CN203746786U - 脉冲行波管阴极结构 - Google Patents

Abstract

公开一种脉冲行波管阴极结构，包括：阴极基体（1）、热子组件（2）、“L”型杯形件（3）、第一直筒型杯形件（4）、“S”型杯形件（5）、第二直筒型杯形件（6）、第一盖子（7）、第二盖子（8）和陶瓷管（9），通过“L”型杯形件（3）、第一直筒型杯形件（4）、“S”型杯形件（5）、第二直筒型杯形件（6）将其余部件连接。通过上述技术方案，利用多个杯形件构成的组件形成一个缓冲结构，形成的脉冲行波管阴极结构耐冲击、耐振动，所述脉冲行波管阴极结构包括的钽箔片组件起到减少热损失且热效率高。

Description

脉冲行波管阴极结构

技术领域

本实用新型属于行波管阴极结构技术领域，特别属于一种脉冲行波管阴极结构。 

背景技术

脉冲行波管最关键的技术问题之一是制备工作温度低、发射电流密度大、阴极活性好及可靠性高的球面阴极组件。随着脉冲行波管日益提高要求，原有传统的球面阴极组件发射电流密度不足、寿命不长、工作温度过高、工作稳定性不高的劣势日益跟不上形势发展。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种脉冲行波管阴极结构，以满足脉冲行波管阴极工作温度低、发射电流密度大、耐冲击、耐振动，具有结构简单、热效率高的要求。 

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种脉冲行波管阴极结构，其特征在于，包括：阴极基体、热子组件、“L”型杯形件、第一直筒型杯形件、“S”型杯形件、第二直筒型杯形件、第一盖子、第二盖子和陶瓷管，其中，所述阴极基体为具有封闭端筒状，被配置成在热辐射作用下发射电子，所述阴极基体内部固接所述热子组件，所述热子组件被配置成向所述阴极基体提供热辐射；所述热子组件位于所述阴极基体内部，所述“L”型杯形件焊接在所述阴极基体外部，所述“L”型杯形件为具有窄端、中间段和宽端的两级台阶结构，所述第一盖子套在所述“L”型杯形件窄端台阶面上，且所述第一盖子上具有第一大圆孔和第一小圆孔，所述第一直筒型杯形件套在所述 “L”型杯形件中间段台阶面上，所述“S”型杯形件上为具有窄端和宽端的一级台阶，所述“S”型杯形件窄端的内侧面焊接在所述第一直筒型杯形件的外侧面上，并且所述“S”型杯形件窄端和所述第一直筒型杯形件端面对齐，所述第二直筒型的杯形件套在所述“S”型杯形件宽端的外侧面，并且所述第二直筒形型杯形件和所述“S”型杯形件宽端的端面对齐，所述第二盖子焊接在所述第二直筒型杯形件内壁上，所述第二盖子上具有分别与所述第一盖子的第一大圆孔和第一小圆孔对应的第二大圆孔和第二小圆孔，所述陶瓷管依次穿过该第一大圆孔和该第二大圆孔且固定在所述第二盖子上，所述热子组件的两个阴极热子引出线分别穿过所述陶瓷管以及依次穿过该第一小圆孔和该第二小圆孔。 

优选地，所述脉冲行波管阴极结构还包括卡箍、第一钽箔片、第二钽箔片、“U”型钽箔片和“L”型钽箔片，所述热子组件的两个阴极加热子引出线末端各焊有两条所述第一钽箔片，所述卡箍套接所述陶瓷管以将所述陶瓷管固定在所述第二盖子上，所述卡箍与所述第二盖子的接触面通过钨焊锥焊接，所述第二钽箔片焊接在穿过所述陶瓷管的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽箔片上，所述第二钽箔片远离穿过所述陶瓷管的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽薄片的端面与所述陶瓷管端面对齐，所述“U”型钽箔片套在穿过所述陶瓷管的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽箔片上，且焊接在所述陶瓷管的端面，所述“L”型钽箔片设置为两片对称分布在焊有两条所述第一钽箔片的依次穿过该第一小圆孔和该第二小圆孔的所述热子组件引出线的两条所述第一钽箔片两侧，所述“L”型钽箔片短边面焊接在所述盖子上，长边面焊接于所述第一钽箔片的一侧。 

