KR102416858B1 - 진공에서 전자총 조절 - Google Patents

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Abstract

실시형태는, 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저를 포함하고, 상기 인클로저는 외부 베이스 및 상기 인클로저 내의 내부 베이스를 포함하는, 진공 장치를 포함한다. 상기 외부 베이스는 개구를 포함할 수 있다. 상기 외부 베이스는 상기 인클로저의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 상기 인클로저는 또한 상기 내부 베이스를 상기 외부 베이스에 조절 가능하게 결합시키고 상기 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체를 포함할 수 있다. 상기 조절 가능한 지지 조립체는, 길이 방향 축을 따라 연장되고 상기 내부 베이스에 결합된 나사산 형성된 샤프트; 상기 나사산 형성된 샤프트와 나사산으로 맞물리고 상기 외부 베이스에 결합된 나사산 형성된 구멍 구성 요소로서, 상기 나사산 형성된 샤프트와 독립적으로 상기 외부 베이스에 대해 길이 방향 축을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된, 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소; 및 상기 외부 베이스 및 상기 나사산 형성된 샤프트에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소를 포함할 수 있다. 상기 조절 가능한 지지 조립체는 또한 상기 내부 베이스와 접촉하는 내부 베이스 열 전도성 베이스, 상기 외부 베이스와 접촉하는 외부 베이스 열 전도성 베이스, 및 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스를 상기 외부 베이스 열 전도성 베이스에 결합시키는 가요성 열 소산 스트랩을 더 포함할 수 있다.

Description

진공에서 전자총 조절
관련 출원
본 출원은 미국 가특허 출원 제62/548,387호(출원일: 2017년 8월 21일, 발명의 명칭: "Electron Gun Adjustment in A Vacuum and Electron Gun Thermal Dissipation")의 우선권을 주장한다. 본 출원은 또한 미국 특허 출원 제16/024,837호(출원일: 2018년 6월 30일, 발명의 명칭: "Electron Gun Adjustment in A Vacuum")의 우선권을 주장한다. 또한, 본 출원은 미국 특허 출원 제16/027,200호(출원일: 2018년 7월 3일, 발명의 명칭: "Electron Gun Thermal Dissipation in A Vacuum and Adjustment Electron Gun")의 우선권을 주장한다. 이들 선출원 각각은 본 발명의 양수인에게 양도되고, 그 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.
본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 이 배경기술란에 설명된 접근법은 본 발명의 청구 범위에 대한 선행 기술이 아니며 이 난에 포함된 것에 의해 선행 기술인 것으로 인정되는 것도 아니다.
선형 빔 전자 장치는 무선 주파수(RF) 또는 마이크로파 전자기 신호의 증폭을 요구하는 정교한 의료, 보안 검사, 통신 및 레이더 시스템에 사용된다. 전자총은 정밀한 운동 에너지를 갖는 시준된 전자 빔을 이상적으로 생성하는 일부 진공 장치(예를 들어, 전자 장치, 진공 전자 장치 또는 진공 전기 장치)의 구성 요소이다. 전자총은, 클라이스트론, 유도성 출력 튜브, 진행파 튜브(travelling wave tube: TWT), 후진파 발진기 및 자이로트론과 같은 마이크로파 선형 빔 진공관에 사용될 뿐만 아니라 전자 현미경, 베타트론 및 입자 가속기(예를 들어, 선형 입자 가속기[linac])와 같은 과학 기기에 사용될 수 있다. 전자총은 전기장 생성(예를 들어, 직류[DC] 또는 무선 주파수[RF]) 유형에 의해, 방출 메커니즘(예를 들어, 열 이온, 광 캐소드, 전계 방출 또는 플라즈마 소스)에 의해, 집속(순수 정전기장 또는 자기장)에 의해, 및 전극의 수에 의해 분류될 수 있다.
