專利名稱：感應(yīng)輸出電子管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感應(yīng)輸出電子管裝置，更具體地說，涉及用于這樣的電子管注入高頻能量的輸入諧振腔。
本發(fā)明特別適合于感應(yīng)輸出電子管裝置(下文稱為“IOT”)。IOT裝置包括配置有用于產(chǎn)生線性電子束的電子槍和一個諧振輸入腔，在該腔注入需放大的射頻信號，以便在電子槍的柵極對電子束調(diào)制。在射頻能量和電子束的相互作用下放大高頻信號，然后由輸出諧振腔將放大的信號取出。


圖1以縱向斷面形式示意表示一種公知的IOT裝置。IOT包含電子槍1，具有陰極2、陽極3和位于其間的柵極4。配置電子輪1在于沿該裝置的縱軸X-X產(chǎn)生定向的電子束。TOT還包括偏移管5和6，在由一集電極(未表示)收集以前，電子束經(jīng)過該偏移管5和6。圍繞電子槍1同軸安裝一圓柱環(huán)形輸入腔7并包含一輸入耦合件8，在耦合件8施加需放大的rf(射頻)信號。輸出腔9環(huán)繞偏移管5和6之間的縫隙并且包括一耦合環(huán)10、經(jīng)過耦合環(huán)10取出經(jīng)放大的rf信號、該耦合環(huán)10接入一個二級輸出腔11，由輸出腔11經(jīng)過輸出耦合件12取出輸出信號。
TOI包括兩個橫向配置的環(huán)形板13和14，它們構(gòu)成相關(guān)rf扼流圈的部件。第一板13經(jīng)過導電彈性觸指(未表示)連接到管形元件15，該管形元件15支撐陰極2并維持在陰極電位。另一橫向板14經(jīng)過彈性觸指連接到柵極4的的支承件16上并且處于柵極電位。一包含橫向環(huán)形板17和18的外部部分與內(nèi)部部分電氣隔離，板17和18由圓柱形軸向延伸壁19連接并與板13部分共同延伸。外部殼體部分還包含由圓柱形壁22連接的橫向板20的21，板20和21與電連接到柵極4上的板14部分共同延伸。由該交錯結(jié)構(gòu)形成的兩個rf扼流圈降低了由腔7提供的高頻能量的漏失。
腔7還包括一軸向延伸部分23，該部分具有一可動調(diào)諧門24，使得工作頻率能夠改變。它還包含一在柵極支承件16和陽極支承件26之間的區(qū)域內(nèi)與X-X同軸延伸的圓柱形壁25。
絕緣材料27處在rf扼流圈的交錯的橫向板之間，提供結(jié)構(gòu)支承和電絕緣。
陶瓷圓筒28和29環(huán)繞電子槍組件和構(gòu)成真空封裝件一部分。
在使用時，通常為30-40千伏量級的電壓形成在陰極2和陽極3之間以及rf輸入信號加到陰極2和柵極4之間。由板14、20和21形成的rf扼流圈降低在陰極/柵極區(qū)和陽極3之間的耦合。然而，在某些情況下，這可能不足以完全防止rf能量的漏失并且在兩個區(qū)之間的耦合導致可能產(chǎn)生電子束的不希望有的振蕩。這種振蕩不僅可能降低工作效率，而且還可能引起在該管內(nèi)部的足以使其損壞或無效的電弧。
按序號為GB-A-2279496號公布的我們的先前申請公開了可以降低振蕩的某些方法。本發(fā)明在于更有效地降低或基本上消除不希望產(chǎn)生的振蕩。本發(fā)明特別適合于IOT，但也可以方便地應(yīng)用到其它類型的電子束管裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供一感應(yīng)輸出電子管裝置，它包括一具有用于產(chǎn)生電子束的陰極和柵極的電子槍組件；圍繞該組件同軸配置的基本為環(huán)形的高頻諧振腔；用于向諧振腔提供高頻能量以調(diào)制電子束的裝置；以及在其中該腔的壁形成一通道，在通道內(nèi)部置有能夠吸收高頻能量的材料。
