CN105206488B

CN105206488B - 一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统

Info

Publication number: CN105206488B
Application number: CN201510631607.4A
Authority: CN
Inventors: 李新义; 石先宝; 王战亮; 宫玉彬; 魏彦玉; 段兆云; 黄民智
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: CN105206488A

Abstract

本发明公开了一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，属于真空电子器件技术领域中的磁聚焦系统，其目的在于提供一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，聚焦系统产生沿径向分布的磁场，磁场的方向为径向发散，使磁场的径向分量与径向电子注的运行轨迹一致，提高聚焦系统对径向扇形电子注的聚焦效果。其技术方案为：包括横截面为矩形的永磁体和横截面为T型的极靴，所述永磁体的形状为扇形，所述极靴的形状为扇形。由于永磁体和极靴的形状均设置为扇形结构，因而径向扇形磁聚焦系统产生的径向磁场的方向为放射状，该放射状的径向磁场的方向与放射状运行的电子束的运行轨迹向适配，显著提高聚焦系统对电子注的聚焦效果。

Description

一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统

技术领域

本发明属于真空电子器件技术领域，涉及一种磁聚焦系统，尤其涉及一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统。

背景技术

一支典型的行波管由电子枪、聚焦系统、慢波线(慢波结构)、输入输出装置和收集极五部分组成。作为行波管的核心部件，慢波线的功能是传输高频电磁行波并使电磁波的相速降低，进而实现电磁波与电子注的互作用，使电子注交出直流能量放大高频场，它的性能优劣直接决定了行波管的工作带宽、输出功率和效率等。

电子科技大学于2012年10月24日就对申请号为201210409251.6发明专利名称为“一种径向对数螺旋微带慢波线”进行过申请，其为一种沿径向方向的准周期结构，采用平面扇形电子注工作，包括扇形金属屏蔽壳、扇形介质底板以及角度径向对数螺旋金属带，角度径向对数螺旋金属带由单根径向对数螺旋微带线上截取角度为θ的一部分弧线，以及将截取弧线相邻首尾交替连接的金属带组成。采用本该径向对数螺旋微带慢波线的行波管，其工作电压远低于常规的低电压螺旋线行波管，相对于耦合腔类行波管则具有更大的优势。

申请号为201510271145.X的发明专利就公开了一种适用于径向对数螺旋微带慢波线的径向发散电子注电子枪，该电子枪包括枪壳，所述枪壳内设置有阴极组件、控制极和阳极，所述阴极组件的阴极头置于控制极的径向孔内；阴极头的轴向宽度hc＝(0.2～2)mm，控制极的径向孔的轴向宽度hk＝hc+(0.1～1)mm，控制极的开口台阶的轴向宽度hk1＝(1～2)mm，阳极的轴向开口的轴向宽度ha＝(0.1～4)mm，阴极头靠近阳极一侧的端面与控制极径向孔靠近阳极一侧的末端的距离dck＝(0～1.5)mm，阴极头与阳极的距离dca＝(0.5～1.5)mm，阴极头的阴极发射面为双曲面型发射面，阴极头的阴极发射面的曲率半径rc＝(0.3～10)mm，控制极径向孔内角向左右两侧的斜坡凸起的倾角ψ1＝(25～75)°，阳极的径向孔的倾角ψ2＝(0～45)°；阳极端面的径向半径Ra＝(14～17)mm，阴极端面的径向半径Rc＝(12～16)mm，控制极端面的径向半径Rk1＝(12.5～16.5)mm，控制极开口台阶终端的径向半径Rk2＝Rk1-(0.1～1)mm，阴极头端面的角向角度θc＝(1～180)°，控制极的径向孔的角向角度θk1＝θc+(0.4～8)°，控制极端面的角向角度θk2＝θk1+(2～4)°，阳极端面的角向角度θa＝θc+(2～6)°。该电子枪与采用了平面扇形电子束工作的径向对数螺旋微带慢波线之间能够很好地进行同步。

