CN102693891A - 磁控管 - Google Patents

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Abstract

一种磁控管，其具有径向延伸，以容纳阴极终端6、7，该磁控管的阴极由支撑臂支撑，在该支撑臂在支撑于玻璃壳筒中的区域处的直径大于其在自由端区域处的直径。这使得所有振动都被转移至较高的频段，当该磁控管在用于放射治疗目的的直线加速器中时，如果该磁控管被快速移动，则其不易于被激发。

Description

磁控管
技术领域
本发明涉及磁控管。
背景技术
磁控管被用在线性加速器系统(直线加速器(linacs))中，以产生X射线，而这样的直线加速器的一种用途是产生用于以放射疗法治疗肿瘤的X射线。在尝试将最适宜的剂量的辐射传送到肿瘤的过程中，直线加速器被安装在在病人周围旋转的扫描架(gantry)上，这些扫描架有时是以高速旋转的，同时传送X射线剂量。这偶尔会产生问题，这是因为，为了达到最佳性能，必须将阴极保持在中空圆筒形的阳极中精确的位置，其中在阳极和阴极之间使用高电压。阴极可被支撑在一对电导臂上，电导臂在其端部处被锚定在真空密封外壳中。
因此，参见图1和图1a，图1和图1a分别为穿过已知磁控管的径向延伸部分的示意性不完全轴向剖面图和阳极的内部的不完全侧视图，阴极1通过钨(tungsten)支撑臂3、4被支撑在中空圆筒形的阳极2中。真空密封外壳的径向延伸部分通常被称为侧臂，大体上以附图标记5表示，并且，在其外部带有阴极终端6、7。在阴极终端6、7两端对该阴极施加了DC热丝电压，该DC热丝电压被叠加到操作该磁控管所需要的高负电压上。磁控管的主体8由金属制成，并且具有用于容纳支撑臂3、4的沟槽9、10。该径向延伸部分包括被焊接到主体8上的金属环状物11，和粘结到该金属环状物上的玻璃壳筒12。支撑臂3、4以真空密闭的形式被固定在该壳筒的凹形上端部13的开口中(如附图所示)，并形成了阴极终端6、7。在下端，如图1所示，阴极支撑臂通过导线16、17被连接至阴极的相对端1。阴极支撑臂3、4未达圆筒形阳极的间隔2处即终止，以在制造过程中能够留出间隙，用于将阴极以轴向插入其中(见图1a)，并且仅在阴极已经被装配到阳极间隔中时与导线连接。在一端的导线16可以是V型的，该V型的顶点被连接到阴极支撑臂3上，并且管柱的端部被连接到阴极上。在另一端的导线17可以是被弯折成平行线并被连接到热丝导线上的导体，该热丝导线从该阴极的另一端延伸穿过绝缘套圈(未示出，但是在第2009/0236991号美国专利公开中有所说明)。
在某些情况下认为，支撑臂3、4拾取了机械振动，这可能会影响磁控管的正确功能。
发明内容
本发明提供了一种磁控管，其中的真空密封外壳包括相对于阴极的轴径向延伸的玻璃部分，一对导电支撑臂以真空密闭的形式被安装在所述玻璃部分中，导电支撑臂的自由端连接与该阴极相连的导线，其中，在将支撑臂安装到玻璃部分的区域上该支撑臂直径大于其在自由端处的直径。
支撑臂可以从其被安装的区域至自由端逐渐变细，或在其长度部分上逐渐变细，或者其直径可以成阶梯状。这样的形状可以通过研磨形成。
支撑臂优选地在圆筒形阳极断面的突出部分(projection)外侧终止，并且导线可以是镍电线，其被焊接或被铜焊成，在装配磁控管的过程中使得阴极和阴极支撑臂之间连接起来。
附图说明
现在通过示例的方式，将结合附图具体描述实施本发明的方法，其中：
