EP0540384A1 - Dispositif de refroidissement pour tube hyperfréquence - Google Patents

Dispositif de refroidissement pour tube hyperfréquence Download PDF

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EP0540384A1
EP0540384A1 EP92402788A EP92402788A EP0540384A1 EP 0540384 A1 EP0540384 A1 EP 0540384A1 EP 92402788 A EP92402788 A EP 92402788A EP 92402788 A EP92402788 A EP 92402788A EP 0540384 A1 EP0540384 A1 EP 0540384A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
cooling device
thermal path
cold room
envelope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92402788A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Henri Thomson-Csf Desmur
Robert Thomson-Csf Duret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Electron Devices SA
Original Assignee
Thomson Tubes Electroniques
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/005—Cooling methods or arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/027—Collectors
    • H01J23/033—Collector cooling devices

Definitions

  • the present invention relates to microwave tubes and more particularly to tubes with longitudinal interaction such as traveling wave tubes or klystrons. It can even apply to gyrotrons. Their operation is based on a change of energy between an electron beam and a microwave electromagnetic wave.
  • the electron beam is emitted in a cannon, through a cathode.
  • the barrel is placed at the entrance of a tubular interaction space.
  • the electron beam is long and thin, it traverses the interaction space.
  • a focusing device surrounds the interaction space and confines the beam electrons on desired trajectories.
  • a microwave electromagnetic wave is injected, it interacts with the electron beam and is amplified.
  • the amplified microwave electromagnetic wave is extracted by an appropriate device at the output of the interaction space.
  • the electron beam ends up in a collector placed at the exit of the interaction space.
  • the interaction space includes a microwave circuit which is generally either a helical delay line in the case of a traveling wave tube, or a succession of resonant cavities in the case of a klystron.
  • the interaction space is brought to a potential which is generally a mass.
  • the electron beam After having given up part of its energy to the microwave electromagnetic wave, the electron beam still has significant kinetic energy when it enters the collector.
  • the collector dissipates this energy in the form of heat.
  • the collector ', the barrel and the interaction space are united in a vacuum envelope which rests on a sole.
  • the sole creates a thermal path between the envelope and a part cooled by natural or forced convection, by circulation of a fluid or by radiation. The recooling. is done by thermal conduction thanks to the sole.
  • the collector being the part dissipating the most heat, it must be particularly well cooled.
  • the envelope, at the level of the collector is held in a clamp generally monobloc with the sole.
  • the efficiency of these tubes is relatively low and the energy of the electrons penetrating into the collector is greater than that of the microwave wave collected at the outlet of the tube.
  • a collector called "depressed”.
  • a depressed collector is brought to a potential intermediate between that of the cathode and that of the interaction space.
  • the collector may include one or more successive electrodes; when there are several, they are brought to decreasing potentials the further one moves away from the interaction space.
  • the collector then has several stages.
  • the use of a depressed collector contributes to increase the efficiency of the microwave tube and to reduce the difficulties encountered in removing heat. We manage to reduce the power dissipated in heat on the collector to a value close to the microwave power at the outlet of the tube.
  • the collector is formed by one or more electrodes, in the form of cups, pierced in their central part, isolated from the conductive envelope by dielectric rods.
  • a temperature difference of a few degrees centigrade may exist between the interior and exterior walls of the electrodes.
  • a difference of a few tens of degrees may exist between the face of the rods in contact with the electrodes and that in contact with the envelope.
  • a difference of a few hundred degrees may exist between the face of the sole in contact with the casing and that in contact with the cold room.
  • Another known solution for improving the cooling of the tube and in particular of the collector is to integrate heat pipes between the electrodes and the casing of the collector. But this solution leads to a heavy and bulky tube, the operation of which can be critical.
  • the present invention aims to improve the cooling of electron beam tubes, in particular their collector, without significantly increasing their size.
  • the present invention provides a cooling device for microwave tube comprising a thermal path placed on a cold room, the thermal path having a first surface in contact with a surface of the cold room and a surface in contact with an envelope of the tube.