优选地，所述阴极基体内部和所述热子组件端面的接触面平整。 

优选地，所述热子组件包括热子和灌封体。 

优选地，所述阴极基体封闭端的材料为钨，所述阴极基体的筒壁的材料 为钼，所述热子组件中热子的材料为钨铼合金丝，所述灌封体为氧化铝和氧化钇的混合材料，所述“L”型杯形件、第一盖子和第二盖子采用铌材料，所述第一直筒型杯形件、“S”型杯形件、第二直筒型杯形件和卡箍采用钽箔材料，所述陶瓷管采用含量为99%的氧化铝陶瓷材料。 

优选地，所述热子组件的热子为采用螺旋线成形的“S”型，所述热子组件与所述阴极基体之间配置有凹形底瓷。 

优选地，所述“L”型杯形件、第一直筒型杯形件、“S”型杯形件、第二直筒型杯形件、第一盖子和第二盖子的焊接处呈锯齿状。 

优选地，所述第一盖子与所述阴极基体和所述第二盖子之间留有间隙。 

优选地，所述阴极基体封闭端端面与所述“L”型杯形件宽端端面间距最小距离为2.63毫米，所述第二直筒型杯形件和“S”型杯形件的宽端对齐的端面与所述阴极基体封闭端端面间距最小距离为3.9毫米。 

优选地，所述阴极基体发射球面半径为8.0毫米，发射球面深度为1.77毫米，外径为10.4毫米。 

通过上述技术方案，其中，所述阴极基体内部和所述热子组件端面的接触面平整，使端面可以紧密贴合，所述热子组件包括热子和灌封体，灌封体可有效的防止热损失，所述热子组件的热子为采用螺旋线成形的“S”型，所述热子组件与所述阴极基体之间配置有凹形底瓷，使所述热子组件和所述阴极基体绝缘，所述“L”型杯形件、第一直筒型杯形件、“S”型杯形件、第二直筒型杯形件、第一盖子和第二盖子的焊接处呈锯齿状，使焊接点更多，利于焊接固定，所述第一盖子与所述阴极基体和所述第二盖子之间留有间隙，所形成的空腔起到散热的作用，所述“L”型杯形件为具有窄端、中间段和宽端的两级台阶结构，所述第一盖子套在所述“L”型杯形件窄端台阶面上，所述第一直筒型杯形件套在所述“L”型杯形件中间段台阶面上，所述“S”型杯形件上为具有窄端和宽端的一级台阶，所述“S”型杯形件窄端 的内侧面焊接在所述第一直筒型杯形件的外侧面上，并且所述“S”型杯形件窄端和所述第一直筒型杯形件端面对齐，所述第二直筒型的杯形件套在所述“S”型杯形件宽端的外侧面，并且所述第二直筒形型杯形件和所述“S”型杯形件宽端的端面对齐，所述第二盖子焊接在所述第二直筒型杯形件内壁上，多个杯形件构成的组件形成一个缓冲结构，使所述脉冲行波管阴极结构耐冲击、耐振动，所述脉冲行波管阴极结构包括的钽箔片组件起到减少热损失且热效率高的作用。 

本实用新型与现有技术相比，避免了脉冲行波管阴极结构因设计不合理引起体积过大、热容较大，减少了由机械振动引起阴极发射球面与定位件同心度不高，保证了脉冲行波管阴极结构的稳定性，提高了脉冲行波管阴极的合格率。因脉冲行波管阴极在精度很高的工装上完成装配，所以工艺重复性和稳定性好。 

