электронными пучками. Целью изотения является улучшение токопрохождения зронного пучка. В электронной пушке в подержателя 4 катода размещен элемент 7 вцилиндрической трубки, на наружной стороне рой выполнены четыре продольных выреза 15, расположенных под прямым углом. Диаметр наружной поверхности элемента 7 равен диаметру внутренней цилиндрической поверхности держателя 4 катода. Диаметр внутренней цилиндрической поверхности элемента 7 не менее диаметра теплового экрана 8. Такая конструкция позволяет при сборке пушки производить коррекцию смещения как параллельного, так и углового смещения оси катода относительно оси пролетного канала. Токопрохождение повышается на 1 1. - 16%, что приводит к повышению надежности и выходной мощности прибора 5 ил.Изобретение относится к электровакуумным лучевым приборам, а более конкретно - к электронным пушкам, фокусируемым мощные протяженные электронные пучки.Целью изобретения является улучшение токопрохождения за счет повышения соосности катода с пролетным каналом.Отклонение осей одних электродов относительно осей других электродов например. оси катода относительно оси управляющего электрода) и относительно пролетного канала может достигать значительных величин (до десятых долей миллимметра)В СВЧ-приборах коротковолнового диапазона, в которых зазор между пучком и пролетным каналом составляет десятые доли миллиметра, указанная несоосность уже не допустима из-за возникновения значительного токооседания пучка на стенках первого анода и пролетного канала лампы,На фиг, 1 изображена электронная пушка и пушечная часть вакуумной оболочки прибора, продольное сечение; на фиг, 2 изображен предлагаемый элемент, катодно-подогревательный узел пушки, установленные в катодном держателе металлокерамического узла пушки, продольное сечение; на фиг, 3 - детали, изображенные на фиг. 2, поперечное сечение; на фиг, 4 - детали, изображенные на фиг, 1, поперечное сечение; на фиг. 5 изображен элемент и фокусирующий электрод. выполненные как единая деталь,Злектронная пушка содержит металлокерыический узел. выполненный в виде профилированной керамической втулки 1 соосно с трубчатым держателем 2 первого анода 3, с трубчатым держателем 4 катода 5 и опорным кольцевым фланцем б. первый анод З.установлен и закреплен в анодном трубчатом держателе 2. В трубчатый катодный держатель 4 помещен элемент 7. в котором посредством теплового экрана 8 установлен и закреплен катод 5 катодно-подогревательного узла 9. На торцовой части элемента расположен фокусирующий электрод 10(который в другом варианте может быть выполнен как единое целое с элементом). Электронная пушка установпена и закреплена в пушечной части оболочки прибора 11 посредством опорного кольцевого фланца б.В трубчатом деожатепе 2 и на наружной стороне опорно-о кольцевого фланца б выполнены посадочные поверхности дпя сочленения соответственно с первым анодом 3 пушки и пушечной частью ободочки прибора, на которых также выполнены соответствующие посадочные поверхности. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Отклонение центрального отверстия 12 в первом аноде 3 относительно его посадочной поверхности, а также отклонение оси посадочной поверхности в держателе 2 относительно оси посадочной поверхности опорного кольцевого фланца 6, выполненных на токарном станке высокой точности, составляют порядка 8,01 - 0,02 мм. При неблагоприятном сочленении анода 3 с держателем 2 отклонение осей анода и опорного фланца может составлять 0.02 - 0,04 мм. Выбором наилучшего азимутального положения первого анода в держателе 2 может быть обеспечена взаимная компенсация смещения осей и, следовательно, практически полное отсутствие отклонения оси первого анода относительно опорного фланца, оси второго анода 13 и пролетного канала 14 прибора.Ввиду этого в предлагаемой конструкции электронной пушки в полости держателя катода размещен элемент 7, который, как это видно на фиг. 2 и фиг, 3, выполнен в виде цилиндрической трубки, на наружной стороне которой выполнены четыре продольных выреза 15, расположенных под прямым углом друг к другу, обеспечивающих возможность радиального перемещения тонкой части боковой стенки элемента,В ырезы расположены по окружности цилиндрической трубки на равных расстояниях последовательно друг за другом (т.