  • the surface of the cold room and the first surface of the thermal path are respectively concave and convex, in order to increase the dimensions of the contact without increasing the size of the cooling device.
  • the concave and convex surfaces may be dihedrons respectively in hollow and projecting, the dihedrons having respectively the same angle.
  • the hollow dihedral can have a groove arranged at the intersection of its two planes.
  • the concave and convex surfaces can be polyhedral, at least partially superimposed, with at least three faces.
  • the concave and convex surfaces may each comprise at least one portion of cylindrical surface and be, at least partially superimposable.
  • the envelope can be partially or completely embedded in the thermal path.
  • the cold room can be cooled by circulation of a fluid or by convection or by radiation.
  • the microwave tube can be a tube of the family of klystrons, traveling wave tubes, gyrotrons ..
  • Figure la is an overview of a traveling wave tube according to the prior art.
  • Figure 1b is a side view, towards the collector of the same tube.
  • the tube comprises a barrel 1 emitting electrons, an interaction space 2 inside which the electrons interact and a microwave wave, and a collector 3 collecting the electrons.
  • the microwave wave is injected at an input connection 4 and extracted at an output connection 5.
  • the barrel 1, the interaction space 2 and the collector 3 are combined in a conductive envelope 6 in the shape of a cylinder of revolution.
  • the casing 6 rests on a sole 7 which serves as a thermal path between the tube and a cold part 8.
  • the sole 7 and the cold part 8 contribute to forming a device for cooling the tube.
  • the sole 7 has an element 9, in the form of a clamp, which encloses the envelope 6 at the level of the collector 3.
  • the collector 3 is the part of the tube which dissipates the greatest amount of heat. This heat must be particularly well removed. The heat produced by the rest of the tube is less, but it must still be removed, to reduce the risk of deformation due to thermal expansion.
  • the clip-shaped element 9 is split along a generatrix of the envelope 6 to allow the introduction of the latter. Tightening can be achieved using a screw system 15, for example.
  • the cold room 8 is cooled by circulation of a fluid. It comprises two channels 10 for circulation of the fluid. It could be cooled by other means, for example by natural or forced convection or by radiation.
  • the sole 7 is a plate with planar faces, substantially parallel, the cold part 8 also.
  • the sole 7 has a first face 12 in contact with the casing 6 of the tube and a second face 13, opposite the first 12, in contact with one of the faces 14 of the cold room 8.
  • FIG. 2a represents a microwave tube and its cooling device according to the invention.
  • the tube shown is a traveling wave tube as in Figures 1a and 1b.
  • Figure 2b is a cross section of the traveling wave tubes made at the collector.
  • the barrel 1 As before, we find the barrel 1, the interaction space 2 and the collector 3 united in the envelope 6 with a conductive vacuum.
  • the input connection bears the reference 4 and the output connection the reference 5.
  • the current supply wires of the barrel 1 and of the collector 3 bear the reference 11.
  • cooling device essentially comprising a thermal path 20 placed on a cold room 22.
  • the envelope 6 rests on the thermal path 20, in the form of a sole, having a first surface 21 in contact with the envelope 6 of the tube and a second surface 23 in contact with a surface 24 of the cold room 22. But now the contact surfaces 23, 24 between the thermal path 20 and the cold room 22 are respectively convex and concave.
  • the convex surface 23 of the thermal path 20 is a projecting dihedral and the concave surface 24 of the cold room 22 is a hollow dihedron.
  • the cold room 22 is provided with channels 10 for circulation of a fluid.
  • the two dihedrons have substantially the same angle at the top and this angle can advantageously be between 60 ° and 130 ° depending on the dimensions of the tube and the space available.
  • the envelope 6 of the tube, at the level of the collector 3 is enclosed in an element 9 in the form of a clamp.
  • This element 9 is comparable to that shown in Figures 1a and 1b.