电子枪和磁聚焦系统构成行波管的电子光学系统，电子枪提供注波互作用所需的具有特定直流功率的电子注，磁聚焦系统则约束电子注在特定的通道和距离内克服空间电荷力而保持一定的形状，进而为电子注与微波进行注波互作用提供前提条件，磁聚焦系统的聚焦效果的好坏将直接影响行波管的性能。现有技术中，应用于电子光学系统的磁聚焦系统一般会采用轴对称的螺线管磁场、周期永磁或永磁聚焦系统，周期永磁聚焦系统一般采用圆环形的磁块和极靴交错排列，磁块和极靴等，磁块沿电子注传输方向充磁，任意相临磁块充磁方向相反，从而使得极靴磁性方向为沿结构半径方向，并且也是任意相邻两块磁性方向相反，即沿半径向外或沿半径向中心方向。现有技术中，磁块和极靴的横截面的形状也是各种各样，磁块的横截面有方形或矩形的，极靴的横截面的形状有T型的，但是无论横截面为什么形状的磁块和极靴，该磁块和极靴的两端面均是平面。如前所述，磁场充磁的方向沿电子注传输的方向，在径向束电子光学系统中，电子注的传输方向是沿圆柱坐标系的半径方向，因此，磁场充磁的方向也应是半径方向，以往的磁聚焦系统的充磁方向为圆柱坐标系的轴向，以满足铅笔形电子注或矩形带状电子注，不能满足径向扇形带状电子注的聚焦需求。

电子在磁场中所受到洛伦兹力为：其大小为其中θ为电子的运行方向与磁场方向的夹角，可以看出，当θ＝0时，即电子运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为0；当电子运动方向与磁场方向的夹角θ≠0时，将会在电子运动方向与磁场方向构成的平面的法向产生一个大小为的洛伦兹力，因为洛伦兹力的方向与电子运动方向垂直，所以仅改变其运动方向，不改变运动速度。当θ比较小时，电子的运动轨迹为一个回旋半径很小的螺旋线，在宏观电子注上，起到了对电子注的聚焦作用。但是，当使用常规磁聚焦系统对径向扇形带状电子注进行聚焦时，θ较大，电子运行方向的改变将使电子注迅速分散并轰击在慢波线及电子注通道上，严重影响聚焦效果。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种与径向对数螺旋微带慢波线、适用于径向对数螺旋微带慢波线的径向发散电子注电子枪配套使用的用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，将磁聚焦系统中的极靴和磁块设计为扇形结构，聚焦系统产生径向扇形的磁场，使磁场的方向与电子注的实际运行轨迹一致，提高聚焦系统对电子注的聚焦效果，且能与采用了平面扇形电子注工作的径向对数螺旋微带慢波线之间能够很好地进行聚焦，使径向对数螺旋微带慢波线、适用于径向对数螺旋微带慢波线的径向发散电子注电子枪和用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统配合使用的效果更好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，包括横截面为矩形的永磁体和横截面为T型的极靴，所述永磁体的形状为扇形，且第x组永磁体的小半径Rm x＝Rpb2+(x-1)(Lm+Lp2)，x＝(1、2、3、……、f，f≤20)，第x组永磁体的径向长度Lm＝(0.9～4)mm，第x组永磁体的轴向高度Hm＝(0.7～6)mm，第x组永磁体的角向角度θm＝(6～260)°；所述极靴的形状为扇形，且第y组极靴的侧壁小半径Rjx1＝Rpy+0.5(Lp2-Lp1)，第y组极靴的间隔板的小半径Rpy＝Rpb2+Lm+(y-1)(Lm+Lp2)，y＝(1、2、3、……、f-1)，第y组极靴间隔板的大半径Rjx3＝Rpy+Lp2，第y组极靴的侧壁大半径Rjx4＝Rpy+0.5(Lp2+Lp1)，第y组极靴的侧壁的径向长度Lp1＝(0.6～6)，第y组极靴的间隔板的径向厚度Lp2＝(0.2～4)mm，第y组极靴的角向角度θp＝(4～200)°，其中，Rpb2＝(5.1～30.2)。

