CN1059981C - 电子束管 - Google Patents

Abstract

在一种电子束管中，例如在一种IOT中，加装了铁氧体的硅橡胶30或其它加装了铁氧体的绝缘材料装在输入腔7的圆筒形壁25上，并且所说的材料实质上环绕壁内侧沿周边分布。该材料吸收射频能量，降低管子的不同部件之间的能导致有害振荡的耦合，而且，它在一部分输入腔壁上的预防措施能容易地实施以满足替换和维修的要求。

Description

电子束管

本发明涉及电子束管，特别涉及到这种电子管的输入谐振腔，其中高频能量加到该谐振腔。

本发明特别适用于感应输出四极管器件(下文称之谓“IOT”)。一种IOT器件包括被设计用以产生直线型电子束的电子枪和谐振输入腔，放大的射频信号加到该腔以便在电子枪的栅极处产生调制的电子束。射频能量和电子束之间有效地相互作用产生可由输出谐振腔得到的放大的高频信号。

图1示出一种公知的IOT器件的纵截面图。此IOT包括由阴极2、阳极3和位于它们之间的栅极4组成的电子枪1。此电子枪被设计用以产生一条沿装置的纵轴X-X运行的电子束。该IOT还包括漂移管5和6，电子束在被收集器(未绘出)收集之前通过这两个漂移管。筒状环形输入腔7环绕电子枪1同轴安装并包括一输入耦合器8，经放大的射频信号加到该耦合器8上。输出腔9环绕漂移管5和6之间的间隙并包括一耦合环10，已放大的射频信号经该环耦合进次级输出腔11，经输出耦合器12从该次级输出腔11获取输出信号。

输入腔7由包括两个横向设置的环形板13和14的内体部分组成。第一环形板13经由导电的弹簧销(未绘出)连接到管形元件15，此管形元件15用机械方式支承阴极2并被保持在阴极电位。另一横向板14经由弹簧销连接到栅极4的支架16上并处于栅极电位。输入腔7还包括一与内体部分电绝缘的外体部分并由通过筒状轴向延伸的壁19连接的横向环形板17和18组成，并同板13的一部分在空间上共同排列。此外体部分还进一步包括用筒状壁22连接的横向板20和21，所说的横向板20和21与板14的一部分在空间上共同排列，其中板14与栅极4电连接。这两个交错结构起着射频抑制作用，用以减少所加的高频能量泄漏进栅极4和阳极3之间的区域，或泄漏到腔7的外边。腔7进一步包括一轴向延伸部分23，此轴向延伸部分23有一可移动的调谐门24，用以改变工作频率。它还包括一与板21连接的筒状壁25，此壁25在栅极4的支架16和阳极3的支架26之间的区间轴向延伸。

绝缘材料27设置在内外体部分的交错的横向板之间并提供结构支撑和电绝缘。

陶瓷筒28和29环绕电子枪组件并构成真空外壳的一部分。

在应用中直流电压，典型范围为30-40KV的直流电压加在阴极2和阳极3之间，射频输入信号加在阴极2和栅极4之间。由板14、20和21所限定的射频抑制装置减少了阴/栅区和阳极3之间的耦合。然而在某些情况下不能完全避免射频能量的泄漏和其在两个区域之间的耦合，结果，可能使电子束发生有害的振荡。这种振荡不仅能降低管子的工作效率，而且还能造成电弧，足以使管子损坏或丧失工作能力。

本发明目的在于提供一种改进的电子束管，该管减少或消除了有害的振荡，从而能工作在更高的极限工作频率。本发明特别适用于IOT，但也能方便地用于其他类型的电子束管。

按照本发明提供的一种电子束管包括电子枪组件、环绕此组件轴向设置的实质上为环形的高频谐振输入腔，该输入腔具有轴向延伸的圆筒形壁，其特征在于能吸收高频能量的材料装在所说的壁上，并且所说的材料实质上环绕壁内侧沿周边分布。

通过应用本发明，由于壁上设置了一种材料，该材料能吸收在管子不同部分之间耦合的能量，从而可以减少或消除有害的振荡。在许多应用中必须使材料与几十千伏，典型的是30～40KV的直流电压差隔离。在本发明中所用的适宜的材料是加装了铁氧体的绝缘材料，而且此绝缘材料最好是硅橡胶。一种用绝缘粒子加装的适宜的材料是可从Emerson和Cuming获得的Eccosorb CF-S-4180。这种加装了铁氧体的硅橡胶材料在UHF和微波波段是高损耗材料，并且也能隔离高这几十千伏范围的直流电压。

由于材料装在界定出谐振腔的壁上，它能被安装得使更换时方便、容易，如果必要还可用以改良现有的管子。如果需要，包括真空部分的管子主体可以保持在工作时所处的原位置，而将腔壁拆下以便在别处维修。在维修期间可将替换的腔壁装到管子上，以便在进行维修工作时管子仍能继续不间断地工作。因此，将材料放置在腔壁上，在便于工作的条件下维修管子有明显的好处，而且也提高它的性能。所以将材料设置在管子的非真空区间是很方便的。

高频吸收材料在本发明的一个优选的实施例中是直接由壁表面所携带的。例如，壁可以是圆筒形状，材料可以附着在其内表面。在本发明的另一实施例中吸收材料可用由装在壁上的电绝缘材料组成的中间层来支承。此中间层例如可以是树脂或一种未加装的硅橡胶。