  • This element 9 is preferably in one piece with the thermal path 20 to avoid increasing the thermal resistance of said path. It could well be envisaged that the element 9 is attached to the thermal path 20 by any suitable means.
  • the dimensions of the groove 25 are typically of the order of magnitude of a millimeter.
  • the contacting surfaces instead of being dihedral can be polyhedral with at least three faces. They may also each comprise at least one portion of cylindrical surface. They are at least partially stackable.
  • the concave surface 24 of the cold room 22 and the convex surface 23 of the thermal path 20 each have three faces in contact, in FIG. 4 they have five.
  • these two surfaces are portions of cylindrical surface of revolution with circular base, with substantially the same radius.
  • the cooling device it is possible to at least partially embed the envelope of the tube in the thermal path.
  • the distance between the envelope of the tube and the cold room is then significantly reduced and the contact surface between the envelope and the thermal path is increased.
  • This variant is shown in FIGS. 3, 4, 5.
  • the casing 6 is partially embedded in the thermal path 20.
  • FIGS 6a and 6b illustrate this embodiment.
  • the envelope 6 of the tube is completely embedded in a thermal path 30.
  • This thermal path 30 comprises a convex surface 31, in the form of a dihedron, in contact with the concave surface 34 of the cold room 32.
  • the thermal path 30 generally has the shape of a split sheath along one of its generatrices.
  • the slot allows the introduction of the envelope 6.
  • Clamping means (not shown) are provided so that the envelope 6 is clamped in the thermal path 30.
  • This variant makes it possible, on the one hand, to considerably increase the contact surfaces between the thermal path 30 and the envelope and, on the other hand, to reduce the distance between the envelope 6 and the part. cold 32, if the envelope 6 is properly placed inside the thermal path 30. In this embodiment, it is assumed that the cold room 32 is cooled by natural convection or else by radiation.
  • the envelope of the tube will advantageously be made entirely or by parts of copper or steel or an alloy of these metals while the thermal path and the cold room will be made of a material which is a good conductor of heat and electricity, aluminum or aluminum alloy for example.
  • the cooling device according to the invention can be used in tubes of the family of traveling waves tubes, of the family of klystrons and even of the family of gyrotrons.

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte aux dispositifs de refroidissement pour tubes hyperfréquences. Le dispositif comporte une pièce froide (22) et un chemin thermique (20) ayant une première surface (23) en contact avec une surface (24) de la pièce froide (22). Une seconde surface (21) du chemin thermique (20) est en contact avec une enveloppe du tube (6). La surface (24) de la pièce froide (22) et la première surface (23) du chemin thermique (20) sont respectivement concave et convexe. Application au refroidissement des tubes hyperfréquences de la famille des klystrons, des tubes à ondes progressives ou des gyrotrons. <IMAGE>

Description

  • La présente invention est relative aux tubes hyperfréquences et plus particulièrement aux tubes à interaction longitudinale tels que des tubes à ondes progressives ou des klystrons. Elle peut même s'appliquer aux gyrotrons. Leur fonctionnement est basé sur un change d'énergie entre un faisceau d'électrons et une onde électromagnétique hyperfréquence. Le faisceau d'électrons est émis dans un canon, par une cathode. Le canon est placé en entrée d'un espace d'interaction tubulaire. Le faisceau d'électrons est long et fin, il parcourt l'espace d'interaction. Un dispositif de focalisation entoure l'espace d'interaction et confine les électrons du faisceau sur des trajectoires désirées.
  • Dans l'espace d'interaction, on injecte une onde électromagnétique hyperfréquence, elle interagit avec le faisceau d'électrons et est amplifiée. L'onde électromagnétique hyperfréquence amplifiée est extraite par un dispositif approprié en sortie de l'espace d'interaction. Le faisceau d'électrons termine sa course dans un collecteur placé en sortie de l'espace d'interaction.