종래의 클라이스트론은 전자총을 포함하는 마이크로파 증폭기로서 사용되는 선형 빔 전자 장치의 일 실시예이다. 클라이스트론에서, 전자를 방출하는 캐소드와 이 방출된 전자를 가속시키는 애노드 사이에 전압 전위를 인가하고 캐소드가 애노드에 대해 보다 음의 전압이 되도록 함으로써 전자 빔이 형성된다. 전자총의 캐소드에서 발생하는 전자는 이후 빔 터널이라고도 지칭되는 드리프트 튜브를 통해 전파되고 수집기(collector) 조립체에 의해 수신된다.
진공 장치의 크기에 따라, 진공 장치의 전자총 조립체의 캐소드 조립체(예를 들어, 캐소드, 집속 전극 및 관련 히터 조립체를 포함함)는 상당히 크거나 무거워서, 나머지 장치(예를 들어, 드리프트 튜브 또는 빔 터널)와 정렬하기 어려울 수 있다. 고전력 마이크로파 장치 및 가속기에 사용되는 전자총을 지지하고 정렬시키는 것은 장치 또는 가속기의 동작에 영향을 줄 수 있다. 대형 클라이스트론 및 특정 시트 빔 클라이스트론(sheet beam klystron: SBK)에서 캐소드 조립체의 무게는 20파운드(lbs; 9 킬로그램[㎏])를 초과할 수 있으며, 일부 클라이스트론에서 캐소드 조립체의 무게는 50 lbs(23㎏)를 초과할 수도 있다. 본 명세서에 설명된 기술(시스템, 장치 및 방법)은 진공 장치에서 전자총을 지지하고 정렬하는 메커니즘을 제공한다.
종종 동작 동안, 캐소드 조립체는 과도한 양의 열(heat) 및 열 응력(thermal stress), 즉 높은 열 부하를 발생시킬 수 있다. 진공 장치의 구성 요소, 특히 캐소드 조립체에 대한 열 및 열 응력은 지지 및 정렬 특징부와 같은 진공 장치의 핵심 구성 요소의 항복 강도보다 더 큰 응력 값을 초래할 수 있다. 본 명세서에 설명된 기술(시스템, 장치 및 방법)은 지지 구조물 또는 정렬 특징부와 같은 전자총의 특정 위치에서 열 소산을 증가시키는 (즉, 열 부하를 감소시키는) 메커니즘을 제공한다.
도 1은 예시적인 클라이스트론의 블록도를 도시한다.
도 2는 예시적인 시트 빔 클라이스트론(SBK)의 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3b는 SBK를 위한 예시적인 캐소드 조립체의 사시도를 도시한다.
도 4 내지 도 5는 예시적인 캐소드 조립체의 1/2의 단면 사시도를 도시한다.
도 6a 내지 도 6b는 캐소드 조립체의 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 1/4의 단면도를 도시한다.
도 7은 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 단면도를 도시한다.
도 8은 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 단면 사시도를 도시한다.
도 8a는 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 선형 샤프트와 구동 부싱(drive bushing) 사이의 나사산의 확대도를 도시한다.
도 9a는 가요성 다이어프램 구성 요소를 갖는 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 단면도를 도시한다.
도 9b는 가요성 벨로우즈 구성 요소를 갖는 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 단면도를 도시한다.
도 10은 진공 장치에서 조절 가능한 지지 조립체의 일 실시예의 블록도이다.
도 11a 내지 도 11b는 일부 실시형태에 따라 열 소산 구조물을 갖는 지지 조립체의 실시예의 블록도이다.
도 12a 내지 도 12b는 예시적인 열 소산 스트랩 조립체의 도면을 도시한다.
도 13은 조절 가능한 지지 조립체, 열 소산 스트랩 조립체 및 캐소드 히터 커넥터를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 단면 사시도를 도시한다.
도 14a 내지 도 14b는 조절 가능한 지지 조립체 및 열 소산 스트랩 조립체를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 사시도를 도시한다.