通過利用本發(fā)明，由于在該壁內(nèi)部配置產(chǎn)生損耗的材料，這樣該材料勢必吸收能量(否則該能量可能在該管的不同部分之間特別是在陰極/柵級區(qū)和陽極之間產(chǎn)生耦合)，就可以降低或消除不希望產(chǎn)生的振蕩。該通道提供與吸收材料接觸的大的表面面積，這種結(jié)構(gòu)明顯比將材料簡單地裝在表面上當繞通道壁傳輸高頻能量時更為有效。因此，本發(fā)明提供一種小型緊湊的裝置，比沒有利用該通道的裝置所能達到能量吸收更有效。由于適當?shù)奈詹牧腺M用貴，采用本發(fā)明還可能帶來費用上的好處，因當將吸收材料僅僅附著在壁上時，可以使用較少的數(shù)量達到相同的效果。一種用在本發(fā)明中的適宜的吸收材料是填有絕緣材料的鐵淦氧，最好絕緣材料是硅橡膠。一種填有絕緣微粒的適宜材料是可由Emerson和Cuming公司得到的Eccosorb CF-S-4180。這種填有硅橡膠的鐵淦氧材料在UHF和微波范圍是一種高損耗材料，并且還能夠隔開幾十千伏量級的高的直流電壓。也可以采用其它材料。
用作吸收材料的硅橡膠可以用其它類型的橡膠或樹脂來代替，并且可以添加如下材料鐵粉末、鎳粉末、碳化硅、細分的石墨或鐵淦氧中的一種或其組合物。具有相似特性的其它材料也可能是適合的，以及細分的材料例如可以以粉末或顆粒的形狀存在。
通道可以具有很多不同截面的形狀中的一種。在一優(yōu)選實施例中，該通道基本上為環(huán)形并且在截面中有三個側(cè)面?；旧铣蔝形的通道因此提供了與吸收材料接觸的大的表面面積，這樣在腔壁中的電流可以被吸收，以降低不希望有的振蕩。吸收材料可以充滿該管內(nèi)部。在一替換實施例中，該通道的表面與吸收材料相接觸，但在通道內(nèi)部的內(nèi)容積不含這種材料。這一容積空間可以由非損耗性材料例如硅橡膠占滿或可以是空氣空間。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，僅需要一個通道就可有良好的性能，但在某些電子束管中可能需要兩個或多個通道。
在通道具有三個側(cè)面的情況下，相互面向的各側(cè)面可以沿電子束取向的縱軸的方向延伸，或者沿朝內(nèi)進入該腔或朝外離開該腔的徑向方向延伸。在一種配置方案中，通道部分地徑向取向和部分地軸向取向。
通道可以具有其它截面形狀，例如可以具有圓形壁以形成C形斷面或可以具有三個以上的側(cè)面。
在本發(fā)明的一個特別有效的實施例中，通道的一個壁還可以形成為rf扼流圈裝置的部件。這就提供一種緊湊的裝置，以及由于通道的內(nèi)表面與吸收材料相接觸，在扼流圈裝置中的通道壁的內(nèi)含物基本上不會對扼流圈的效果產(chǎn)生影響。
最好，通道基本上位于電子槍組件的柵極和陽極的支承件之間的區(qū)域內(nèi)。在這個區(qū)內(nèi)，在降低不希望有的振蕩或基本上消除振蕩方面這是特別有效的。
最好，電子槍組件位于真空封裝件內(nèi)部，該材料位于封裝件外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，結(jié)合感應(yīng)輸出電子管使用的諧振腔裝置包含形成通道的壁，在通道內(nèi)部置有能夠吸收高頻能量的材料。
由于材料置于該腔壁形成的通道內(nèi)部，如果需要為，了替換或為了改進已有的管，可以方便地放置或取出該材料。該管的主體(包括在真空下工作的部分)，如果需要，可按照組裝運行要求就地保留，或者為維修可拆去腔壁。在維修過程中，可以將更換的腔壁裝配到該管上，以便在單獨進行維修作業(yè)時，使運行基本上連續(xù)而不中斷。因此，材料在腔壁上的定位會在可維護狀態(tài)下維持該管運行方面帶來明顯的好處，同時還能改善其性能。
下面參照附圖通過舉例的方式介紹本發(fā)明可以實施的某些方式，其中圖2-9示意性表示出本發(fā)明的IOT的各部件，包括各種不同通道的形狀和材料。同樣的部件使用了相同的標號。該IOT的其它部分如圖1所示。
參照圖2，IOT包含一具有陰極2、柵極4和陽極3的電子槍組件1。TOT包括一環(huán)形輸入諧振腔7，其配置用以接收高頻能量對電子束調(diào)制。腔7包括一從扼流圈裝置31到陽極支承件26沿縱向軸線X-X延伸的圓柱形腔壁30，在使用過程中產(chǎn)生沿該軸線方向的電子束。由腔壁30的一部分和另外的壁33和34形成一環(huán)形通道32。該通道截面形狀基本上呈U形，其中彼此面向的各表面沿縱向X-X延伸以及在其中將各表面連接起來的壁位于它們最接近扼流圈31的端部。通道32基本上用填有硅橡膠35的鐵淦氧填滿。將彼此面向的壁30和34連接起來的壁33還作為由板14和20組合的rf扼流圈31的一部分。在扼流圈31的各交錯部分之間的區(qū)域用絕緣材料例如硅橡膠充滿。雖然在這種裝置中，通道由吸收材料完全充滿，但在其他的裝置中，通道可在端壁33與通道的開口端之間的部分通道中延伸。然而，這種裝置不是那樣有效的。通道32位于柵極支承件16與陽極支承件26之間的區(qū)域內(nèi)。