第y组极靴与第y+1组极靴的交错角度为(-1)^(y+1)×θc，y＝(1、2、3、……、f-1)，θc＝(0～45)°。

上排的极靴和下排的极靴形成间隔为Dpp的极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm；上排的永磁体和下排的永磁体形成间隔为Dmm的磁体间隙，Dmm＝(0.5～5)mm。

第一组永磁体的前端设置有横截面为L型的小半极靴，所述小半极靴的形状为扇形，且所述小半极靴的间隔板的小半径Rpb1＝(5～30)mm，所述小半极靴的间隔板的径向厚度Lp3＝(0.1～2)mm，所述小半极靴的间隔板的大半径Rpb2＝Rpb1+Lp3，所述小半极靴的侧壁的径向长度Lp4＝(0.3-3)mm，所述小半极靴的侧壁的半径Rpb3＝Rpb1+Lp4，所述小半极靴的角向角度θp＝(4～200)°；最后一组永磁体的后端设置有横截面为L型的大半极靴，所述大半极靴的形状为扇形，且所述大半极靴的侧壁的半径Rpa1＝Rpa2+(Lp3-Lp4)，所述大半极靴的间隔板的小半径Rpa2＝Rpb2+(f-1)(Lm+Lp2)+Lm，所述大半极靴的间隔板的大半径Rpa3＝Rpa2+Lp3，所述大半极靴的角向角度θp＝(4～200)°。

所述小半极靴与大半极靴的交错角度为θc，θc＝(0～45)°。

上排的小半极靴和下排的小半极靴形成间隔为Dpp的小半极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm；上排的大半极靴和下排的大半极靴形成间隔为Dpp的大半极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，永磁体和极靴的形状均设置为扇形结构，该磁聚焦系统可产生径向磁场为500至4000Gs的径向周期聚焦磁场分布，可满足不同尺寸和电流大小的径向电子注的聚焦需要；由于永磁体和极靴的形状均设置为扇形结构，因而磁聚焦系统产生的径向磁场的方向为放射状，该径向放射状的磁场的方向与放射状运行的电子束的运行轨迹方向相适配，因而可显著提高聚焦系统对电子注的聚焦效果；此外，径向对数螺旋微带慢波线、适用于径向对数螺旋微带慢波线的径向发散电子注电子枪和用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统配合使用的效果更好，可以保证扇形电子注在径向方向的运行状态，并与沿对数螺旋微带慢波线的径向行进的高频场进行持续注波互作用，使径向扇形电子注的直流能量尽可能多地交给高频场，使微波功率得到放大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明中磁块的结构示意图；

图4为本发明中磁块的截面图；

图5为本发明中极靴的结构示意图；

图6为本发明中极靴的截面图；

图7为本发明中小半极靴的结构示意图；

图8为本发明中小半极靴的截面图；

图9为本发明中大半极靴的结构示意图；

图10为本发明中大半极靴的截面图；

图11为本发明实施例一中径向磁场分布值；

图12为本发明实施例一中轴向截面电子注轨迹图；

图13为本发明实施例一中径向截面电子注轨迹图；

图14为本发明实施例二中径向磁场分布值；

图15为本发明实施例二中轴向截面电子注轨迹图；

图16为本发明实施例二中径向截面电子注轨迹图；

其中，附图标记为：1—小半极靴、2—永磁体、3—极靴、4—大半极靴。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，该磁聚焦系统包括永磁体2和极靴3，该永磁体2的横截面为矩形，该极靴3的横截面为T型，磁聚焦系统的两端为永磁体2，即永磁体2和极靴3的排列方式为“永磁体2—极靴3—永磁体2—极靴3—……—极靴3—永磁体2—极靴3—永磁体2”，极靴3与永磁体2间隔排列并沿径向电子注径向中心轴作180°旋转镜像。