  • L'espace d'interaction comporte un circuit hyperfréquence qui est généralement, soit une ligne à retard en hélice dans le cas d'un tube à ondes progressives, soit une succession de cavités résonantes dans le cas d'un klystron. L'espace d'interaction est porté à un potentiel qui est généralement une masse.
  • Après avoir cédé une partie de son énergie à l'onde électromagnétique hyperfréquence, le faisceau d'électrons possède encore une énergie cinétique importante en pénétrant dans le collecteur. Le collecteur dissipe cette énergie sous forme de chaleur. Le collecteur', le canon et l'espace d'interaction sont réunis dans une enveloppe à vide qui repose sur une semelle. La semelle réalise un chemin thermique entre l'enveloppe et une pièce refroidie par convection naturelle ou forcée, par circulation d'un fluide ou par rayonnement. Le refroidissement. se fait par conduction thermique grâce à la semelle. Le collecteur étant la partie dissipant le plus de chaleur, il doit être particulièrement bien refroidi. L'enveloppe, au niveau du collecteur, est maintenue dans une pince généralement monobloc avec la semelle.
  • Le rendement de ces tubes est relativement faible et l'énergie des électrons penétrant dans de collecteur est supérieure à celle de l'onde hyperfréquence recueillie en sortie du tube. Pour augmenter ce rendement, on a été amené à utiliser un collecteur dit "déprimé". On essaie de récupérer une partie de l'énergie des électrons du faisceau en les freinant. Un collecteur déprimé est porté à un potentiel intermédiaire entre celui de la cathode et celui de l'espace d'interaction. Le collecteur peut comporter une électrodes ou plusieurs électrodes successives; lorsqu'il y en a plusieurs, elles sont portées à des potentiels décroissants plus on .s'éloigne de l'espace d'interaction. Le collecteur a alors plusieurs étages. L'utilisation d'un collecteur déprimé contribue à augmenter de rendement du tube hyperfréquence et à réduire les difficultés rencontrées pour évacuer la chaleur. On arrive à réduire la puissance dissipée en chaleur sur le collecteur à une valeur voisine de la puissance hyperfréquence à la sortie du tube.
  • Cette puissance reste encore bien souvent importante et son évacuation nécessite une grande surface d'échange entre la semelle et la pièce froide. Cela peut poser problème si on cherche à limiter l'encombrement du tube.
  • Le collecteur est formé d'une ou plusieurs électrodes, en forme de coupelles, percées dans leur partie centrale, isolées de l'enveloppe conductrice par des bâtonnets diélectriques. Une différence de température de quelques degrés centigrades peut exister entre les parois intérieures et extérieures des électrodes. Une différence de quelques dizaines de degrés peut exister entre la face des bâtonnets en contact avec les électrodes et celle en contact avec l'enveloppe. Une différence de quelques centaines de degrés peut exister entre la face de la semelle en contact avec l'enveloppe et celle en contact avec la pièce froide.
  • Une autre solution connue pour améliorer de refroidissement du tube et notamment du collecteur est d'intégrer des caloducs entre les électrodes et l'enveloppe du collecteur. Mais cette solution conduit à un tube lourd et encombrant, dont le fonctionnement peut être critique.
  • La présente invention vise à améliorer le refroidissement des tubes à faisceau d'électrons, en particulier de leur collecteur, sans augmenter sensiblement leur encombrement.
  • La présente invention propose un dispositif de refroidissement pour tube hyperfréquence comportant un chemin thermique placé sur une pièce froide, le chemin thermique ayant une première surface en contact avec une surface de la pièce froide et une surface en contact avec une enveloppe du tube. La surface de la pièce froide et la première surface du chemin thermique sont respectivement concave et convexe, en vue d'augmenter les dimensions du contact sans augmenter l'encombrement du dispositif de refroidissement.
  • Les surfaces concave et convexe peuvent être des dièdres respectivement en creux et en saillie, les dièdres ayant respectivement le même angle.
  • Le dièdre en creux peut comporter une rainure disposée à l'intersection de ses deux plans.