參照圖3，在本發(fā)明的另一種裝置中，通道36仍然由在扼流圈31和陽極支承元件26之間的腔壁30的一部分形成，但在這種情況下，U形通道的其它兩個側(cè)面是由支承板26的一部分37和由板26向扼流圈31延伸的壁38構(gòu)成的。通道36仍然用吸收材料完全充滿。
參閱圖4，所述的裝置與圖2所示的相似，但在這一實施例中，吸收材料39沒有完全充滿由壁30、41、42形成的通道40。通道的內(nèi)部部分是一空氣空間43，吸收材料39覆蓋通道40的內(nèi)壁。
在圖5所示的與圖2所示裝置相似的另一實施例中，通道44以相同的方式取向，但在這種裝置中，扼流圈31與通道44分離，沒有共用一個共同的元件。
參閱圖6，根據(jù)本發(fā)明的另一種裝置包括rf扼流圈31和與陽極支承件26連接的圓柱形腔壁。通道45仍然呈U形截面，但在這種情況下，彼此面向的壁46和47相對于裝置的縱軸X-X沿徑向延伸。壁48將壁46、47相連接形成通道45。在這個實施例中，該通道鄰近rf扼流圈31但沒有構(gòu)成為它的一部分。吸收材料充滿該通道。通道45由該管的中心向外延伸，因此增加了IOT占用的容積。在其它一些實施例中(未表示)，徑向延伸的通道向內(nèi)延伸。
參照圖7，在另一個實施例中，該通道具有更復雜的結(jié)構(gòu)，由與圖6相似的橫向延伸的部分50和與圖2所示裝置相似的軸向延伸的部分51組合構(gòu)成。這樣，就提供了與吸收材料52相接觸的大的表面面積，該材料充滿通道。
參照圖8，通道53是由圓柱形腔壁30的一部分、端板26(支承陽極3、扼流器55的部件54)以及由支承件26朝著rf扼流圈55方向延伸的壁56形成的。因此，在這種裝置中，通道基本上有四個側(cè)面，在部件54和壁56的自由端之間有一縫隙。吸收材料57封在通道內(nèi)部。
在圖2到8所示的裝置中，所示rf扼流圈是由在與縱軸X-X垂直的平面內(nèi)的相互交錯的板構(gòu)成的。然而，在另外一些實施例中，可以用軸向的rf扼流圈來替代，就是說，兩個圓筒就位方式是一個置于另一個的內(nèi)部，以便在它們之間并與軸線X-X同軸形成一個扼流圈。
參閱圖9，在本發(fā)明的另一IOT中，電子槍1仍然由一環(huán)形諧振輸入腔7所環(huán)繞。在這一實施例中，輸入腔7包含外殼體部分58和內(nèi)殼體部分60，內(nèi)殼體部分維持在與前一殼體部分不同的電位下。兩個rf扼流圈61和62包含在內(nèi)殼體部分60和外殼體部分58之間。扼流圈61和62各沿使用中產(chǎn)生的電子束的縱軸線X-X方向延伸。一陶瓷管63圍繞軸線X-X同軸配置并構(gòu)成為扼流圈61和62的部件。扼流圈61包括在陶瓷管63的外和內(nèi)表面上的敷金屬銅的區(qū)域64和65。扼流圈62包括在陶瓷管63的內(nèi)表面上涂敷的金屬層66和在它外表面上的第二涂敷金屬層67。金屬層67軸向延伸長度長于內(nèi)金屬層區(qū)66。陽極支承件68具有連接到構(gòu)成諧振腔7外殼體部分58一部分的環(huán)形板70上的部分69。
壁69、板70的內(nèi)側(cè)部分70a和外涂敷金屬層67一起形成一通道，在該通道內(nèi)部放置填有硅橡膠71的鐵淦氧或某些其它適宜的rf吸收材料。
在本發(fā)明的另一實施例中，將一種非損耗絕緣材料例如硅橡膠置于陶瓷管63的部分內(nèi)表面上和用72處以虛線表示的涂敷金屬層66上。