概而言之，此实用新型具备了满足脉冲行波管阴极工作温度低、发射电流密度大、耐冲击、耐振动，具有结构简单、热效率高的特点。 

以下将结合附图和具体实施方式，对本发明进行较为详细的说明。 

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容作简要说明： 

图1为本实用新型提供的脉冲行波管阴极结构图。 

附图标记说明 

具体实施方式

以下结合对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。 

图1为本实用新型提供的脉冲行波管阴极结构图，以下结合图1对本实用新型进行详尽描述。 

本实用新型提供了一种脉冲行波管阴极结构，其特征在于，包括：阴极基体1、热子组件2、“L”型杯形件3、第一直筒型杯形件4、“S”型杯形件5、第二直筒型杯形件6、第一盖子7、第二盖子8和陶瓷管9，其中，所述阴极基体1为具有封闭端筒状，被配置成在热辐射作用下发射电子，所述阴极基体1内部固接所述热子组件2，所述热子组件2被配置成向所述阴极基体1提供热辐射；所述热子组件2位于所述阴极基体1内部，所述“L”型杯形件3焊接在所述阴极基体1外部，所述“L”型杯形件3为具有窄端、中间段和宽端的两级台阶结构，所述第一盖子7套在所述“L”型杯形件3窄端台阶面上，且所述第一盖子7上具有第一大圆孔和第一小圆孔，所述第一直筒型杯形件4套在所述“L”型杯形件3中间段台阶面上，所述“S”型杯形件5上为具有窄端和宽端的一级台阶，所述“S”型杯形件5窄端的内侧面焊接在所述第一直筒型杯形件4的外侧面上，并且所述“S”型杯形件5窄端和所述第一直筒型杯形件4端面对齐，所述第二直筒型的杯形件6套在所述“S”型杯形件5宽端的外侧面，并且所述第二直筒形型杯形件6和所述“S”型杯形件5宽端的端面对齐，所述第二盖子8焊接在所述第二直 筒型杯形件6内壁上，所述第二盖子8上具有分别与所述第一盖子7的第一大圆孔和第一小圆孔对应的第二大圆孔和第二小圆孔，所述陶瓷管9依次穿过该第一大圆孔和该第二大圆孔且固定在所述第二盖子8上，所述热子组件2的两个阴极热子引出线分别穿过所述陶瓷管9以及依次穿过该第一小圆孔和该第二小圆孔。 

通过上述技术方案，利用多个杯形件构成的组件形成一个缓冲结构，使所述脉冲行波管阴极结构耐冲击、耐振动，所述脉冲行波管阴极结构包括的钽箔片组件起到减少热损失且热效率高。 

在一种实施方式中，所述脉冲行波管阴极结构还包括卡箍10、第一钽箔片11、第二钽箔片12、“U”型钽箔片13和“L”型钽箔片14，所述热子组件2的两个阴极加热子引出线末端各焊有两条所述第一钽箔片11，所述卡箍10套接所述陶瓷管9以将所述陶瓷管9固定在所述第二盖子8上，所述卡箍10与所述第二盖子8的接触面通过钨焊锥焊接，所述第二钽箔片12焊接在穿过所述陶瓷管9的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽箔片11上，所述第二钽箔片12远离穿过所述陶瓷管9的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽薄片11的端面与所述陶瓷管9端面对齐，所述“U”型钽箔片13套在穿过所述陶瓷管9的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽箔片11上，且焊接在所述陶瓷管9的端面，所述“L”型钽箔片14设置为两片对称分布在焊有两条所述第一钽箔片11的依次穿过该第一小圆孔和该第二小圆孔的所述热子组件2引出线的两条所述第一钽箔片11两侧，所述“L”型钽箔片14短边面焊接在所述盖子8上，长边面焊接于所述第一钽薄片11的一侧，所述脉冲行波管阴极结构包括的钽箔片组件起到减少热损失且热效率高的作用。 

在一种实施方式中，所述阴极基体1内部和所述热子组件2端面的接触面平整，使端面可以紧密贴合，可有效的防止热损失。 

在一种实施方式中，所述热子组件2包括热子和灌封体，所述灌封体可有效的防止热损失。 

在一种实施方式中，所述阴极基体1封闭端的材料为钨，所述阴极基体1的筒壁的材料为钼，所述热子组件2中热子的材料为钨铼合金丝，所述灌封体为氧化铝和氧化钇的混合材料，所述“L”型杯形件3、第一盖子7和第二盖子8采用铌材料，所述第一直筒型杯形件4、“S”型杯形件5、第二直筒型杯形件6和卡箍10采用钽箔材料，所述陶瓷管9采用含量为99%的氧化铝陶瓷材料，使用上述材料可以满足脉冲行波管阴极工作温度低且发射电流密度大、热效率高。 

在一种实施方式中，所述热子组件2的热子为采用螺旋线成形的“S”型，所述热子组件2与所述阴极基体1之间配置有凹形底瓷，使所述热子组件和所述阴极基体绝缘。 

在一种实施方式中，所述“L”型杯形件3、第一直筒型杯形件4、“S”型杯形件5、第二直筒型杯形件6、第一盖子7和第二盖子8的焊接处呈锯齿状，使焊接点更多，利于焊接固定。 

