CN101095206A - L波段感应输出管 - Google Patents

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CN101095206A CNA2005800454893A CN200580045489A CN101095206A CN 101095206 A CN101095206 A CN 101095206A CN A2005800454893 A CNA2005800454893 A CN A2005800454893A CN 200580045489 A CN200580045489 A CN 200580045489A CN 101095206 A CN101095206 A CN 101095206A
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保罗·A·克热明斯基
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Abstract

一种工作在1000MHz以上频率范围内的感应输出管(IOT)。提供输出窗来将IOT的真空部分与IOT的大气压力部分隔开，输出窗由冷空气歧管包围，该歧管包括进气口和多个孔，该孔允许冷却空气由进气口通过歧管进入到IOT的大气压力部分。输出谐振腔可以包括冷却液入口；耦合以从冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；耦合以从下部冷却剂通道接收冷却液的垂直冷却剂通道；耦合以从垂直冷却剂通道接收冷却液的上部圆形冷却剂通道；和耦合以从上部圆形冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口。

Description

L波段感应输出管
技术领域
本发明总地涉及感应输出管。更具体地，本发明涉及适于在L波段频率范围内工作的感应输出管。
背景技术
自从二十世纪八十年代后期，感应输出管(也称之为“IOT”，并且其一种型号由Eimac以商标“Klystrode”来销售)已作为用于通常在100MHz-900MHz范围工作的UHF频率范围内的广播、应用科学以及工业应用的有效设备，为人们所接受。相比于速调管，IOT具有出众的效率和线性，从而补偿了其较低的增益，并且就功率能力(powercapability)和增益而言，它胜于其在电子设备家族中近似的四极管。但，长期以来一直认为，过渡时间效应(transit time effect)将IOT的有效频率范围限制到了1000MHz以下。在工业上普遍认同的是，1000MHz是硬性阈值，超过它，则作为基频放大器的IOT的性能就会迅速降低。
图1是根据现有技术的典型的IOT 10的简化电气原理示意图。相对于地保持很高负电势的阴极12(通常为储备式钡阴极)发出电子束14。由射频(RF)输入源32馈电的控制栅极16对电子束14流进行密度调制(density modulate)。保持地电势的阳极18加速所调制的电子束14。调制的电子束14通过输出间隙20，其中输出功率通过感应电磁场从电子束提取到输出谐振器19，并引导至通常为同轴馈线的输出耦合21。集电极22接收耗散电子(spent electron)。栅偏压电源30将偏置电压提供给栅极，分布在线34和线38之间的束电源提供功率来加速从阴极到阳极的电子，加热器的电压源36以传统的方式将功率提供给阴极的加热器。螺管式磁铁(未示出)通常包围电子束以对其聚集并降低束发散性。示意性地显示了输入电路40，它用来将输入信号的阻抗匹配到IOT 10。
很早之前就已产生了在较高频率波段使用IOT的高次谐波版本的想法。例如，在二次谐波IOT中，在内凹的输出谐振腔被调谐到在L波段频率中较高次谐波的同时，频率感应栅-阴电路(frequency-sensitivegrid-cathode circuit)(例如，参见Shrader等人的题为“High FrequencyVacuum Tube with Closely Spaced Cathode and Non-Emissive Grid”的美国专利No.5,767,625)仍然能在有丰富经验的UHF体制中可靠地工作。这种方式主要的缺点是低驱动频率形成的电子聚束的相对长度。在它通过输出间隙期间，在输出谐振腔中的RF电压极性改变两次：从加速到减速阶段以及相反阶段。虽然在减速阶段内通过电流的最大值，从而确保了将功率转换到所需的频率，但也加速了相当量的电子，从而限制(marginalize)了效率和增益，并导致了集电极损耗和X射线辐射的问题。
已进行研究，以找出基频IOT在计算机模拟中能被调谐到频率的什么范围且不会危及其性能特性，特别是其关键的栅-阴极构造的工作。修改现有的已被证实可靠的一维IOT计算机代码来将栅-阴极的过渡时间效应包括到模拟中。
作为第一步，分析具有在UHF广播和科学应用中所记录的已确定轨迹的IOT电子枪，以确定电子聚束波形和基本RF电流对频率的变化。该模拟的结果如图3中所示，图3是工作在B类中在22kV束电压和47.4V峰值RF栅极电压时已有的IOT枪所模拟的基频电流对频率的曲线图。此外关注的是，由在该模拟中的电子束所加载的有效基本RF电流并不会显著下降直至大约2GHz(图3)。