  • Dans d'autres variantes, les surfaces concave et convexe peuvent être polyédriques, au moins partiellement superposables, avec au moins trois faces. Dans d'autres variantes encore, les surfaces concave et convexe peuvent comporter chacune au moins une portion de surface cylindrique et être, au moins partiellement superposables.
  • Pour améliorer le refroidissement, l'enveloppe peut être partiellement ou totalement encastrée dans le chemin thermique.
  • La pièce froide peut être refroidie par circulation d'un fluide ou par convection ou par rayonnement.
  • Le tube hyperfréquence peut être un tube de la famille des klystrons, des tubes à ondes progressives, des gyrotrons..
  • La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description illustrée par les figures suivantes qui représentent:
    • les figures 1a et 1b, une vue d'ensemble et une coupe transversale d'un tube hyperfréquence comportant un dispositif de refroidissement de type connu;
    • les figures 2a et 2b, une vue d'ensemble et une coupe transversale d'un tube hyperfréquence muni d'un dispositif de refroidissement selon l'invention;
    • les figures 3, 4, 5, en coupe transversale, différentes variantes du dispositif de refroidissement selon l'invention;
    • les figures 6a et 6b, une vue d'ensemble et une coupe transversale d'un tube hyperfréquence muni d'une autre variante d'un dispositif de refroidissement selon l'invention.
  • Toutes les vues d'ensemble sont sensiblement à une même échelle. Toutes les coupes transversales sont à une autre même échelle, dans un souci de clarté. Sur ces figures, les mêmes éléments portent les mêmes références.
  • La figure la est une vue d'ensemble d'un tube à ondes progressives selon l'art connu.
  • La figure 1b est une vue de côté, vers le collecteur du même tube. Le tube comporte un canon 1 émettant des électrons, un espace d'interaction 2 à l'intérieur duquel interagissent les électrons et une onde hyperfréquence, et un collecteur 3 recueillant les électrons. L'onde hyperfréquence est injectée au niveau d'une connexion d'entrée 4 et extraite au niveau d'une connexion de sortie 5. Le canon 1, l'espace d'interaction 2 et le collecteur 3 sont réunis dans une enveloppe 6 conductrice en forme de cylindre de révolution. L'enveloppe 6 repose sur une semelle 7 qui sert de chemin thermique entre le tube et une pièce froide 8. La semelle 7 et la pièce froide 8 contribuent à former un dispositif de refroidissement du tube. La semelle 7 comporte un élément 9, en forme de pince, qui enserre l'enveloppe 6 au niveau du collecteur 3. Le collecteur 3 est la partie du tube qui dissipe la plus grande quantité de chaleur. Cette chaleur doit être particulièrement bien évacuée. La chaleur produite par le reste du tube est moindre mais elle doit quand même être évacuée, pour réduire les risques de déformation dus aux dilatations thermiques. L'élément 9 en forme de pince est fendu selon une génératrice de l'enveloppe 6 pour permettre l'introduction de cette dernière. Le serrage peut être réalisé grâce à un système à vis 15, par exemple.
  • La pièce froide 8 est refroidie par circulation d'un fluide. Elle comporte deux canaux 10 de circulation du fluide. Elle pourrait être refroidie par d'autres moyens, par exemple par convexion naturelle ou forcée ou bien par rayonnement.
  • Des fils 11 d'alimentation en courant sont reliés au canon 1 et au collecteur 3. Des étriers 16 servent à maintenir mécaniquement l'enveloppe 6 sur la semelle 7, ils sont placés au niveau de l'espace d'interaction 2. Ils servent aussi pour l'évacuation de la chaleur vers la plaque froide 8.
  • La semelle 7 est une plaque avec des faces planes, sensiblement parallèles, la pièce froide 8 aussi. La semelle 7 a une première face 12 en contact avec l'enveloppe 6 du tube et une seconde face 13, opposée à la première 12, en contact avec une des faces 14 de la pièce froide 8.
