CN209859907U - 一种带状电子注阴极组件结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了带状电子注阴极组件结构，包括：阴极基体、加热单元体、阴极支撑架、热屏蔽盖以及陶瓷绝缘套管；所述加热单元体固定在所述阴极基体的下表面，所述阴极支撑架设置在所述阴极基体的外侧，所述热屏蔽盖设置于发热单元体的尾部，所述陶瓷绝缘套管设置于所述加热单元体的其中一条热子引出线上。该带状电子注阴极组件结构克服现有技术中所用的带状电子注阴极结构是采用热丝与阴极分离的方式，在加热方式上采用外部电源给热丝与阴极之间加高压，使得热丝发射电子轰击阴极进行加热，这种结构比较复杂，而且还需要另外增加电源，成本高，阴极热利用率也比较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及毫米波及太赫兹波真空电子器件，具体地，涉及一种带状电子注阴极组件结构。
背景技术
当常规的“O”型微波真空电子器件如行波管工作在毫米波及亚毫米波段时，要求阴极发射电流密度急增，同时加工制作非常困难，而且器件的性能急剧下降，如输出功率变得极小。目前太赫兹技术是国际电磁学领域的研究热点之一，其辐射源的研究尤为重要。近年来我所研制的太赫兹真空返波管器件技术得到快速发展，260GHz频段功率输出300mW以上，340GHz频段功率输出50mW以上，目前这些器件采用宽高比值很大的薄矩形带状电子注取代原来的圆柱型电子注，突破了空间电荷力对强流电子束的限制，实现了以非常小的横向尺寸传输大电流的目的。不过现在所用的带状电子注阴极结构是采用热丝与阴极分离的方式，在加热方式上采用外部电源给热丝与阴极之间加高压，使得热丝发射电子轰击阴极进行加热，这种结构比较复杂，而且还需要另外增加电源，成本高，阴极热利用率也比较低。
因此，提供一种在使用过程中可实现带状电子注阴极基体与发热单元无缝隙焊接，避免了阴极发射物质的过量挥发，可延长阴极使用寿命，在加热方式上采用发热单元直接给阴极提供热量，简化了原结构中还需要另外增加电源的缺点，同时本结构通过热屏蔽盖的使用减少了热量的散失，提高了热使用效率的一种带状电子注阴极组件结构是本实用新型亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中所用的带状电子注阴极结构是采用热丝与阴极分离的方式，在加热方式上采用外部电源给热丝与阴极之间加高压，使得热丝发射电子轰击阴极进行加热，这种结构比较复杂，而且还需要另外增加电源，成本高，阴极热利用率也比较低的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种带状电子注阴极组件结构，所述带状电子注阴极组件结构包括：阴极基体、加热单元体、阴极支撑架、热屏蔽盖以及陶瓷绝缘套管；所述加热单元体固定在所述阴极基体的下表面，所述阴极支撑架设置在所述阴极基体的外侧，所述热屏蔽盖设置于加热单元体的尾部，所述陶瓷绝缘套5管设置于所述加热单元体的其中一条热子引出线上。
优选地，所述阴极基体与所述加热单元体之间为焊接式连接。
优选地，所述阴极基体与所述加热单元体之间的焊接为钎焊。
优选地，所述的加热单元体包括：热子、瓷粉和支撑杯形件；其中，所述热子包括：钨铼合金丝和钼芯丝，所述钨铼合金丝绕制在所述钼芯丝上，且所述热子整体呈螺旋状；所述瓷粉包括：氧化铝粉和氧化钇，且所述氧化铝粉与所述氧化钇的比例为50％～60％：50％～40％；所述支撑杯形件呈带有多个台阶的圆筒结构。
优选地，所述热屏蔽盖为钽箔盖。
优选地，所述热屏蔽盖的厚度为0.1～0.15mm。
优选地，所述热屏蔽盖的厚度为0.12mm。
根据上述技术方案，本发明提供的带状电子注阴极组件结构该结构可实现带状电子注阴极基体与发热单元无缝隙焊接，避免了阴极发射物质的过量挥发，可延长阴极使用寿命，在加热方式上采用发热单元直接给阴极提供热量，简化了原结构中还需要另外增加电源的缺点，同时本结构通过热屏蔽盖的使用减少了热量的散失，提高了热使用效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的带状电子注阴极组件结构的结构示意图。
附图标记说明
1阴极基体 2加热单元体
3阴极支撑架 4热屏蔽盖
5陶瓷绝缘套管
具体实施方式
以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
如图1所示，本实用新型提供了一种带状电子注阴极组件结构，所述带状电子注阴极组件结构包括：阴极基体1、加热单元体2、阴极支撑架3、热屏蔽盖4以及陶瓷绝缘套管5；所述加热单元体2固定在所述阴极基体1的下表面，所述阴极支撑架3设置在所述阴极基体1的外侧，所述热屏蔽盖4 设置于加热单元体2的尾部，所述陶瓷绝缘套5管设置于所述加热单元体2 的其中一条热子引出线上。