因此，很需要发展具有合理性能特性的基谐模式(fundamentalmode)的L波段IOT。
发明内容
一种适于在1000MHz以上频率工作的感应输出管(IOT)包括：用于发射线性电子束的阴极；用于密度调制该束的由非电子放射性材料构成的栅极，其中在阴极和栅极之间施加输入RF信号；用于与用来加速该束的阴极一起形成电场的阳极；用于集中耗散的束的集电极(其可以是单级或多级降压集电极(MSDC)类型)；谐振到输入RF信号的频率的输出谐振腔，其位于该阳极和集电极之间。在谐振腔中通过互作用隙的电子降低了在谐振腔中的RF场。相应于RF信号的耦合器将RF信号从该谐振腔耦合到负载。
在本发明的一个方面中，提供了输出窗来将IOT的真空部分从IOT的大气压力部分隔开，该输出窗由冷却空气歧管包围，该歧管包括进气口和多个允许冷空气从该口通过歧管和窗口进入IOT的大气压力部分的孔。
在本发明的另一个方面中，输出谐振腔包括冷却液入口；耦合以从冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；耦合以从下部冷却剂通道接收冷却液的垂直冷却剂通道；耦合以从垂直冷却剂通道接收冷却液的上部冷却剂通道；和耦合以从上部冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口。
在本发明的另一方面中，输出谐振腔包括真空密封隔膜，其能通过操控在IOT外部能达到的调谐控制而移进和移出输出谐振腔。该调谐控制可以是以螺纹移动的螺栓，或适于使隔膜移进和移出输出谐振腔的另一种机械组件。隔膜的移动导致了在输出谐振腔的谐振频率中的相应变化。
以下将描述本发明的其他方面以及权利要求，通过参考说明书的剩余部分以及附图能更好地理解本发明的特性和益处。
附图说明
合并到本说明书中并构成其一部分的附图与详细的描述一起显示了本发明的一个或多个实施例，用来解释本发明的原理和实施方式。
在附图中：
图1是根据现有技术的典型IOT的简化的电气示意图。
图2是对于在L波段频率工作的模拟二次谐波IOT的盘速以及盘电流相对参考相位的直方图。
图3是以B类工作的在22kV束电压和47.4伏峰值RF栅极电压的已有的IOT枪的模拟基频电流相对频率的曲线图。
图4A和4B是显示根据本发明的实施例的L波段IOT的外部结构的彼此偏移约90度的示图。
图5是显示根据本发明实施例的L波段IOT当其被构建来工作时的示图。
图6是根据本发明实施例的L波段IOT在其形成产品时的前视图。
图7是根据本发明实施例的L波段IOT的截面图。
图8是在图7中所示的IOT的输出谐振腔的截面图。
图9是根据本发明实施例的L波段IOT的输出谐振腔的剖面图。
图10是根据本发明实施例的L波段IOT的输出谐振腔的剖面图。图9和图10的示图彼此偏移大约90度。
图11是根据本发明实施例的L波段IOT的输出耦合的剖面图
具体实施方式
在以下详细说明中所描述的本发明的实施例针对的是L波段的IOT。本领域的技术人员会理解，详细的说明仅是示例性的，并不试图以任何方式限制所要求的发明的范围。在详细说明中所描述的这些实施例之外的本发明的其他实施例在本公开文本的教益下对本领域的技术人员来说很容易自己提出。如附图中所示，现将详细参考附图示出的本发明的实施方式。适当地，相同的参考标记将在整个附图以及以下详细的说明中使用以指示相同或相似的部分。
为了简明起见，这里并未显示并描述所描述的实施方式的所有常规特征。当然，可以理解的是，在任何实际实施的开发中，多个具体实施决定的做出都必须为了取得开发者特定的目标，例如依从于应用和商业相关的约束；并且这些特定的目标可以由一个实施到另一个以及由一个开发者到另一个而变化。而且，可以理解的是，这样的开发计划可能很复杂且耗时，但，在本公开文本的教益下，对本领域的技术人员来说亦不过是工程的常规事务。
基于以上讨论的结论，在保持上述的枪构造的同时，模拟了完整的1300MHz/15kW连续波(continuous wave)IOT。根据本发明实施例的模拟的基谐模式IOT工作在1300MHz和16.4kW的功率输出水平上的结果如表1。在以下的表1中提出了用于模拟的IOT的工作数据。
表1：用于15kW CW L波段IOT的模拟数据
工作频率       1300MHz
束电压         24kV
栅偏压         -50V
输出功率       16.4kW
集电极损耗     5.1kW
效率           68.3％
驱动电源       63W
增益           24dB
带宽           5MHz
(双调谐的，-1dB)
因此，根据这些原理通过改进已有的EIMAC K2系列的UHF IOT使其工作在1300MHz而建立原型单元。外部UHF输出部分由内部1300MHz的谐振器来替代。使用15/8英寸直径的同轴输出馈线，其包含了与通常所使用的L波段速调管设备相同类型的氧化铝窗。谐振腔如下面详细描述地水冷，以去除来自该谐振腔的废热并对去谐提供稳定性，这在1000MHz以上变得比在低频时更重要。