在一种实施方式中，所述第一盖子7与所述阴极基体1和所述第二盖子8之间留有间隙，所形成的空腔起到散热的作用。 

在一种实施方式中，所述阴极基体1封闭端端面与所述“L”型杯形件3宽端端面间距最小距离为2.63毫米，所述第二直筒型杯形件6和“S”型杯形件5的宽端对齐的端面与所述阴极基体1封闭端端面间距最小距离为3.9毫米。 

在一种实施方式中，所述阴极基体1发射球面半径为8.0毫米，发射球面深度为1.77毫米，外径为10.4毫米。 

通过上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，避免了脉冲行波管阴极结构因设计不合理引起体积过大、热容较大，减少了由机械振动引起阴极 发射球面与定位件同心度不高，保证了脉冲行波管阴极结构的稳定性，提高了脉冲行波管阴极的合格率。因脉冲行波管阴极在精度很高的工装上完成装配，所以工艺重复性和稳定性好。 

以下以举例方式简述可实施用来制造本实用新型提供的脉冲行波管阴极结构的过程： 

1、将钽箔片11对齐叠加放到铜电极上，用钨焊锥将一端焊接固定，然后将热子组件2一个引脚放进叠加钽箔片11的中间，从根部对齐，用钨焊锥将引脚与钽箔片11焊接固定，用同样的方法将另一个热子组件2引脚和钽箔片11焊接牢固。 

2、将阴极基体1放置到底座上，然后将热子组件2和杯形件3分别安装到阴极基体1的相应位置并紧固，在激光焊接机上完成焊接。 

3、将盖子7安装在杯形件3上，用镊子按到位，并用钨焊锥在盖子7的开槽处，沿圆周部分均匀焊接。 

4、将杯形件4安装到电极上，开槽向外，然后将杯形件5套在杯形件4外面，并用钨焊锥在杯形件5的开槽处沿圆周均匀的焊接，再将杯形件6套在杯形件5外面，并用钨焊锥在杯形件6的开槽处沿圆周均匀的焊接。 

5、先将步骤3完成的组件放置到电极上，再将步骤4完成的组件放置到另一个电极上，最后将两个电极缓慢靠近，使得需要焊接的组件充分接触，并用钨焊锥在杯形件4的开槽处沿圆周均匀的焊接。 

6、将卡箍成型夹具通过螺纹安装到点焊机的铜板电极上，将盖子8上Φ2.8的孔穿过夹具上粗的销钉。再将卡箍10安装到销钉上，并将其焊接到盖子8上，在每个片上有（2～3）个焊点；将盖子8上Φ1.5的孔穿过夹具上细的销钉，用镊子将钽箔片14的一端折叠成L型，折叠的长度2mm，并用钨焊锥将其焊接到盖子8上，保证有（2～3）个焊点，用同样的方法，焊接另一个钽箔片14。 

7、将步骤5焊接好的组件放置到电极上，然后将步骤6焊接好的组件安装到杯形件6上，热子组件2两个引线分别穿过盖子8的两个孔，放进深度以盖子8的高度为准，并用钨焊锥将盖子8和杯形件6沿圆周开槽处均匀的焊接。 

8、将陶瓷管9穿过盖子8的大孔并套到热子组件2引线上，一直放到盖子7的开槽处并接触到热子组件2端面位置，再将“U”型钽箔片13卡到陶瓷管9出口的热子组件2引线上，并用钨焊锥将钽箔片13与热子组件2引线焊接牢固，并要求钽箔片13压紧陶瓷管9。用同样的方式将另一个热子组件2引线与盖子8上焊接好的两个钽箔片14焊接。 