所述永磁体2的形状为扇形，且第x组永磁体2的小半径Rm x＝Rpb2+(x-1)(Lm+Lp2)，x＝(1、2、3……f，f≤20)，第x组永磁体2的径向长度Lm＝(0.9～4)mm，第x组永磁体2的轴向高度Hm＝(0.7～6)mm，第x组永磁体2的角向角度θm＝(6～260)°。本实施例中，永磁体2的组数设置为8组，即f＝8；第x组永磁体2的小半径Rmx＝Rpb2+(x-1)(Lm+Lp2)，x＝(1、2、……、8)，每组永磁体2的径向长度Lm＝1.9mm，每组永磁体2的轴向高度Hm＝2mm，每组永磁体2的角向角度θm＝22°。

所述极靴3的形状为扇形，且第y组极靴3的侧壁小半径Rjx1＝Rpy+0.5(Lp2-Lp1)，第y组极靴3的间隔板的小半径Rpy＝Rpb2+Lm+(y-1)(Lm+Lp2)，y＝(1、2、3、……、f-1)，第y组极靴3间隔板的大半径Rjx3＝Rpy+Lp2，第y组极靴3的侧壁大半径Rjx4＝Rpy+0.5(Lp2+Lp1)，第y组极靴3的侧壁的径向长度Lp1＝(0.6～6)，第y组极靴3的间隔板的径向厚度Lp2＝(0.2～4)mm，第y组极靴3的角向角度θp＝(4～200)°，其中，Rpb2＝(5.1～30.2)。本实施例中，由于永磁体2的组数设置为8组，因而极靴3只需设置7组，即g＝7；第y组极靴3的侧壁小半径Rjx1＝Rpy+0.5*(Lp2-Lp1)，第y组极靴3的间隔板的小半径Rpy＝Rpb2+Lm+(y-1)(Lm+Lp2)，y＝(1、2、3……7，)，第y组极靴3间隔板的大半径Rjx3＝Rpy+Lp2，第y组极靴3的侧壁大半径Rjx4＝Rpy+0.5(Lp2+Lp1)，第y组极靴3的侧壁的径向长度Lp1＝1.4mm，第y组极靴3的间隔板的径向厚度Lp2＝0.5mm，第y组极靴3的角向角度θp＝12°，其中，Rpb2＝16.65mm。

第y组极靴3与第y+1组极靴3的交错角度为(-1)^(y+1)×θc，y＝(1、2、3、……、f-1)，θc＝(0～45)°。本实施例中，第y组极靴3与第y+1组极靴3的交错角度为(-1)^(y+1)×θc，y＝(1、2、3……、7)，θc＝1°。所述的交错角度，通过将同一永磁体2一侧的极靴3沿角向顺时针旋转角度θc/2，该永磁体2另一侧的极靴3沿角向角度逆时针旋转角度-θc/2，使处于同一径向位置的极靴3在角向构成交错角度θc。

上排的极靴3和下排的极靴3形成间隔为Dpp的极靴3间隙，Dpp＝(0.8～5)mm；上排的永磁体2和下排的永磁体2形成间隔为Dmm的磁体间隙，Dmm＝(0.5～5)mm。本实施例中，上排的极靴3和下排的极靴3形成间隔为Dpp的极靴3间隙Dpp＝1.56mm；上排的永磁体2和下排的永磁体2形成间隔为Dmm的磁体间隙，Dmm＝2.56mm。