输入电路更加复杂。IOT的输入阻抗为约10欧姆，这样输入电路就必须将阻抗从输入馈线的阻抗(通常为50欧姆)向下转换，而不是在速调管情况下的向上转换。输入的信号必须安全且可靠地从地电平转换到电子枪组件的高压DC电势。高压安全的尺寸和低阻抗并不容易结合。在1300MHz IOT上所使用的输入电路为传统UHF IOT输入电路的改进版本。调谐叶片已被去除并且为将驱动信号与管匹配的目的而加入了短线调谐器。这如图8中参考标记42所示。
图4A和4B是显示根据本发明的实施例的L波段IOT 43的外部结构的彼此偏移约90度的示图。图5是显示L波段IOT 43当其被构建来工作时的示图。图6是L波段IOT在其形成产品时的前视图。在图5中，所示的IOT装配在磁聚焦电路44内。在顶部的箱体45包含了传统的高压连接器(阴极、加热器、栅偏压、离子吸气泵)和输入电路。磁性电路由在图6中详细所示的拖车(cart)支撑，其还包含冷却水连接器。输出耦合54通向同轴波导过渡47，在该同轴波导过渡47上部，可见定向耦合器48和冷却水负载49(图5)。
图7是L波段IOT 43的截面图。图8是IOT 43的整体输出谐振腔52的截面图。图9和10是IOT 43的输出谐振腔52的剖面图。图9和10的视图彼此偏移大约90度。图11是输出耦合54的剖面图。耦合环53将来自输出谐振腔52内的RF能量耦合到输出耦合54。
现回到图4A、4B、5、6、7、8、9、10和11，IOT 43包括对IOT43的纵向轴90度安置的输出耦合54。输出耦合54在凸缘55处提供了对1-5/8英寸直径的圆形波导管的接口。输出耦合54包括通过一对输入接头58a、58b馈送冷却空气的歧管56。歧管在氧化铝输出窗60的周围形成。输出耦合54的真空侧62保持真空。氧化铝输出窗60将真空侧62从输出耦合54的大气压力侧64隔开。歧管56在紧邻输出窗60的区域中具有多个经过歧管56进入到输出耦合54的大气压力侧64的孔57。提供这些孔来通过输出窗60吹进冷空气，该空气耗尽在输出耦合模块和附于其上的圆形波导管(未示出)处。通过提供这种输出窗冷却机制，能最小化跨越陶瓷窗口的热梯度，从而降低可能导致窗口随时间出现故障的热应力。
在L波段频率工作的IOT 43导致在输出谐振腔52的结构中积存相当大量的废热。缺乏有效的机制来去除该废热，废热可能导致输出谐振腔52的结构变形以及在输出信号中随之产生不期望的失真。例如，在输出谐振腔52的尺寸或形状上的任何变化都可能改变该结构的谐振频率以及在给定频率上的阻抗。为了降低或消除这些失真，为输出谐振腔52提供了冷却系统。诸如高压去离子水等的冷却液(或诸如冷却油、气、聚乙二醇、混和水的聚乙二醇、去离子水和其他材料的混合物等的其他适合的冷却液或其他公知的抗蚀冷却剂)通过入口70提供给冷却系统。从入口70，冷却液进入到下部的腔体72，且冷却液围绕着下部的腔体(其可以形成圆形或其他适宜的形状)循环以从该结构中去除热量，接着通过口74进入到垂直通道76(优选地，为单独的垂直通道)并通过垂直通道76向上，通过口78进入到上部的腔体80(其可以形成圆形或其他适宜的形状)，其在此循环以去除该结构的热量，并且通过口82从排水口84出去。例如，输出谐振腔52的结构可以由无氧高导铜构建以提供良好的热传导和低侵蚀，以便废热能通过输出谐振腔的冷却系统有效地去除。
输出谐振腔52可以在频率上轻微调谐。为了完成这个，在柔性凸缘90上装配有隔膜88(图9和10)。凸缘90用输出谐振腔的体部94进行真空密封。诸如以螺纹移动的螺栓等机械设备92或其他用于将凸缘88嵌入谐振腔52的适当的机制都可以用来将凸缘88推入谐振腔52。柔性凸缘90用作偏置元件以将隔膜88从谐振腔52拉回。螺栓88的位置的调整轻微地调整了谐振腔52的谐振频率并提供了对于IOT的频率调整。对本领域的技术人员来说，显然也能使用诸如耦合到隔膜的安装在外部的弹簧等的其他的偏置机制。
如同所有的线性束类型，L波段的IOT设计可以使用多级降压集电极(MSDC)来制造，如果需要，可以用多个电源馈电。
在本发明中所使用的整体输出谐振腔52包括了作为真空密封外壳一部分的谐振结构，而用于IOT的更通用的方法是使用外部调谐箱来调整谐振频率。这种方式产生相对固定频率的管，但制造的改变可以导致管具有与所需频率轻微不同的谐振频率。因此，为了精确调谐IOT的谐振频率，使用以上详细描述的隔膜和凸缘调谐系统来调整整体输出谐振腔52的体积。
表2列出了在20-30kW范围内输出功率水平的典型的测试结果。
表2：典型的原型测试结果
束电压  束电流   输出功率  增益      效率
30kV    1.23A    20.1kW    21.1dB    54.4％
34kV    1.58A    29.5kW    22.5dB    59.0％
可以相信，这些测试第一次标记了IOT在超出UHF波段(即，高于1000MHz)的频率工作。
虽然已经示出并描述了本发明的实施例和应用，但很明显，本领域的技术人员在本公开文本的教益下，可以在不背离这里所公开的本发明的概念下有比以上所涉及的更多的修改。因此，所附的权利要求试图将所有这样的修改包括在其范围内，如同它们在本发明的真正精神和范围内一样。

Claims (52)