根据上述技术方案，本发明提供的带状电子注阴极组件结构该结构可实现带状电子注阴极基体与发热单元无缝隙焊接，避免了阴极发射物质的过量挥发，可延长阴极使用寿命，在加热方式上采用发热单元直接给阴极提供热量，简化了原结构中还需要另外增加电源的缺点，同时本结构通过热屏蔽盖的使用减少了热量的散失，提高了热使用效率。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述阴极基体1与所述加热单元体 2之间为焊接式连接。可实现带状电子注阴极基体与发热单元无缝隙焊接，避免了阴极发射物质的过量挥发，可延长阴极使用寿命
在本发明的一种优选的实施方式中，所述阴极基体1与所述加热单元体 2之间的焊接为钎焊。钎焊是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法，利用该焊接方式是为了提高带状电子注阴极基体与发热单元无缝隙焊接的效果。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述的加热单元体包括：热子、瓷粉和支撑杯形件；其中，所述热子包括：钨铼合金丝和钼芯丝，所述钨铼合金丝绕制在所述钼芯丝上，且所述热子整体呈螺旋状；所述瓷粉包括：氧化铝粉和氧化钇，且所述氧化铝粉与所述氧化钇的比例为50％～60％： 50％～40％；所述支撑杯形件呈带有多个台阶的圆筒结构。其中，
所述热子由钨铼合金丝通过热丝绕制设备绕制到具有一定直径的钼芯丝上并制成螺旋结构的毛坯件，然后将螺旋结构的热丝毛坯通过工装定型成 S结构或盘香型结构的热子。所述瓷粉为氧化铝粉与氧化钇按百分比 50～60％:50～40％的比例经过球磨混合的粉料，粉料熔融温度为1830℃～1950℃。所述支撑杯形件为采用真空熔炼钼材料经过退火后车加工成带有多个台阶的圆筒结构，且支持杯形件放置热子一端的台阶与钎焊焊接阴极基体一端的台阶不形成通孔，两部分之间存在适当的间隔厚度，间隔作用在于防止带状电子注阴极在高温工作下阴极盐向加热单元体一端迁移，同时为了提高加热单元体的加热效率，间隔厚度一般保持在0.1～0.15mm左右。
所述阴极支撑架采用真空熔炼钼或者行业内常用的结构支撑材料可伐合金4J34加工而成；所述陶瓷绝缘套管采用95氧化铝瓷或99氧化铝瓷加工获得。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述热屏蔽盖4为钽箔盖。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述热屏蔽盖4的厚度为 0.1～0.15mm。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述热屏蔽盖4的厚度为0.12mm。
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。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (6)
1.一种带状电子注阴极组件结构，其特征在于，所述带状电子注阴极组件结构包括：阴极基体(1)、加热单元体(2)、阴极支撑架(3)、热屏蔽盖(4)以及陶瓷绝缘套管(5)；所述加热单元体(2)固定在所述阴极基体(1)的下表面，所述阴极支撑架(3)设置在所述阴极基体(1)的外侧，所述热屏蔽盖(4)设置于加热单元体(2)的尾部，所述陶瓷绝缘套5管设置于所述加热单元体(2)的其中一条热子引出线上；
所述的加热单元体包括：热子、瓷粉和支撑杯形件；其中，
所述热子包括：钨铼合金丝和钼芯丝，所述钨铼合金丝绕制在所述钼芯丝上，且所述热子整体呈螺旋状；
所述支撑杯形件呈带有多个台阶的圆筒结构。
2.根据权利要求1所述的带状电子注阴极组件结构，其特征在于，所述阴极基体(1)与所述加热单元体(2)之间为焊接式连接。
3.根据权利要求1所述的带状电子注阴极组件结构，其特征在于，所述阴极基体(1)与所述加热单元体(2)之间的焊接为钎焊。
4.根据权利要求1所述的带状电子注阴极组件结构，其特征在于，所述热屏蔽盖(4)为钽箔盖。
5.根据权利要求4所述的带状电子注阴极组件结构，其特征在于，所述热屏蔽盖(4)的厚度为0.1～0.15mm。
6.根据权利要求4所述的带状电子注阴极组件结构，其特征在于，所述热屏蔽盖(4)的厚度为0.12mm。
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