CN101540259A - 磁控管 - Google Patents

Abstract

本文涉及一种磁控管。具体而言，该磁控管具有围绕包含加热器9的管状中空阴极4的阳极3。阴极在各个端部处由径向臂支承。在阴极的一个端部，加热器通过径向臂5供给有其DC电源的一个终端，该径向臂5还用于支承阴极的该端部。臂具有朝向阴极偏置的部分5a，以及导电材料的盖件置于加热器连接件与真空范围的邻近端壁1之间。该盖件可具有折起部分使其可由该臂承载。

Description

磁控管

技术领域

本发明涉及磁控管。

背景技术

参考附图中的图1和图2，现将描述一种公知的磁控管。图1是通过阳极轴线所截取的磁控管的局部截面图，而图2是图1示出的阳极及阴极的放大图。参考图1，磁控管包括具有端壁1及端壁2的真空室，该端壁1及端壁2相对于磁控管的阳极3及阴极4的轴线成直角。具有限定在阳极内或由叶片限定的谐振腔(未示出)。电磁体或永磁体(未示出)将磁场法向地施加到端壁1，2的表面上。

阴极4呈管状，且具有沿着其轴线延伸的加热器、加热器的DC电源以及用于阴极的高负压，该高负压通过延伸进入磁控管上部区域7的导电支承件5，6供给至该阴极，该上部区域7的内部处于真空范围内。导电支承件连接到上部区域的外部一部分上的终端(未示出)。耦合器(未示出)延伸进入谐振腔并提取功率到可联接到波导管上的输出段8中。

参考图2，其更详细地示出了管状阴极4，在支承件5，6之间提供用于加热器9的小的DC电源电压，以及将大脉冲负DC电压仅施加到支承件6上。加热器9在其右侧端处连接到管状阴极的端部(见图2)，而支承件6直接连接到阴极上。在其左侧端处，加热器9由绝缘套管10支承在阴极内并连接到支承件5上。

阴极支承在径向臂5，6上，该径向臂5，6使得能够直接地通过分离的电磁体(未示出)施加磁场。所施加磁场跨过的间隙期望最大限度地减小，使得电磁体尽可能小且使用最少的功率。在管状阴极结构的端部与磁控管的端壁1，2之间的真空间隙必须足以耐受典型地为50KV的负压，该负压在正常工作条件下相对于阳极与包括端壁的磁控管体而施加在阴极上。经验显示，阴极至端壁的间隙不足以防止在所有条件下(尤其是在以线型调制器驱动时)的起弧，以及偶有当起弧导致端壁击穿时这可产生严重的后果。

人们认为，除了跨过阴极施加到侧壁间隙的脉冲电压外，还有从阴极支承件传到阳极附近处所拾取的RF电压，尤其是若有突起例如若阳极设置有条带11时。这些拾取电压可通过在阴极支承件上或端板与阳极之间空间内的谐振而增大。

加热器连接件12在阴极上为锐利点，这进一步增强了该区域中的电压应力。结果是该加热器连接件可形成用于起弧的座部，该座部可限制出现在直接邻近的壁1区域的任何起弧，并因而增大穿孔的风险。

申请人构思出增大侧壁与阴极之间的间隙的权宜之计来消除该风险，但这可能意味着磁控管的轮廓将需要改变。然而，当前有在使用中的成千上万的设备，它们需要用于磁控管的现有型面，因而这种变型将是不利的。也不期望做更多比最大限度地减少对磁控管内部的改变，因为任何改变都有破坏其运行的风险。

发明内容

本发明提供一种磁控管，该磁控管包括阴极、围绕该阴极的阳极、阳极与阴极之间处于真空室内的区域、用于在阴极端部处具有DC电源连接件的阴极的加热器以及置于DC电源连接件与真空室邻近端部之间的导电材料盖件。

对阴极上加热器终端的盖件遮盖了任何锐利点，从而减少了电压应力。

盖板可由与真空管相容的任何导体制成。镍及镍合金因其可用性、便于加工及便于结合而将是适合的。

附图说明

参考附图，现将通过实例详细地描述本发明，附图中：

图1是通过阴极轴线所截取的部分被去除的公知磁控管的示意性截面图；

图2是图1的磁控管的一部分更详细示出的视图；

图3示出了根据本发明对图2的公知磁控管的一部分的变型；

图4是沿图3中箭头4-4的方向所截取的视图；

图5是根据本发明的通过磁控管一部分的轴向截面；以及

图6是用于图5所示磁控管中的盖件的透视图。

贯穿所有附图，同样的部件给有同样的附图标记。

具体实施方式

参看图3及图4并结合图2可更好地理解本发明，这些图示出了根据本发明对公知磁控管的变型。通过比较图3与图2，将看到支承臂5设置有朝向阴极偏置的区域5a，使得加热器与支承臂5之间的连接点12移置得比现有技术的磁控管更靠近阴极。此外并根据本发明，导电材料盖件13置于连接点12与真空室的邻近端壁1之间。盖件由镍或镍合金制成，但如果需要可以使用其它导电材料。盖件延伸在其上的臂5区域事实上由两个近置导体形成，该两个近置导体在连接点12的区域分开以使得连接到加热器端部更为容易。盖件的上端部折起在支承件5后面以便提供用于将盖件焊接或钎焊到臂上的安全锚固，尽管盖件若有需要可机械地安装在臂上。

在盖件13与真空室的邻近壁1之间当然将有同样的电压(因为板面跟随初始支承件5的线路)，但锐利点12现在被静电屏蔽，致使没有这种可能出现的起弧优先发生在直接邻近连接件12的壁1区域的趋势。这种出现的起弧将在盖件的表面及壁的相应区域上扩散。因而，壁穿孔的风险已被降低或消除。

图5及图6示出了本发明的实践实施例。加热器9终止在由挡圈14所围绕的导线9a处，该挡圈14通过绝缘套管10a及绝缘环10b而与管状阴极4隔离。支承臂5分为5b及5c两个部分。后者由导体的一段形成，该导体弯曲成该两部分结合处的两个近置束中。该束连接到加热器导线端部的相对侧上。盖件如图6所示，并将看到其上部在13a处向其自身折回，该臂夹在盖件的前段与折回段之间，且该盖件通过焊接或钎焊紧固到该臂上。

本发明尤其适用于高压磁控管，即具有峰值输出功率超过1MW的磁控管。运行频率的典型范围是从1GHz到20GHz，该设计尤其适用于S波段的运行，即从2GHz到4GHz。这种磁控管适用于线性加速器。

Claims (8)

1.一种磁控管，包括阴极、围绕所述阴极的阳极、在真空室内处于所述阳极与所述阴极之间的区域、在所述阴极的端部处具有DC电源连接件的用于所述阴极的加热器，以及置于所述DC电源连接件与所述真空室的邻近端部之间的导电材料的盖件。

2.根据权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述盖件支承在向所述加热器供给DC的臂上。

3.根据权利要求2所述的磁控管，其特征在于，所述盖件具有折起区域用以紧固地支承在所述臂上。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的磁控管，其特征在于，所述DC电源连接件是朝向所述阴极偏置的所述臂的一部分。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的磁控管，其特征在于，所述盖件由镍或镍合金制成。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的磁控管，其特征在于，所述加热器沿着所述阴极的中空内部延伸。

7.根据权利要求6所述的磁控管，其特征在于，所述磁控管包括从所述加热器延伸并穿过在所述阴极的端部中的绝缘套管的导线。

8.一种磁控管，大体如文中参考附图所述。

Images