CN111243916A - 阳极及其制备方法以及阴极发射测试装置 - Google Patents

阳极及其制备方法以及阴极发射测试装置 Download PDF

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Abstract

一种阳极，用于测试真空电子器件的阴极的发射性能，该阳极包括：阳极体(2)及阳极头(6)，其中，所述阳极头(6)为多面体结构，其中一面连接至所述阳极体(2)的一端，其余各面分别与一个阴极(1)对应，以测试所述阴极(1)的发射性能。该阳极中阳极头为多面体结构，阳极头与阳极体之间密闭空间的透气率很低，使得阴极发射测试装置可以在一个阳极上同时测试多个阴极的发射性能而不会互相影响，并且可以在一个真空测试罩内测试多个阴极的发射性能，从而大大提高了阴极发射性能的测试效率。同时，通过合理设计阳极体及阳极头的材料，进一步提高测试效率。此外，该装置结构简单，操作方便。

Description

阳极及其制备方法以及阴极发射测试装置
技术领域
本公开涉及真空电子器件技术，尤其涉及涉及一种阳极及其制备方法以及阴极发射测试装置。
背景技术
真空电子器件由于其独特的功能和优越的性能，被广泛用于雷达、卫星通信、电子加速器、全球定位、可控热核聚变及未来军事前沿的高功率微波武器等方面，特别是在大功率和高频段的情况下，真空电子器件是其它器件所不能取代的。现代高技术微波器件对微波信号的功率、频率、带宽等工作特性不断提出新的发展需求，这些需求主要表现在要求更高的频率、更大的功率、更宽的频带、更高的效率和新的工作特性，从而对真空电子器件及相关技术的发展提出了新的挑战和发展机遇。
电子发射的阴极作为真空电子器件中最为核心的部分，其性能好坏将直接影响微波源的输出性能和寿命，进而影响卫星及高功率微波器件的性能和寿命。因此，阴极发射性能是真空电子器件的一个重要指标。目前，受限于真空电子器件中阴极发射测试的阳极的限制，其测试效率较低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对于上述技术问题，本公开提出一种阳极及其制备方法以及阴极发射测试装置，用于至少解决上述技术问题。
(二)技术方案
本公开一方面提供一种阳极，用于测试真空电子器件的阴极1的发射性能，该阳极包括：阳极体2及阳极头6，其中，阳极头6为多面体结构，其中一面连接至阳极体2的一端，其余各面分别与一个阴极1对应，以测试阴极1的发射性能。
可选地，阳极头6材料为饱和蒸气压低于第一预设值，且熔点高于第二预设值的金属或合金材料。
可选地，阳极头6为铜或钨或钼或其中至少两种的组合。
可选地，阳极体2及阳极头6之间漏气率低于1×10-9Pa.m3/s。
可选地，阳极体2的材料为热导率高于第三预设值的金属。
可选地，阳极体2的材料为无氧铜或不锈钢。
可选地，阳极头6为六面体结构。
可选地，阳极体2内部设有冷却水通道4，阳极体2壁上设有进水口3及出水口5。
本公开另一方面提供一种阳极的制备方法，该方法包括：制备阳极体2及多面体结构的阳极头6，其中，阳极体2内部设有冷却水通道4，阳极体2壁上设有进水口3及出水口5；将阳极头6的其中一面与阳极体2连接，使阳极头6与阳极体2之间形成密闭空间。
本公开另一方面还提供一种阴极发射测试装置，该阴极发射测试装置包括上述所述的阳极。
(三)有益效果
本公开提一种阳极及其制备方法以及阴极发射测试装置，有益效果为：阴极发射测试装置的阳极中阳极头为多面体结构，阳极头与阳极体之间密闭空间的透气率很低，可以在一个阳极上同时测试多个阴极的发射性能而不会互相影响，并且可以在一个真空测试罩内测试多个阴极的发射性能，从而大大提高了阴极发射性能的测试效率。同时，通过合理设计阳极体及阳极头的材料，进一步提高测试效率。此外，该装置结构简单，操作方便。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。其中：
图1示意性示出了根据本公开一示例性实施例的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极的结构图；
图2示意性示出了根据本公开一示例性实施例的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极的俯视图；
图3示意性示出了根据本公开一示例性实施例的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极的制备方法流程图。
【附图标记】
1-阴极，2-阳极体，3-进水口，4-冷却水通道，5-出水口，6-阳极头。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
本公开一实施例提供一种用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极，图1示意性示出了根据本公开一示例性实施例的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极的结构图，图2示意性示出了根据本公开一示例性实施例的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极的俯视图，如图1及图2所示，该阳极例如可以包括：