е, под углом 90 друг к другу), При этом в пушке соблюдены следующие выражения:о 1 з=од,о 2 э От,Ь =Й- Л 2где б 1 э - диаметр наружной цилиндрической поверхности элемента, мм;д 2 э - диаметр внутренней цилиндрической поверхности элемента, мм;бд - диаметр внутренней цилиндрической поверхности держателя катода, мм;(Ь - диаметр наружной поверхности теплового экрана катодно-подогреватель- ного узла, мм;Ь - величина параллельного смещения оси катода относительно оси наружной цилиндрической поверхности теплового экрана. мм;й - величина параллельного смещения оси внутренней цилиндрической поверхности держателя катода относительно оси п ролетного канапэ оси опорного ф пан ца), мм;Л- величина параллельного смецен ц оси внутренней цилиндрической поверхности элемента относительно оси егс нар,жной цилиндрической поверхности. лм. Внутри элемента поцецен кз 1 о,ц о подогреватепьный узел с тепловым: эхп;.:;-.м., а на торцовой части трубки элем.нта расположен фокусирующий электрод,Фокусирующий электрод может быть выполнен как в виде отдельной, так и в виде единой с элементом детали,Диаметр б 2 э внутренней цилиндрической поверхности элемента 7 берется либо равным диаметру от внешней цилиндрической поверхности теплового экрана катод- но-подогревательного узла, либо большим, чем диаметр бт в зависимости от характера смещения оси катода относительно оси теплового экрана.В частности, если наклона осей нет и имеется лишь параллельное смещение оси катода относительно оси теплового экрана, то б 2 э берется равным бт, а катодно-подогревательный узел 9 установлен в элементе 7 посредством теплового экрана по скользящей посадке,При этом в элементе 7 ось 16 его внутренней цилиндрической поверхности 17 имеет отклонение Л от оси 18 его наружной цилиндрической повеохности 19, по величине равное (или отличающееся на величину отклонения Л 2 оси 18 держателя 4 относительно оси 20 фланца 6) отклонению Л оси 21 катода 5 относительно оси 22 теплового экрана 8. Катодно-подогревательный узел установлен в элементе в таком положении по азимуту, при котором отклонение оси 21 катода относительно оси 18 наружной поверхности 19 элемента равно отклонению оси 18 относительно оси 20 фланца 6. В свою очередь, элемент 7 установлен во внутренней полости катодного держателя 4 в такое азимутальное положение, при котором ось 21 катода совпадает с осью 20 посадочной поверхности опорного фланца 6 и, следовательно, с осью пролетного канала прибора,В случае когда ось катода не только смещена параллельно, но и наклонена к оси пролетного канала (к оси фланца 6), внутренний диаметр бгэ элемента 7 выбирается большим по сравнению с диаметром д внешней цилиндрической поверхности теплового экрана 23, разница в диаметрах определяется углом наклона осей и длиной теплового экрана 8,В этом случае тонкая боковая стенка элемента 7 .,в местах продольных вырезов 15) деформирована внутрь элемента таким образом, что ось катода параллельна оси элемента 7, а тепловой экран по скользящей посадке установлен в деформированных частях внутренней полости элемента 7,При этом, как и в предыдущем частном случае (когда б 1 э = б), катодно-подогрева 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тельный узел 9 установлен н з"л енге 7, э элемент 7 - в держателе 4 ка 1 одэ таким образом, что ось катода 5 ссзпддэ.; с осью пролетного канала прибора(,; осью фланца 6),Сборка предлагаемой электронной пушки осуществляется следующим образом.Производят сборку и и йку трубчатых держателей 2 и 4, а также опорного кольцевого фланца 6 с профигированной керамической втулкой 1, сборку и пайку металлокерамического узла производят в специальной оправке, что обеспечивает взаимное отклонение осей этих деталей, равное 0,1-0,15 мм,Затем производят расточку посадочных поверхностей этих деталей на токарном станке, за счет чего несоосность трубчатых держателей и опорного фланца уленьшается до значений не более 0,01-0,02 мм.Собирают в монтажной оправке катод- но-подогревательный узел 9. Отклонение Л 1 .оси 21 катода 5 относительно оси 16 внешнего теплового экрана 8 в собранном узле 9 практически может достигать значений до 0,03-0,05 мм и более, поскольку наружный тепловой экран с катодом соединяется посредством промежуточных тонкостенных экранов.При этом отклонение Л 1 произвольно изменяется от узла к узлу и может принимать как значения Л 1 "О и значения Л 1 = 0,05 мм, так и промежуточные значения. Поэтому после, сборки в каждом катоде измеряется величина смещения осей. Затем для данного катодно-подогревательного узла изготовляют элемент 7 (или выбирают из серии изготовленных элел 1 ентов 7, отличающихся друг от друга величиной смещения Лосей внутренней и внешней поверхностей в интервале от 0 до 0,05 мм), у которого смещение осей внутренней и внешней цилиндрических поверхностей Л=Л 1 - Лг .