1.一种适于将输入RF信号放大成输出RF信号的感应输出管(IOT)，所述输入RF信号和输出RF信号在1000MHz以上具有相同的预定频率范围，所述IOT包括：
阴极，其适于发射线性电子束；
由非电子放射性材料构成的栅极，其适于当在所述阴极和所述栅极之间施加所述输入RF信号时，密度调制所述束；
阳极，其适于与用于加速所述束的阴极一起形成电场；
集电极，其适于聚集耗散的束；
对输入RF信号的频率谐振的输出谐振腔，所述输出谐振腔位于所述阳极和所述集电极之间；和
耦合器，其适于将从所述输出谐振腔来的输出RF信号耦合到负载。
2.根据权利要求1的IOT，其中所述耦合器还包括：
将所述IOT的真空部分与所述IOT的大气压力部分隔开的输出窗，所述输出窗由冷却空气歧管包围，所述歧管包括进气口和多个允许冷却空气从所述进气口通过所述歧管进入到所述IOT的大气压力部分的孔。
3.根据权利要求2的IOT，其中所述IOT的大气压力部分包括圆形波导管部分。
4.根据权利要求3的IOT，其中所述输出窗包括氧化铝。
5.根据权利要求1的IOT，其中所述输出谐振腔还包括：
冷却液入口；
耦合以从所述冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；
耦合以从所述下部冷却剂通道接收冷却液的至少一个垂直冷却剂通道；
耦合以从所述至少一个垂直冷却剂通道接收冷却液的上部冷却剂通道；和
耦合以从所述上部冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口。
6.根据权利要求5的IOT，其中只有一个垂直冷却剂通道耦合所述下部冷却剂通道和所述上部冷却剂通道。
7.根据权利要求4的IOT，其中所述输出谐振腔还包括：
冷却液入口；
耦合以从所述冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；
耦合以从所述下部冷却剂通道接收冷却液的至少一个垂直冷却剂通道；
耦合以从所述至少一个垂直冷却剂通道接收冷却液的上部冷却剂通道；和
耦合以从所述上部冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口。
8.根据权利要求7的IOT，其中只有一个垂直冷却剂通道耦合所述下部冷却剂通道和所述上部冷却剂通道。
9.根据权利要求5的IOT，其中所述上部冷却剂通道和所述下部冷却剂通道是圆形的。
10.根据权利要求7的IOT，其中所述上部冷却剂通道和所述下部冷却剂通道是圆形的。
11.根据权利要求7的IOT，其中所述集电极是单级集电极。
12.根据权利要求7的IOT，其中所述集电极是多级降压集电极。
13.一种适于将输入RF信号放大成输出RF信号的感应输出管(IOT)，所述输入RF信号和输出RF信号在1000MHz以上具有相同的预定频率范围，所述IOT包括：
阴极，其适于发射线性电子束；
由非电子放射性材料构成的栅极，其适于密度调制所述束，所述栅极距离所述阴极不远于从所述阴极发射的电子在所述输入RF信号的四分之一周期内能穿过的距离，其中所述输入RF信号被安排来施加在所述阴极和所述栅极之间；
阳极，其适于与用于加速所述束的阴极一起形成电场；
集电极，其适于聚集耗散的束；
对所述输入RF信号的频率谐振的输出谐振腔，所述输出谐振腔位于所述阳极和所述集电极之间；和
耦合器，其适于将从所述输出谐振腔来的输出RF信号耦合到负载，所述耦合器具有将所述IOT的真空部分与所述IOT的大气压力部分隔开的输出窗，所述输出窗由冷空气歧管所包围，所述歧管包括进气口和多个孔，所述孔允许冷空气从所述进气口通过所述歧管进入到所述IOT的大气压力部分。
14.根据权利要求13的IOT，其中所述IOT的大气压力部分包括圆形波导管部分。
15.根据权利要求13的IOT，其中所述输出窗包括氧化铝。
16.根据权利要求13的IOT，其中所述输出谐振腔包括：
冷却液入口；
耦合以从所述冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；
耦合以从所述下部冷却剂通道接收冷却液的垂直冷却剂通道；
耦合以从所述垂直冷却剂通道接收冷却液的上部冷却剂通道；和
耦合以从所述上部冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口。
17.根据权利要求16的IOT，其中所述上部冷却剂通道和下部冷却剂通道在形状上基本上为圆形。
18.根据权利要求16的IOT，其中所述集电极为单级集电极。
19.根据权利要求16的IOT，其中所述集电极是多级降压集电极。
20.一种适于将输入RF信号放大成输出RF信号的感应输出管(IOT)，所述输入RF信号和输出RF信号在1000MHz以上具有相同的预定频率范围，所述IOT包括：
阴极，其适于发射线性电子束；
由非电子放射性材料构成的栅极，所述栅极适于密度调制所述束，所述栅极距离所述阴极不远于从所述阴极发射的电子在所述输入RF信号的四分之一周期内能穿过的距离，其中所述栅极和所述阴极适于接收所述输入RF信号；
阳极，其适于与用于加速所述束的阴极一起形成电场；
集电极，其适于聚集所述束；
对所述输入RF信号的频率谐振的输出谐振腔，所述输出谐振腔位于所述栅极和所述集电极之间并包括：