阳极体2，其内部设有冷却水通道4，壁上设有进水口3及出水口5，在对阴极发射性能进行测试过程中，冷却水从进水口3进入冷却水通道4，之后从出水口5流出。阳极体2的材料选用易加工、易焊接、价格低廉且具有较高热导率的金属，其材料热导率例如可以高于第三预设值的金属，该第三预设值例如可以为0.5W/cm.K(在温度为100℃的条件下)，即本实施选择的阳极体2的材料在温度为100℃的条件下，热导率仍高于0.5W/cm.K，本公开不做限制。在本实施例一可行的方式中，例如可以采用不锈钢或无氧铜等，优选地，采用无氧铜制备阳极体2，具体本公开不做限制。
阳极头6，其为多面体结构，其中一面连接至阳极体2的一端，测试时，其余各面分别与一个阴极1相对应，以测试各阴极1的发射性能。在本公开一可行的方式中，阳极头6可以为六面体结构，这样可以同时进行五个阴极的发射电流测试，具体本公开不做限制。
阳极体2与阳极头6之间形成密闭空间，该密闭空间的透气率尽可能小。在本实施例一可行的方式中，密闭空间的透气率例如可以低于1×10-9Pa.m3/s，具体透气率的大小可根据实际需求设定，本公开不做限制。
阳极头6的材料可以选用熔点高、饱和蒸汽压低、价格低的金属或合金材料，材料的饱和蒸汽压低例如可以低于第一预设值，同时熔点例如可以高于第二预设值，其中，该第一预设值例如可以为10-9Pa(在温度为600℃的条件下)，第二预设值例如可以为1000℃，本公开不做限制。在本实施例一可行的方式中，阳极头6例如可以采用铜或钨或钼，也可以为三者中至少两种组合，比如：铜与钨的合金，铜与钼的合金、钨与钼的合金或铜与钨与钼的合金，具体本公开不做限制。
本实施例提供的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极，阳极头为多面体结构，阳极头与阳极体之间密闭空间的透气率很低，可以在一个阳极上同时测试多个阴极的发射性能而不会互相影响，并且可以在一个真空测试罩内测试多个阴极的发射性能，从而大大提高了阴极发射性能的测试效率。同时，通过合理设计阳极体及阳极头的材料，进一步提高测试效率。此外，该装置结构简单，操作方便。
图3示意性示出了根据本公开一示例性实施例的用于测试真空电子器件阴极发射性能的阳极的制备方法流程图，该方法例如可以包括操作S301-302。
S301，制备阳极体2及多面体结构的阳极头6。
在本实施例一可行的方式中，采用易加工、易焊接、价格低廉且具有较高热导率的金属制备阳极头2，采用熔点高、饱和蒸汽压低、价格低的金属或合金材料制备阳极头6。其中，阳极体2内部设有冷却水通道4，阳极体2壁上设有进水口3及出水口5。
S302，将阳极头6的其中一面与阳极体2连接，使阳极头6与阳极体2之间形成密闭空间。
在本实施例一可行的方式中，采用焊接方式焊接阳极头6与阳极体2。焊接方式例如可以为电子束焊接、激光熔焊、钎焊等，需要保证阳极的底部金属片与阳极体之间密闭结合，漏气率低于1×10-9Pa.m3/s。优选的焊接方式为钎焊。
本实施未尽细节之处请参见上述阳极结构的实施例，此处不再赘述。
本实施的制备方法简单，制备的阳极可同时测量多个阴极的发射性能，从而提高阴极发射性能测试的效率。
本公开实施例还提供了一种阴极发射测试装置，阴极发射测试装置包括的阳极采用上述实施例所描述的阳极，该阴极发射测试装置的测试效率高。
本领域技术人员可以理解，尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种阳极，用于测试真空电子器件的阴极(1)的发射性能，其特征在于，所述阳极包括：
阳极体(2)及阳极头(6)，其中，所述阳极头(6)为多面体结构，其中一面连接至所述阳极体(2)的一端，其余各面分别与一个所述阴极(1)对应，以测试所述阴极(1)的发射性能。
2.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，所述阳极头(6)材料为饱和蒸气压低于第一预设值，且熔点高于第二预设值的金属或合金材料。
3.根据权利要求2所述的阳极，其特征在于，所述阳极头(6)为铜或钨或钼或其中至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，所述阳极体(2)及阳极头(6)之间漏气率低于1×10-9Pa.m3/s。
5.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，所述阳极体(2)的材料为热导率高于第三预设值的金属。
6.根据权利要求5所述的阳极，其特征在于，所述阳极体(2)的材料为无氧铜或不锈钢。
7.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，所述阳极头(6)为六面体结构。
8.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，所述阳极体(2)内部设有冷却水通道(4)，所述阳极体(2)壁上设有进水口(3)及出水口(5)。
9.一种如权利要求1-8任一项所述阳极的制备方法，其特征在于，包括：
制备阳极体(2)及多面体结构的阳极头(6)，其中，所述阳极体(2)内部设有冷却水通道(4)，所述阳极体(2)壁上设有进水口(3)及出水口(5)；
将所述阳极头(6)的其中一面与所述阳极体(2)连接，使所述阳极头(6)与所述阳极体(2)之间形成密闭空间。
10.一种阴极发射测试装置，其特征在于，所述阴极发射测试装置包括如权利要求1-8任一项所述的阳极。
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