  • La figure 2a représente un tube hyperfréquence et son dispositif de refroidissement selon l'invention. Le tube représenté est un tube à ondes progressives comme sur les figures 1a et 1b.
  • La figure 2b est une coupe transversale du tubes à ondes progressives faite au niveau du collecteur.
  • On retrouve comme précédemment le canon 1, l'espace d'interaction 2 et le collecteur 3 réunis dans l'enveloppe 6 à vide conductrice. La connexion d'entrée porte la référence 4 et celle de sortie la référence 5. Les fils d'alimentation en courant du canon 1 et du collecteur 3 portent la référence 11.
  • On retrouve aussi un dispositif de refroidissement comportant essentiellement un chemin thermique 20 placé sur une pièce froide 22.
  • L'enveloppe 6 repose sur le chemin thermique 20, en forme de semelle, ayant une première surface 21 en contact avec l'enveloppe 6 du tube et une deuxième surface 23 en contact avec une surface 24 de la pièce froide 22. Mais maintenant les surfaces 23,24 de contact entre le chemin thermique 20 et la pièce froide 22 sont respectivement convexe et concave.
  • Sans augmenter l'encombrement du tube, on a augmenté les dimensions des surfaces en contact et. on a amélioré l'efficacité du dispositif de refroidissement.
  • Sur les figures 2a et 2b, la surface convexe 23 du chemin thermique 20 est un dièdre en saillie et la surface concave 24 de la pièce froide 22 est un dièdre en creux. La pièce froide 22 est munie de canaux 10 de circulation d'un fluide. Les deux dièdres ont sensiblement le même angle au sommet et cet angle peut avantageusement être compris entre 60° et 130° selon les dimensions du tube et l'espace disponible.
  • De préférence, l'enveloppe 6 du tube, au niveau du collecteur 3 est enserrée dans un élément 9 en forme de pince. Cet élément 9 est comparable à celui représenté sur les figures 1a et 1b. Cet élément 9 est de préference monobloc avec le chemin thermique 20 pour éviter d'augmenter la résistance thermique du dit chemin. On pourrait bien sur envisager que l'élément 9 soit rapporté sur le chemin thermique 20 par tout moyen approprié.
  • Pour que le contact entre les deux dièdres soit aussi bon que possible, compte tenu des imprécisions de fabrication, on aura avantage à aménager une rainure 25 dans la pièce froide 22, à l'intersection entre les deux plans du dièdre en creux.
  • Les dimensions de la rainure 25 sont typiquement de l'ordre de grandeur du millimètre.
  • Les surfaces en contact au lieu d'être en dièdre peuvent être polyédriques avec au moins trois faces. Elles peuvent aussi comporter chacune au moins une portion de surface cylindrique. Elles sont au moins partiellement superposables.
  • C'est ce qui est illustré sur les figures 3, 4, 5.
  • Sur la figure 3, la surface concave 24 de la pièce froide 22 et la surface convexe 23 du chemin thermique 20 ont chacune trois faces en contact, sur la figure 4 elles en ont cinq. Sur la figure 5, ces deux surfaces sont des portions de surface cylindrique de révolution à base circulaire, avec sensiblement le même rayon. Ces variantes permettent d'augmenter les dimensions des surfaces en contact sans augmenter l'encombrement du tube. C'est la variante de la figure 5 qui donne théoriquement l'optimum de refroidissement, mais il est préférable que les surfaces soient polyédriques pour obtenir la meilleure interface, compte tenu des imprécisions de fabrication.
  • Des essais comparatifs ont montré que la résistance thermique d'un dispositif de refroidissement selon l'invention pouvait être réduite de 20 à 50% par rapport aux dispositifs classiques. Avec un collecteur de diamètre interne voisin de 10 mm, une densité de puissance thermique de plusieurs dizaines de Watts par centimètre carré peut être évacuée sans que la température du collecteur ne dépasse les 100 degrés Celsius.