在與圖9所示相似的另外一些裝置中，可使用不同于陶瓷的材料形成一個或兩個扼流圈的部件。在兩個扼流圈之間絕緣材料不必是連續(xù)的。另外，如圖9所示的涂敷金屬層可以用固定在插入的絕緣材料上的各金屬件來代替。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)輸出電子管裝置，包含一具有陰極和柵極用于產(chǎn)生電子束的電子槍組件、圍繞該組件同軸配置的基本為環(huán)形的高頻諧振腔、以及用于向諧振腔注入高頻能量以調(diào)制電子束的裝置，其特征在于，該腔的壁形成一通道，在通道內(nèi)部置有能夠吸收高頻能量的材料。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通道在截面上具有三個側(cè)面。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該通道彼此面向的兩個側(cè)面沿電子束的方向延伸。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，該通道的彼此面向的側(cè)面相對于電子束的方向即電子槍組件縱軸方向徑向延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通道基本上呈環(huán)形并與電子束通道同軸。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通道的一個壁還形成為射頻扼流圈裝置的一個部件。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該射頻扼流圈裝置包括沿與電子槍組件縱軸垂直的方向延伸的導電元件。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該頻射扼流圈裝置包括沿與電子槍組件縱軸平行的方向延伸的導電元件。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，一種陶瓷材料置于射頻扼流圈裝置的軸向上共同延伸的導電元件之間。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，至少其中一個導電元件包含一涂敷金屬層。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通道基本上位于電子槍組件的柵極支承件與陽極支承件之間的區(qū)域內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通道基本上由能吸收高頻能量的材料充滿。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通道的內(nèi)表面沒有完全被該材料充滿。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該吸收材料是填有絕緣材料的鐵淦氧。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該吸收材料是填有硅橡膠的鐵淦氧。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該電子槍組件設(shè)在一真空封裝件內(nèi)，該材料位于封裝件外側(cè)。
17.一種諧振腔裝置，與感應(yīng)輸出電子管結(jié)合使用，其中該腔的壁形成一通道，在通道內(nèi)部置有能吸收高頻能量的材料。
全文摘要
一種感應(yīng)輸出電子管，例如IOT，具有通常為筒形的輸入腔，在其內(nèi)由腔壁30的一部分和另外的壁33和34形成一具有U形斷面的環(huán)形通道32。該通道32利用高頻能量吸收材料例如填有硅橡膠的鐵淦氧35充滿。這樣能防止產(chǎn)生不希望有的振蕩，并且由于通道與材料35接觸的表面面積大，而特別有效。通道的其它形狀和位置也是可行的，如果將材料與通道表面相接觸，吸收材料可僅部分填充通道。
文檔編號H01J23/15GK1149194SQ9611094
公開日1997年5月7日 申請日期1996年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月10日
發(fā)明者A·H·皮克林 申請人:Eev有限公司