在本发明的一特殊的优选实施例中，吸收材料靠近电绝缘材料设置，两种材料之间的边界或连接处未露出。例如吸收材料可用圆环状构形并直接由腔壁内表面承载而且用树脂或未加装的橡胶环绕在所有各边上。在此情况下两种材料之间的边界或连接处用腔壁屏蔽。这种装置减少了发生电弧的可能性。

射频抑制装置包括在输入腔的各部件之间以减少从其中的泄漏，吸收材料可包括在抑制装置各共同空间部分之间。这种抑制装置可横向延伸也可沿轴向延伸。在不同电位时或在全部电位范围，吸收材料可仅为抑制装置各部分之间的绝缘体的一部分。

电子枪组件最好包括阴极和阳极，吸收材料环绕它们之间的间隙同轴地设置。

吸收材料的表面可加工成波纹状的以减少发生电弧和击穿的倾向，但在其它实施例中却要呈现平滑表面。

现在通过实施例，参照附图说明实现本发明的几种方式，其中：

图1示出一种公知的IOT器件的纵截面图；

图2、3、4和5例示出本发明的不同管子的各部分，为便于理解用同样的标号表示同样的部件。

参看图2，一种与图1所示类似的IOT包括带内外体部分的输入腔7和用横向板13、17和18界定出的和用板14、20和21界定出的射频抑制装置。在这种装置中绝缘材料27设置在由腔体7的内外体部分的公共空间部分界定的抑制装置之间，这种情况下材料是树脂。包括在板14、20和21之间的树脂沿轴向向阳极3延伸，至被输入腔的圆筒壁25承载。加装了铁氧体的硅橡胶30的周边部分嵌镶在装在壁25上的树脂27的内表面上，并在板21和阳极3的支架26之间的区间局部延伸。材料30的外表面实质上是光滑的，但在其它装置中也可以是波纹状的以减少任何发生电弧的倾向。

参看图3，在本发明的另一种IOT中，板和射频抑制装置之间的绝缘材料是未加装的硅橡胶31，其中无铁氧体粒子分布。加装了铁氧体的硅橡胶32直接装在输入腔7的圆筒壁25上，并贴近硅橡胶31。

图4示出另一种装置，其中加装了铁氧体的硅橡胶33在阳极3的支架26和板21之间延伸，也设置在两个射频抑制装置的共同空间部分之间。在此实施例中，加装了铁氧体的硅橡胶33的内表面是波纹状的。

图5示出一种装置，其中加装了铁氧体的硅橡胶的筒状环34直接装在腔壁25的内表面上，并用树脂35包围。腔壁25盖住两种材料之间的边界以减少发生电弧的倾向。树脂35可用未加装的橡胶或某些其它绝缘材料代替。根据本发明的其它构造，吸收材料靠近其它绝缘材料设置的结构也可以包括屏蔽装置，无须提供它们之间的连接处上的腔壁。

Claims (16)

1.一种电子束管，包括电子枪组件、环绕此组件轴向设置的实质上为环形的高频谐振输入腔，该输入腔具有轴向延伸的圆筒形壁，电子枪包括栅极和阳极，其特征在于能吸收高频能量的材料装在所说的圆筒形壁上，并且所说的材料实质上环绕圆筒形壁内侧沿周边分布，所说的圆筒形壁在栅极支架和阳极支架之间的区域轴向延伸。

2.按照权利要求1所述的电子束管，其特征在于所说的材料能隔离几十千伏的直流电压差。

3.按照权利要求1或2所述的电子束管，其特征在于所说的材料是加装了铁氧体的绝缘材料。

4.按照权利要求3所述的电子束管，其特征在于所说的绝缘材料是硅橡胶。

5.按照权利要求1或2所述的电子束管，其特征在于所说的材料直接装在壁表面上。

6.按照权利要求1或2所述的电子束管，其特征在于所说的材料由装在壁上的电绝缘体承载。

7.按照权利要求1所述的电子束管，其特征在于所说的材料靠近装在所说的壁上的电绝缘体设置，并与该电绝缘体接触。

8.按照权利要求7所述的电子束管，其特征在于所说的绝缘体是树脂和橡胶中的一种或两种。

9.按照权利要求7所述的电子束管，其特征在于所说的材料和所说的绝缘体之间有一边界，并且该边界被覆盖。

10.按照权利要求9所述的电子束管，其特征在于所说的边界用屏蔽装置覆盖。

11.按照权利要求10所述的电子束管，其特征在于所说的壁起屏蔽装置的作用。

12.按照权利要求7-11中任一项所述的电子束管，其特征在于所说的材料是加装了铁氧体的绝缘材料。

13.按照权利要求1或2或7-11中任一项所述的电子束管，其特征在于所说的输入腔包括两个彼此电隔离的延伸部分，它们共同界定出一个高频抑制装置，所说的材料设置在这两个延伸部分之间。

14.按照权利要求1或2或7-11中任一项所述的电子束管，其特征在于所说的电子枪组件设置在真空外壳内，所说的材料设置在外壳之外。

15.按照权利要求1或2或7-11中任一项所述的电子束管，其特征在于所说的材料的表面呈波纹状。

16.按照权利要求1或2或7-11中任一项所述的电子束管是一种感应输出四极管器件。

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