  • Pour améliorer encore l'efficacité du dispositif de refroidissement selon l'invention, on peut encastrer au moins partiellement l'enveloppe du tube dans le chemin thermique. On réduit alors de façon sensible la distance entre l'enveloppe du tube et la pièce froide et l'on augmente la surface de contact entre l'enveloppe et le chemin thermique. Cette variante est représentée sur les figures 3, 4, 5. L'enveloppe 6 est encastrée partiellement dans le chemin thermique 20.
  • Au lieu d'être partiel, l'encastrement peut être pratiquement total. Les figures 6a et 6b illustrent ce mode de réalisation. L'enveloppe 6 du tube est totalement encastrée dans un chemin thermique 30. Ce chemin thermique 30 comporte une surface 31 convexe, en forme de dièdre, en contact avec la surface concave 34 de la pièce froide 32. Le chemin thermique 30 a globalement la forme d'un fourreau fendu le long de l'une de ses génératrices. La fente permet l'introduction de l'enveloppe 6. Des moyens de serrage (non représentés) sont prévus pour que l'enveloppe 6 soit serrée dans le chemin thermique 30. Cette variante permet d'une part, d'augmenter considérablement les surfaces de contact entre le chemin thermique 30 et l'enveloppe et d'autre part de réduire la distance entre l'enveloppe 6 et la pièce froide 32, si l'on dispose convenablement l'enveloppe 6 à l'intérieur du chemin thermique 30. Sur cette réalisation, on suppose que la pièce froide 32 est refroidie par convection naturelle ou bien par rayonnement.
  • L'enveloppe du tube sera avantageusement réalisée entièrement ou par parties en cuivre ou en acier ou alliage de ces métaux tandis que le chemin thermique et la pièce froide seront dans un matériau bon conducteur de la chaleur et de l'électricité, en aluminium ou en alliage d'aluminium par exemple.
  • Le dispositif de refroidissement selon l'invention peut être utilisé dans les tubes de la famille des tubes à ondes progressives, de la famille des klystrons et même de la famille des gyrotrons.

Claims (11)

1 - Dispositif de refroidissement pour tube hyperfréquence comportant un chemin thermique (20) placé sur une pièce froide (22), le chemin thermique (20) ayant une première surface (23) en contact avec une surface (24) de la pièce froide (22) et une seconde surface (21) en contact avec une enveloppe (6) du tube, caractérisé en ce que la surface (24) de la pièce froide (22) et la première surface (23) du chemin thermique (20) sont respectivement concave et convexe en vue d'augmenter les dimensions du contact sans augmenter l'encombrement du dispositif de refroidissement.
2 - Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface convexe (23) est un dièdre en saillie et la surface concave (24) un dièdre en creux, les deux dièdres ayant sensiblement le même angle.
3 - Dispositif de refroidissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dièdre en ci'eux comporte une rainure (25) disposée à l'intersection des deux plans du dièdre.
4 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces convexe (23) et concave (24) sont polyédriques avec au moins trois faces et sont, au moins partiellement, superposables.
5 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces convexe (23) et concave (24) comportent chacune au moins une portion de surface cylindrique et sont, au moins partiellement, superposables.
6 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe (6) du tube est au moins partiellement encastrée dans le chemin thermique (30).
7 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pièce froide (32) est refroidie par circulation d'un fluide.
8 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pièce froide (32) est refroidie par convection ou par rayonnement.
9 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube hyperfréquence est un tube de la famille des tubes à ondes progressives.
10 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 8 , caractérisé en ce que le tube hyperfréquence est un tube de la famille des klystrons.
11 - Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube hyperfréquence est un tube de la famille des gyrotrons.
EP92402788A 1991-10-25 1992-10-13 Dispositif de refroidissement pour tube hyperfréquence Withdrawn EP0540384A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9113216 1991-10-25
FR9113216A FR2683091A1 (fr) 1991-10-25 1991-10-25 Dispositif de refroidissement ameliore pour tube hyperfrequence.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0540384A1 true EP0540384A1 (fr) 1993-05-05

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