第一组永磁体2的前端设置有横截面为L型的小半极靴1，小半极靴1的形状为扇形，且小半极靴1的间隔板的小半径Rpb1＝(5～30)mm，小半极靴1的间隔板的径向厚度Lp3＝(0.1～2)mm，小半极靴1的间隔板的大半径Rpb2＝Rpb1+Lp3，小半极靴1的侧壁的径向长度Lp4＝(0.3-3)mm，小半极靴1的侧壁的半径Rpb3＝Rpb1+Lp4，小半极靴1的角向角度θp＝(4～200)°；最后一组永磁体2的后端设置有横截面为L型的大半极靴4，大半极靴4的形状为扇形，且大半极靴4的侧壁的半径Rpa1＝Rpa2+(Lp3-Lp4)，大半极靴4的间隔板的小半径Rpa2＝Rpb2+(f-1)(Lm+Lp2)+Lm，大半极靴4的间隔板的大半径Rpa3＝Rpa2+Lp3，大半极靴4的角向角度θp＝(4～200)°。本实施例中，小半极靴1的间隔板的小半径Rpb1＝15.34mm，小半极靴1的间隔板的径向厚度Lp3＝1.31mm，小半极靴1的间隔板的大半径Rpb2＝Rpb1+Lp3，小半极靴1的侧壁的径向长度Lp4＝2.87mm，小半极靴1的侧壁的半径Rpb3＝Rpb1+Lp4；最后一组永磁体2的后端设置有横截面为L型的大半极靴4，大半极靴4的形状为扇形，且大半极靴4的侧壁的半径Rpa1＝Rpa2+(Lp3-Lp4)，大半极靴4的间隔板的小半径Rpa2＝Rpb2+f(Lm+Lp2)+Lm，大半极靴4的间隔板的大半径Rpa3＝Rpa2+Lp3。

小半极靴1与大半极靴4的交错角度为θc，θc＝(0～45)°。本实施例中，θc＝1°，所述的交错角度，通过将同一永磁体2一侧的极靴3沿角向顺时针旋转角度θc/2，该永磁体2另一侧的极靴3沿角向角度逆时针旋转角度-θc/2，使处于同一径向位置的极靴3在角向构成交错角度θc。

上排的小半极靴1和下排的小半极靴1形成间隔为Dpp的小半极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm；上排的大半极靴4和下排的大半极靴4形成间隔为Dpp的大半极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm。本实施例中，上排的小半极靴1和下排的小半极靴1形成间隔为Dpp的小半极靴间隙，Dpp＝1.56mm；上排的大半极靴4和下排的大半极靴4形成间隔为Dpp的大半极靴间隙，Dpp＝1.56mm。