图1是已知磁控管的径向延伸部分的剖面图；
图1a是沿着图1中的线1a-1a观察的阳极内部的片段的端视图；
图2是根据本发明第一实施例的磁控管的径向延伸部分的剖面图；以及
图3是根据本发明第二实施例的磁控管的径向延伸部分的剖面图。
贯穿全部附图，相同的附图标记指代相同的部分。
具体实施方式
在真空密封外壳的径向延伸部分5的构造方面，且特别是在阴极的安装方面，本发明的磁控管不同于图1所示的已知磁控管。
参见图2，大体上由附图标记3、4指示的支撑臂的直径在其长度上成阶梯状。支撑臂的支撑部3a、4a直径最粗，并且这是安装支撑臂的区域，在该区域上，支撑臂以真空密闭的形式被安装在玻璃壳筒12中。邻接的相邻区域3b、4b、3d、4d直径较细，并且区域3c、4c直径最细。在最细区域的自由端处，阴极以如图1a所示的方式经由导线16、17支撑，导线16、17是在磁控管装配过程中连接的。
在自由端处，支撑臂的直径与现有技术结构中的相同，因为处于高负电压下的支撑臂与接地的阳极体8中的沟槽9、10之间存在有限的空隙。然而，该直径逐步增加至在玻璃密封外壳中所支撑的区域中的最大值。
因此认为，与图1中现有技术的布置相比，支撑臂的谐振频率增加了，而且，在已知的磁控管中已经发现支撑臂以大约50Hz的频率谐振，而在根据本发明的磁控管中发现该谐振频率变化至大约100Hz。
套管14、15被铜焊到中间区段3b、4b上，并且在最细区段3c、4c上延伸。该中空套管14、15的长度为四分之一波长，并且沿阴极支撑臂3、4形成防止RF泄漏的RF扼流圈。
阶梯状的支撑臂可以通过对具有最粗直径3a、4a的钨条进行研磨制成，此外，如果希望，也可以通过将分别具有所期望粗度的分开的区段连接起来而制成。
参见图3，支撑臂3、4的直径成阶梯状，但是仅有较粗区域3b、4b和较细区域3c、4c。支撑臂在该较粗区域上被支撑在玻璃壳筒12中，这加固了支撑臂，并增加了其谐振频率。
套管14、15被铜焊在支撑臂上，以形成四分之一波长RF扼流圈。
用于阴极支撑臂3、4的适宜材料是钨、钼，或其它高温合金。选用的玻璃种类需要与基板材料兼容。
当然，可对所描述的实施例做出变化，而不背离本发明的范围。因此，替代直径成阶梯状的支撑臂3、4，支撑臂3、4的直径可从其被安装到玻璃壳筒中的区域至自由端逐渐变细，或者在该长度部分上逐渐变细。这种逐渐变细可通过研磨操作来产生。
本发明尤其适用于峰值输出功率超过2MW的磁控管。本设计的典型工作频率范围是从2850MHz至3010MHz，尤其适用于2993MHz至3002MHz。

Claims (5)

1.一种磁控管，在该磁控管中的真空密封外壳包括相对于阴极的轴径向延伸的玻璃部分，一对导电支撑臂以真空密闭的形式被安装在所述玻璃部分中，所述导电支撑臂的自由端被连接到与所述阴极连接的导线上，其中，所述支撑臂在其被安装在所述玻璃部分中的区域处的直径大于其在所述自由端处的直径。
2.根据权利要求1所述的磁控管，其中，所述支撑臂的直径成阶梯状。
3.根据权利要求2所述的磁控管，其中，套管被连接到直径较大的区域，并且在直径较小的区域上延伸，以形成四分之一波长的扼流圈。
4.根据权利要求1所述的磁控管，其中，所述支撑臂包括至少一个直径逐渐变细的区域。
5.根据权利要求1所述的磁控管，其中，所述支撑臂在阳极内部的轮廓的外侧终止，所述阴极导线在装配过程中被连接。
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