冷却液入口；
耦合以从所述冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；
耦合以从所述下部冷却剂通道接收冷却液的垂直冷却剂通道；
耦合以从所述垂直冷却剂通道接收冷却液的上部圆形冷却剂通道；和
耦合以从所述上部冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口；和
耦合器，适于将从所述输出谐振腔来的输出RF信号耦合到负载。
21.根据权利要求20的IOT，其中所述集电极为单级集电极。
22.根据权利要求20的IOT，其中所述集电极是多级降压集电极。
23.一种适于将输入RF信号放大成输出RF信号的感应输出管(IOT)，所述输入RF信号和输出RF信号在1000MHz以上具有相同的预定频率范围，所述IOT包括：
阴极，其适于发射线性电子束；
由非电子放射性材料构成的栅极，所述栅极适于密度调制所述束，所述栅极距离所述阴极不远于从所述阴极发射的电子在所述输入RF信号的四分之一周期内能穿过的距离，其中所述IOT适于使所述输入RF信号施加在所述阴极和所述栅极之间；
阳极，其适于与用于加速所述束的阴极一起形成电场；
集电极，其适于聚集耗散的束；
对所述输入RF信号的频率谐振的输出谐振腔，所述输出谐振腔位于所述栅极和所述集电极之间；
耦合器，其适于将从所述输出谐振腔来的输出RF信号耦合到负载；和
输出窗，其将所述IOT的真空部分与所述IOT的大气压力部分隔开。
24.根据权利要求23的IOT，其中所述集电极为单级集电极。
25.根据权利要求23的IOT，其中所述集电极是多级降压集电极。
26.根据权利要求23的IOT，其中所述输出窗由冷空气歧管所包围，所述歧管包括进气口和多个孔，所述孔允许冷空气从所述进气口通过所述歧管进入到所述IOT的大气压力部分。
27.根据权利要求23的IOT，其中所述输出谐振腔包括：
冷却液入口；
耦合以从所述冷却液入口接收冷却液的下部冷却剂通道；
耦合以从所述下部冷却剂通道接收冷却液的垂直冷却剂通道；
耦合以从所述垂直冷却剂通道接收冷却液的上部冷却剂通道；和
耦合以从所述上部冷却剂通道接收冷却液的冷却液排出口。
28.根据权利要求1的IOT，其中所述输出谐振腔还包括气密的柔性隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
29.根据权利要求28的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
30.根据权利要求28的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
31.根据权利要求7的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
32.根据权利要求31的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
33.根据权利要求31的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
34.根据权利要求13的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
35.根据权利要求34的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
36.根据权利要求34的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
37.根据权利要求16的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
38.根据权利要求37的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
39.根据权利要求37的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
40.根据权利要求20的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
41.根据权利要求40的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
42.根据权利要求40的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
43.根据权利要求23的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
44.根据权利要求43的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
45.根据权利要求43的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
46.根据权利要求26的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