图11为本实施例中径向磁场分布值，图12为本实施例中轴向截面电子注轨迹图，图13为本实施例中径向截面电子注轨迹图，其电子注轨迹被约束在电子注通道内，没有电子被电子注通道截获，即流通率为100％，可以较好地满足径向扇形电子注聚焦要求。其中，仿真实验时，该电子枪采用申请号为201510271145.X的发明专利申请中的适用于径向对数螺旋微带慢波线的径向发散电子注电子枪，电子枪的相关数据为：电子枪的阴极头10的轴向宽度h_c＝0.6mm，控制极9的径向孔的轴向宽度h_k＝1.6mm，控制极9的开口台阶的轴向宽度h_k1＝0.7mm，阳极8的轴向开口的轴向宽度h_a＝0.46mm，阴极头10靠近阳极8一侧的端面与控制极9径向孔靠近阳极8一侧的末端的距离d_ck＝0.05mm，阴极头10与阳极8的距离d_ca＝0.7mm，阴极头10的阴极发射面为圆柱面型发射面，阴极头10的阴极发射面的曲率半径r_c→∞，控制极9径向孔内角向左右两侧的斜坡凸起91的倾角ψ₁＝60°，控制极9径向孔内上下两侧的斜坡凸起91的倾角ψ₃＝45°，阳极8的径向孔的倾角ψ₂＝4°；角向截面中，阳极8端面的径向半径R_a＝15.6mm，阴极端面的径向半径R_c＝14.5mm，控制极9端面的径向半径R_k1＝15.2mm，控制极9开口台阶终端的径向半径R_k2＝15.1mm，阴极头10端面的角向角度θ_c＝8°，控制极9的径向孔的角向角度θ_k1＝9°，控制极9端面的角向角度θ_k2＝12°，阳极8端面的角向角度θ_a＝11°。采用本实施例中阳极8、控制极9和阴极头10的尺寸时，阴极发射模型采用空间电荷限制发射，阳极电压设置为0V，阴极与控制极电压设置为-1800V，电子枪可产生84.9mA、轴向注腰约为0.37mm、径向射程约为1.5mm、角向张角为8°的扇形片状发散电子注。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，每组永磁体2的径向长度Lm＝1.9mm，每组永磁体2的轴向高度Hm＝2mm，每组永磁体2的角向角度θm＝200°。第y组极靴3的侧壁的径向长度Lp1＝1.4mm，第y组极靴3的间隔板的径向厚度Lp2＝0.5mm，第y组极靴3的角向角度θp＝180°，其中，Rpb2＝16.65mm。第y组极靴3与第y+1组极靴3的交错角度为(-1)^(y+1)×θc，y＝(1、2、3……78、79)，θc＝10°。上排的极靴3和下排的极靴3形成间隔为Dpp的极靴3间隙Dpp＝1.56mm；上排的永磁体2和下排的永磁体2形成间隔为Dmm的磁体间隙，Dmm＝2.56mm。小半极靴1的间隔板的小半径Rpb1＝15.34mm，小半极靴1的间隔板的径向厚度Lp3＝1.31mm，小半极靴1的间隔板的大半径Rpb2＝Rpb1+Lp3，小半极靴1的侧壁的径向长度Lp4＝2.87mm，小半极靴1的侧壁的半径Rpb3＝Rpb1+Lp4；最后一组永磁体2的后端设置有横截面为L型的大半极靴4，大半极靴4的形状为扇形，且大半极靴4的侧壁的半径Rpa1＝Rpa2+(Lp3-Lp4)，大半极靴4的间隔板的小半径Rpa2＝Rpb2+(y-1)(Lm+Lp2)+Lm，大半极靴4的间隔板的大半径Rpa3＝Rpa2+Lp3。小半极靴1与大半极靴4的交错角度为θc，θc＝10°。上排的小半极靴1和下排的小半极靴1形成间隔为Dpp的小半极靴间隙，Dpp＝1.56mm；上排的大半极靴4和下排的大半极靴4形成间隔为Dpp的大半极靴间隙，Dpp＝1.56mm。

图14为本实施例中径向磁场分布值，图15为本实施例中轴向截面电子注轨迹图，图16为本实施例中径向截面电子注轨迹图，其电子注轨迹被约束在电子注通道内，没有电子被电子注通道截获，即流通率为100％，可以较好地满足径向扇形电子注聚焦要求。其中，仿真实验时，该电子枪采用申请号为201510271145.X的发明专利申请中的适用于径向对数螺旋微带慢波线的径向发散电子注电子枪，电子枪的相关数据为：电子枪阴极头10的轴向宽度h_c＝0.6mm，控制极9的径向孔的轴向宽度h_k＝0.6mm，控制极9的开口台阶的轴向宽度h_k1＝0.7mm，阳极8的轴向开口的轴向宽度h_a＝0.58mm，阴极头10靠近阳极8一侧的端面与控制极9径向孔靠近阳极8一侧的末端的距离d_ck＝0.05mm，阴极头10与阳极8的距离d_ca＝0.45mm，阴极头10的阴极发射面为双曲面型发射面，阴极头10的阴极发射面的曲率半径r_c＝1.19mm，控制极9径向孔内角向左右两侧的斜坡凸起91的倾角ψ₁＝60°，控制极9径向孔内上下两侧的斜坡凸起91的倾角ψ₃＝45°，阳极8的径向孔的倾角ψ₂＝3°；角向截面中，阳极8端面的径向半径R_a＝15.35mm，阴极端面的径向半径R_c＝14.5mm，控制极9端面的径向半径R_k1＝14.9mm，控制极9开口台阶终端的径向半径R_k2＝14.8mm，阴极头10端面的角向角度θ_c＝160°，控制极9的径向孔的角向角度θ_k1＝164°，控制极9端面的角向角度θ_k2＝166°，阳极8端面的角向角度θ_a＝182°。采用本实施例中阳极8、控制极9和阴极头10的尺寸时，阴极发射模型采用空间电荷限制发射，阳极电压设置为0V，阴极与控制极电压设置为-1700V，电子枪可产生2690mA、轴向注腰约为0.39mm、径向射程约为1.36mm、角向张角为160°的扇形片状发散电子注。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，包括横截面为矩形的永磁体(2)和横截面为T型的极靴(3)，其特征在于：所述永磁体(2)的形状为扇形，且第x组永磁体(2)的小半径Rmx＝Rpb2+(x-1)(Lm+Lp2)，x＝(1、2、3、……、f，f≤20)，第x组永磁体(2)的径向长度Lm＝(0.9～4)mm，第x组永磁体(2)的轴向高度Hm＝(0.7～6)mm，第x组永磁体(2)的角向角度θm＝(6～260)°；所述极靴(3)的形状为扇形，且第y组极靴(3)的侧壁小半径Rjx1＝Rpy+0.5(Lp2-Lp1)，第y组极靴(3)的间隔板的小半径Rpy＝Rpb2+Lm+(y-1)(Lm+Lp2)，y＝(1、2、3、……、f-1)，第y组极靴(3)间隔板的大半径Rjx3＝Rpy+Lp2，第y组极靴(3)的侧壁大半径Rjx4＝Rpy+0.5(Lp2+Lp1)，第y组极靴(3)的侧壁的径向长度Lp1＝(0.6～6)mm，第y组极靴(3)的间隔板的径向厚度Lp2＝(0.2～4)mm，第y组极靴(3)的角向角度θp＝(4～200)°，其中，Rpb2＝(5.1～30.2)mm。