9、将钽箔片12一端搭接到陶瓷管9左端热子组件2引线上的钽箔片11上，并用钨焊锥将搭接处焊接牢固。 

通过上述举例的步骤可以制造本实用新型提供的脉冲行波管阴极结构，制造出的脉冲行波管阴极结构具有耐冲击、耐振动，热损失少且热效率高的特点。 

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种脉冲行波管阴极结构，其特征在于，包括：阴极基体（1）、热子组件（2）、“L”型杯形件（3）、第一直筒型杯形件（4）、“S”型杯形件（5）、第二直筒型杯形件（6）、第一盖子（7）、第二盖子（8）和陶瓷管（9），其中，所述阴极基体（1）为具有封闭端筒状，被配置成在热辐射作用下发射电子，所述阴极基体（1）内部固接所述热子组件（2），所述热子组件（2）被配置成向所述阴极基体（1）提供热辐射；所述热子组件（2）位于所述阴极基体（1）内部，所述“L”型杯形件（3）焊接在所述阴极基体（1）外部，所述“L”型杯形件（3）为具有窄端、中间段和宽端的两级台阶结构，所述第一盖子（7）套在所述“L”型杯形件（3）窄端台阶面上，且所述第一盖子（7）上具有第一大圆孔和第一小圆孔，所述第一直筒型杯形件（4）套在所述“L”型杯形件（3）中间段台阶面上，所述“S”型杯形件（5）上为具有窄端和宽端的一级台阶，所述“S”型杯形件（5）窄端的内侧面焊接在所述第一直筒型杯形件（4）的外侧面上，并且所述“S”型杯形件（5）窄端和所述第一直筒型杯形件（4）端面对齐，所述第二直筒型的杯形件（6）套在所述“S”型杯形件（5）宽端的外侧面，并且所述第二直筒形型杯形件（6）和所述“S”型杯形件（5）宽端的端面对齐，所述第二盖子（8）焊接在所述第二直筒型杯形件（6）内壁上，所述第二盖子（8）上具有分别与所述第一盖子（7）的第一大圆孔和第一小圆孔对应的第二大圆孔和第二小圆孔，所述陶瓷管（9）依次穿过该第一大圆孔和该第二大圆孔且固定在所述第二盖子（8）上，所述热子组件（2）的两个阴极热子引出线分别穿过所述陶瓷管（9）以及依次穿过该第一小圆孔和该第二小圆孔。 

2.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，还包括卡箍（10）、第一钽箔片（11）、第二钽箔片（12）、“U”型钽箔片（13）和“L”型钽箔片（14），所述热子组件（2）的两个阴极加热子引出线末端各 焊有两条所述第一钽箔片（11），所述卡箍（10）套接所述陶瓷管（9）以将所述陶瓷管（9）固定在所述第二盖子（8）上，所述卡箍（10）与所述第二盖子（8）的接触面通过钨焊锥焊接，所述第二钽箔片（12）焊接在穿过所述陶瓷管（9）的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽箔片（11）上，所述第二钽箔片（12）远离穿过所述陶瓷管（9）的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽薄片（11）的端面与所述陶瓷管（9）端面对齐，所述“U”型钽箔片（13）套在穿过所述陶瓷管（9）的阴极加热子引出线末端焊接的所述第一钽箔片（11）上，且焊接在所述陶瓷管（9）的端面，所述“L”型钽箔片（14）设置为两片对称分布在焊有两条所述第一钽箔片（11）的依次穿过该第一小圆孔和该第二小圆孔的所述热子组件（2）引出线的两条所述第一钽箔片（11）两侧，所述“L”型钽箔片（14）短边面焊接在所述盖子（8）上，长边面焊接于所述第一钽箔片（11）的一侧。 

3.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述阴极基体（1）内部和所述热子组件（2）端面的接触面平整。 

4.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述热子组件（2）包括热子和灌封体。 

5.根据权利要求4所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述阴极基体（1）封闭端的材料为钨，所述阴极基体（1）的筒壁的材料为钼，所述热子组件（2）中热子的材料为钨铼合金丝，所述“L”型杯形件（3）、第一盖子（7）和第二盖子（8）采用铌材料，所述第一直筒型杯形件（4）、“S”型杯形件（5）、第二直筒型杯形件（6）和卡箍（10）采用钽箔材料，所述陶瓷管（9）采用含量为99%的氧化铝陶瓷材料。 

6.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述热子组件（2）的热子为采用螺旋线成形的“S”型，所述热子组件（2）与所述阴极基体（1）之间配置有凹形底瓷。 

7.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述“L”型杯形件（3）、第一直筒型杯形件（4）、“S”型杯形件（5）、第二直筒型杯形件（6）、第一盖子（7）和第二盖子（8）的焊接处呈锯齿状。 

8.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述第一盖子（7）与所述阴极基体（1）和所述第二盖子（8）之间留有间隙。 

9.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述阴极基体（1）封闭端端面与所述“L”型杯形件（3）宽端端面间距最小距离为2.63毫米，所述第二直筒型杯形件（6）和“S”型杯形件（5）的宽端对齐的端面与所述阴极基体（1）封闭端端面间距最小距离为3.9毫米。 

10.根据权利要求1所述的脉冲行波管阴极结构，其特征在于，所述阴极基体（1）发射球面半径为8.0毫米，发射球面深度为1.77毫米，外径为10.4毫米。