CN201536092U - 一种钎焊式行波管收集极 - Google Patents

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张文丙
李园
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Abstract

本实用新型属于微波电真空领域，具体涉及一种用于行波管能量回收的收集极，由所述收集极采用同心圆结构，从里到外依次为内芯、介质陶瓷环、外筒和镀镍金属环，上述部件均以钎焊方式相互固接；其中所述内芯为空心圆筒结构，其前端设有锥形嘴，其后端用一凹型柱状后盖封闭，所述凹型柱状后盖外端面中间固定有导线；所述内芯外圆面上沿轴线对称设有八个瓣片，所述瓣片沿所述内芯径向分为均匀的四段，所述瓣片与所述介质陶瓷环的内壁紧贴在一起。本实用新型制作方便，为一次高温焊接，焊接结构牢固，可靠性好。收集极绝缘性可耐6kV的高压要求；焊接的收集极充分接触，散热性能优良，可传导800W的功耗。

Description

一种钎焊式行波管收集极
【技术领域】
本实用新型属于微波电真空领域，具体涉及一种用于行波管能量回收的收集极。
【背景技术】
行波管收集极的主要作用是收集穿越慢波系统完成能量交换作用后的电子注电流。收集的电流打到收集极时，变成热能损耗掉了。一般为了提高行波管效率，就应该减少这部分的能量损耗。消耗在收集极上的能量与收集极的电位有关。收集极电位如果低于慢波系统的电位，则慢波系统与收集极之间就出现了减速场，收集极电位越低，减速场越强，电子离开慢波系统进入收集极时所受到的减速越大，电子打上收集极的速度越小，消耗在收集极上的能量也越小，同时，还可以降低对冷却系统的要求。
收集极的特点需要收集极有个与慢波电绝缘的独立电极，同时还需要有一定的散热能力。一般收集极由内芯和外壳组成，中间用具有电绝缘并且良好的导热性的陶瓷支撑，要满足一定的电性能和一定的导热性。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题在于提供制造出一种钎焊式行波管收集极，为单极降压收集极，具有一定耐压要求和良好的导热能力。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种钎焊式行波管收集极，采用同心圆结构，从里到外依次为内芯、介质陶瓷环、外筒和镀镍金属环，上述部件均以钎焊方式相互固接；其中所述内芯为空心圆筒结构，其前端设有锥形嘴，其后端用一凹型柱状后盖封闭，所述凹型柱状后盖外端面中间固定有导线；所述内芯外圆面上沿轴线对称设有八个瓣片，所述瓣片沿所述内芯径向分为均匀的四段，所述瓣片与所述介质陶瓷环的内壁紧贴在一起。
上述方案中，所述介质陶瓷环内外表面光洁度达到3.2微米，所述介质陶瓷环两端各有一台阶，所述介质陶瓷环的内外表面除了所述台阶以外均设有镀镍金属化层。
本实用新型技术方案的原理是利用瓣状的外形将无氧铜制成的内芯和介质陶瓷环焊接在一起，同时利用镀镍金属环和介质陶瓷环的膨胀系数接近，将镀镍金属环、无氧铜制成的外筒和介质陶瓷环焊接在一起，这样就将内芯、外筒和介质陶瓷环焊接成一整体。这样，介质陶瓷环的电绝缘性可满足耐高电压的要求，同时整体焊接的结构可以良好的散热。
本实用新型的优点在于：收集极制作方便，为一次高温焊接，焊接结构牢固，可靠性好，焊接的收集极充分接触，散热性能优良，可传导800W的功耗；收集极外围可配合使用风冷和水冷结构，收集极绝缘性可耐6kV的高压要求。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型结构示意图，
图2是图1中面A-A示意图，
图3是本实用新型内芯结构示意图，
图4是图3中面B-B示意图，
图5是本实用新型介质陶瓷环结构示意图。
【具体实施方式】
所述钎焊式行波管收集极，采用同心圆结构，从里到外依次为内芯4、介质陶瓷环3、外筒2和镀镍金属环1，上述部件均以钎焊方式相互固接；其中内芯4为空心圆筒结构，其前端设有锥形嘴，其后端用凹型柱状后盖5封闭，凹型柱状后盖5外端面中间固定有镍丝6；内芯4外圆面上沿轴线对称设有八个瓣片，所述瓣片沿所述内芯径向分为均匀的四段，组装前要进行退火处理，所述瓣片需在外径方向变软，以便与介质陶瓷环3的内壁紧贴在一起。
外筒1用无氧铜制作，材料保证真空气密性。镀镍金属环2采用瓷封金属4J34，在-60℃～+600℃温度范围内具有与氧化铝95瓷相近的线膨胀系数。介质陶瓷环3采用氧化铝95瓷，介质陶瓷环3的两端各有一台阶，台阶高度为4.5mm。介质陶瓷环3内外表面光洁度达到3.2微米的要求，在内外表面有镀镍金属化层，台阶处没有镀镍金属化层。
加工时，将焊料片把内芯4包住放入到介质陶瓷环3内，焊料片采用银铜28焊料，将夹具放入内芯4的瓣片之间，使所述瓣片贴紧介质陶瓷环3的内壁；将介质陶瓷环3连同内芯4一起放入外筒1内，再将镀镍金属环2套在外筒1的外部。将上述组件固定在夹具中，放入氢炉内，按照焊接曲线进行焊接，焊接结束，取出组件，取下夹具，进行同心度检查和耐高压测试，收集极制作完成。
本实用新型应用到X/Ku波段120W宽带行波管中，可应用到收集极耗散功率800W以下X、Ku波段的行波管中。

Claims (3)

1.一种钎焊式行波管收集极，其特征是：所述收集极采用同心圆结构，从里到外依次为内芯、介质陶瓷环、外筒和镀镍金属环，上述部件均以钎焊方式相互固接；其中所述内芯为空心圆筒结构，其前端设有锥形嘴，其后端用一凹型柱状后盖封闭，所述凹型柱状后盖外端面中间固定有导线；所述内芯外圆面上沿轴线对称设有八个瓣片，所述瓣片沿所述内芯径向分为均匀的四段，所述瓣片与所述介质陶瓷环的内壁紧贴在一起。
2.根据权利要求1所述一种钎焊式行波管收集极，其特征是：所述介质陶瓷环内外表面光洁度为3.2微米。
3.根据权利要求2所述一种钎焊式行波管收集极，其特征是：所述介质陶瓷环两端各有一台阶，所述介质陶瓷环的内外表面除了所述台阶以外均设有镀镍金属化层。
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