2.如权利要求1所述的一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，其特征在于：第y组极靴(3)与第y+1组极靴的交错角度为(-1)^(y+1)×θc，y＝(1、2、3、……、f-1)，θc＝(0～45)°。

3.如权利要求1所述的一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，其特征在于：上排的极靴(3)和下排的极靴(3)形成间隔为Dpp的极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm；上排的永磁体(2)和下排的永磁体(2)形成间隔为Dmm的磁体间隙，Dmm＝(1～5)mm。

4.如权利要求1所述的一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，其特征在于：第一组永磁体(2)的前端设置有横截面为L型的小半极靴(1)，所述小半极靴(1)的形状为扇形，所述小半极靴(1)的间隔板的小半径Rpb1＝(5～30)mm，所述小半极靴(1)的间隔板的径向厚度Lp3＝(0.1～2)mm，所述小半极靴(1)的间隔板的大半径Rpb2＝Rpb1+Lp3，所述小半极靴(1)的侧壁的径向长度Lp4＝(0.3-3)mm，所述小半极靴(1)的侧壁的半径Rpb3＝Rpb1+Lp4，所述小半极靴(1)的角向角度θp＝(4～200)°；最后一组永磁体(2)的后端设置有横截面为L型的大半极靴(4)，所述大半极靴(4)的形状为扇形，且所述大半极靴(4)的侧壁的半径Rpa1＝Rpa2+(Lp3-Lp4)，所述大半极靴(4)的间隔板的小半径Rpa2＝Rpb2+(f-1)(Lm+Lp2)+Lm，所述大半极靴(4)的间隔板的大半径Rpa3＝Rpa2+Lp3，所述大半极靴(4)的角向角度θp＝(4～200)°。

5.如权利要求4所述的一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，其特征在于：所述小半极靴(1)与大半极靴(4)的交错角度为θc，θc＝(0～45)°。

6.如权利要求4所述的一种用于径向束行波管的径向扇形磁聚焦系统，其特征在于：上排的小半极靴(1)和下排的小半极靴(1)形成间隔为Dpp的小半极靴间隔，Dpp＝(0.8～5)mm；上排的大半极靴(4)和下排的大半极靴(4)形成间隔为Dpp的大半极靴间隙，Dpp＝(0.8～5)mm。