В случае наличия лишь параллельного смещения Л 1 оси катода относительно оси теплового экрана катодно-подогревательный узел по скользящей посадке устанавливают в элемент 7 в такое азимутальное положение, при котором смещение оси катода относительно оси наружной поверхности элемента 7 становится равным смещению Ле оси внутренней поверхности катодного держателя относительно оси опорного фланца 6 (т,е. относительно оси пролетного канала). В этом положении катодно-подогревательный узел 9 закрепляют в элементе 7, на котором затем по его посадочной базе устанавливают фокусирующий1561741 В случае, когда отсутствует наклон осикатода к оси теплового экрана и смещениеоси держателя относительно оси пролетного канала мало(т.е, когда с 123 = дт, % =О), то5 элемент 7 и фокусирующий электрод могутбыть выполнены как единая деталь, Тогдапри установке катодна-подогревательногоузла в элементе 7 поворотом этого узла добиваются совмещения оси катода с осью10 фокусирующего электрода.Работа предлагаемой электронной пушки заключается в следующем.Электроны, эмиттированные катодом,под действием электрического и магнитного15 полей в области пушки формируются в электронный пучок, который проходит черезпролетный канал первого анода, в промежутке между первым и вторым анодами ускоряется до потенциала последнего и20 вводится в пролетный канал прибора соосно последнему,Таким образом, конструкция электронной пушки по предлагаемому изобретениюпозволяет улучшить соосность электродов25 пушки и тем самым уменьшить токооседакие электронного пучка на стенках пролетного канала прибора и улучшитьтокопрохождение в приборе, а следовательно, повысить надежность и выходную мощ 30 ность прибора,(56) Авторское свидетельство СССРМ 890048, кл. Н 01 1 23/06, 1950.Патент США М 3706002,кл. Н 01 ) 23/06, 1972,Формула изобретенияЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА СВЧ-ПРИБОРА О-ТИПА, содержащая катодно-подогревательный узел с тепловыми экранами 40 фокусирующий электрод, первый анод, закрепленные на металлокерамическом узле, выполненном в виде профилированной керамической втулки, соединенной с трубчатыми держателями электродов пушки и с 45 опорным кольцевым фланцем, установленным в пушечной части оболочки прибора соосно пролетному каналу и совмещенному с ней второму аноду пушки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения токопрохождения электронного пучка за счет повышения соосности катода с пролетным каналом, в трубчатом держателе катода размещен элемент в виде цилиндрической трубки, внутри которой установлен катодно-подогревательный узел с тепловыми экранами, при этом на наружной стороне элемента выполнены четыре продольных выреза, расположенных по окз.ектрод 10 и поворотом вокруг его оси добиваются совмещения оси фокусирующего электрода с осью катода, Затем фокусирующий электрод закрепляют на элементе. Элемент 7, собранный с катодно-подогрева- тельным узлом и фокусирующим электродом, устанавливают по скользящей посадке в катодный держатель 4 в такое азимутальное положение, при котором ось катода совмещена с осью посадочной поверхности опорнога фланца 6,Если ось катода не только параллельно смещена, но и наклонена к оси теплового экрана, та для такого катодного узла берут элемент 7, у которого диаметр внутренней полости Йэ больше диаметра дт теплового экрана, При этом устанавливаемый в элемент 7 катодно-падогревательный узел сначала юстируют путем радиальной деформации тонких частей элемент 7 (в местах продольных вырезов 15) до достижения параллельности оси катода оси внутренней поверхности держателя. Затем устанавливают узел 9 в такое азимутальное положение, при котором параллельное смещение аси катода относительно оси наружной поверхности элемента 7 становится равным смещению оси внутренней поверхности держателя относительно оси пролетного канала, Затем элемент 7, собранный с катодно-подогревательным узлом по скользящей посадке, устанавливают в держатель 4 в такое азимутальное положение, когда ось катода совмещена с осью фланца 6. ружности цилиндрической трубки последовательно друг за другом на равных расстояниях, а в пушке соблюдены следующие выражения:а 1 з = бд, д 2 эбт и Л -- Л 1 - Л 2 1,где бь - диаметр наружной цилиндрической поверхности элемента. мм;бг 3 - диаметр внутренней поверхностиэлемента, мм:бд - диаметр внутренней цилиндрической поверхности держателя катода,мм;б - диаметр наружной поверхности теплового экрана катодно-подогревательного узла, мм;Л 1 - величина параллельного смещенияоси катода относительно оси наружной цилиндрической поверхности теплового экрана, мм;Л 2 - величина параллельного смещенияоси внутренней цилиндрической поверхности держателя катода относительно оси пролетного канала, мм;Л - величина параллельного смещенияоси внутренней цилиндрической поверхности элемента относительно оси его наружной цилиндрической поеерхности, мм.