47.根据权利要求46的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
48.根据权利要求46的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
49.根据权利要求27的IOT，其中所述输出谐振腔还包括真空密封隔膜，其能通过操控在所述IOT的外部能达到的调谐控制而移入和移出所述输出谐振腔。
50.根据权利要求49的IOT，其中所述调谐控制包括带螺纹的螺栓。
51.根据权利要求49的IOT，其中所述隔膜的移动改变了输出谐振腔谐振的频率。
52.一种适于将输入RF信号放大成输出RF信号的感应输出管(IOT)，所述输入RF信号和输出RF信号在1000MHz以上具有相同的预定频率范围，所述IOT包括：
用来发射线性电子束的装置；
用来密度调制所述束的装置；
用于加速所述束的装置；
用来聚集耗散的束的装置；
用来将所述输出RF信号耦合到负载的装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102740581A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 离子束应用公司 具有同轴腔的电子加速器
CN104465274A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 电子科技大学 一种新型宽带高平均功率风冷结构输出窗
CN106329034A (zh) * 2016-09-28 2017-01-11 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于紧凑型超导回旋加速器高频谐振腔同轴波导的快捷接头

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145297B2 (en) * 2004-11-04 2006-12-05 Communications & Power Industries, Inc. L-band inductive output tube
JP2007234344A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Toshiba Corp マイクロ波管
CN109462932B (zh) * 2018-12-28 2021-04-06 上海联影医疗科技股份有限公司 一种驻波加速管
CN112886158B (zh) * 2020-11-16 2022-04-26 中国科学院合肥物质科学研究院 一种大功率同轴陶瓷窗冷却装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2515997A (en) 1944-12-08 1950-07-18 Rca Corp Electron discharge device and associated circuits
US2579820A (en) 1946-03-18 1951-12-25 Rca Corp Ultrahigh-frequency system employing neutralizing probes
US2634383A (en) 1950-10-31 1953-04-07 Gen Electric Cavity resonator high-frequency electron discharge device
US2840753A (en) 1953-02-27 1958-06-24 Westinghouse Electric Corp Resnatron construction
US2857480A (en) 1953-03-27 1958-10-21 Gen Electric Space charge grid electron beam amplifier with dual outputs
US2945158A (en) 1957-03-07 1960-07-12 Gen Electric Signal processing arrangement
NL285748A (zh) * 1961-12-01 1900-01-01
US3289032A (en) 1963-12-30 1966-11-29 Varian Associates Microwave hybrid tube apparatus
US3339102A (en) 1964-02-27 1967-08-29 Varian Associates High frequency electron discharge devices and wave permeable windows
US3921027A (en) * 1974-09-13 1975-11-18 Joe Shelton Microwave beam tube
NL179173C (nl) 1976-05-03 1986-07-16 Philips Nv Versterkerinrichting voor zendtetrode.
US4480210A (en) * 1982-05-12 1984-10-30 Varian Associates, Inc. Gridded electron power tube
US4494039A (en) 1982-10-19 1985-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Gyrotron traveling-wave device including quarter wavelength anti-reflective dielectric layer to enhance microwave absorption
US4607242A (en) 1983-05-02 1986-08-19 Rockwell International Corporation Microwave filter
US4527091A (en) * 1983-06-09 1985-07-02 Varian Associates, Inc. Density modulated electron beam tube with enhanced gain
CH664044A5 (de) 1984-10-02 1988-01-29 En Physiquedes Plasmas Crpp Ce Vorrichtung zur fuehrung eines elektronenstrahls.
US4611149A (en) 1984-11-07 1986-09-09 Varian Associates, Inc. Beam tube with density plus velocity modulation
US4905086A (en) 1987-11-30 1990-02-27 Nec Corporation Television transmitter employing klystron with nonlinearity correction circuit
EP0343594B1 (en) 1988-05-23 1994-07-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Waveguide provided with double disk window having dielectric disks
JP2562775Y2 (ja) * 1989-11-22 1998-02-16 株式会社東芝 導波管気密窓構体
JPH03192633A (ja) * 1989-12-21 1991-08-22 Toshiba Corp ジャイロトロン発振管
EP0438738B1 (de) 1990-01-15 1994-07-13 Asea Brown Boveri Ag Quasi-optische Komponente für Mikrowellenstrahlung
GB9005245D0 (en) * 1990-03-08 1990-05-02 Eev Ltd High frequency amplifying apparatus
GB2243943B (en) 1990-03-09 1994-02-09 Eev Ltd Electron beam tube arrangements
US5233269A (en) 1990-04-13 1993-08-03 Varian Associates, Inc. Vacuum tube with an electron beam that is current and velocity-modulated
US5317233A (en) 1990-04-13 1994-05-31 Varian Associates, Inc. Vacuum tube including grid-cathode assembly with resonant slow-wave structure
GB9016017D0 (en) 1990-07-20 1990-09-05 Eev Ltd Amplifying arrangements
JPH0438651U (zh) * 1990-07-27 1992-03-31
GB2259708B (en) 1991-09-18 1995-05-10 Eev Ltd RF radiation absorbing material
US5572092A (en) * 1993-06-01 1996-11-05 Communications And Power Industries, Inc. High frequency vacuum tube with closely spaced cathode and non-emissive grid
US6084353A (en) * 1997-06-03 2000-07-04 Communications And Power Industries, Inc. Coaxial inductive output tube having an annular output cavity
GB9724960D0 (en) * 1997-11-27 1998-01-28 Eev Ltd Electron beam tubes
US6191651B1 (en) * 1998-04-03 2001-02-20 Litton Systems, Inc. Inductive output amplifier output cavity structure
US6259207B1 (en) * 1998-07-27 2001-07-10 Litton Systems, Inc. Waveguide series resonant cavity for enhancing efficiency and bandwidth in a klystron
US20040222744A1 (en) 2002-11-21 2004-11-11 Communications & Power Industries, Inc., Vacuum tube electrode structure
US7145297B2 (en) * 2004-11-04 2006-12-05 Communications & Power Industries, Inc. L-band inductive output tube
GB0503332D0 (en) * 2005-02-17 2005-03-23 E2V Tech Uk Ltd Inductive output tube tuning arrangement

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102740581A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 离子束应用公司 具有同轴腔的电子加速器
CN102740581B (zh) * 2011-04-08 2016-04-27 离子束应用公司 具有同轴腔的电子加速器
CN104465274A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 电子科技大学 一种新型宽带高平均功率风冷结构输出窗
CN106329034A (zh) * 2016-09-28 2017-01-11 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于紧凑型超导回旋加速器高频谐振腔同轴波导的快捷接头
CN106329034B (zh) * 2016-09-28 2018-06-19 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于紧凑型超导回旋加速器高频谐振腔同轴波导的快捷接头

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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