도 14c는 열 소산 스트랩 조립체 및 조절 가능한 지지 조립체를 위한 베이스 플레이트를 인덱싱(indexing)한 사시도를 도시한다.
도 15는 조절 가능한 지지 조립체, 열 소산 스트랩 조립체 및 캐소드 히터 커넥터를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 상면도를 도시한다.
도 16은 3개의 열 소산 스트랩 조립체를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 사시도를 도시한다.
임의의 실시형태를 상세히 설명하기 전에, 모든 실시형태는 다음의 설명에서 제시되거나 이하의 도면에 도시된 구성 요소의 구조 및 배열의 특정 상세로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시형태는 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있으며 다양한 변형을 포함할 수 있다. 순서도 및 프로세스에 제공된 숫자는 명확함을 위해 예시적인 단계로 제공된 것이며, 반드시 특정 순서나 시퀀스를 나타내는 것은 아니다. 달리 정의되지 않는 한, "또는"이라는 용어는 대안적인 것의 선택(예를 들어, 논리합 연산자(disjunction operator) 또는 배타적 논리합)을 지칭하거나 또는 대안적인 것의 조합(예를 들어, 논리곱 연산자(conjunction operator) 및/또는 논리합(logical or), 또는 부울 논리합(Boolean OR))을 지칭할 수 있다.
일부 실시형태는 일반적으로 장치가 여전히 진공 상태에 있는 동안 진공 장치의 배기된 인클로저(evacuated enclosure) 내에 구성 요소를 정렬하는 것에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 진공 장치에서 진공을 방해하지 않으면서 전자총 또는 캐소드 조립체 구성 요소(예를 들어, 캐소드 또는 집속 전극)를 정렬시키는 다양한 메커니즘 및 구성 요소에 관한 것이다.
또한, 일부 실시형태는 일반적으로 진공 장치의 배기된 인클로저 내의 지지 특징부 및 구조물로부터 열을 소산시키는 열 소산 특징부에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 조절 가능한 지지부로부터 열을 소산시키는 열 소산 스트랩에 관한 것이다.
이제 예시적인 실시형태의 다양한 양태를 설명하기 위해 도면을 참조할 것이다. 도면은 이러한 예시적인 실시형태의 개략도 및 개략적 표현일 뿐, 모든 실시형태를 제한하는 것도 아니고, 반드시 축척에 맞게 도시된 것도 아님을 이해해야 한다.
예시적인 클라이스트론
클라이스트론과 같은 진공 장치 또는 진공 전자 장치는 최대 수십 메가와트(MW)의 출력 전력을 갖는 마이크로파의 고전력 증폭을 제공하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 클라이스트론은 입력 주파수의 10% 미만의 대역폭, 일부 실시예에서는 입력 주파수의 1% 미만의 대역폭을 갖는 좁은 대역폭 장치이다.
마이크로파는, 울트라 고주파(UHF; 300㎒ 및 3㎓), 슈퍼 고주파(SHF; 3 내지 30㎓), 및 극고주파(EHF; 밀리미터파; 30 내지 300㎓)를 포함할 수 있는, 300 메가헤르츠(㎒; 1m) 내지 300 기가헤르츠(㎓; 1㎜)의 주파수를 갖는 1 미터(1m) 내지 1 밀리미터(1㎜) 범위의 파장을 갖는 전자기 복사선의 형태이다. 주파수가 약 1㎓ 내지 100㎓ 범위인 전자기 에너지에서, 마이크로파 스펙트럼은 L(1 내지 2㎓), S(2 내지 4㎓), C(4 내지 8㎓), X(8 내지 12㎓), Ku(12 내지 18㎓), K(18 내지 26.5㎓), Ka(26.5 내지 40㎓), Q(33 내지 50㎓), U(40 내지 60㎓), V(50 내지 75㎓), W(75 내지 110㎓), F(90 내지 140㎓) 및 D(110 내지 170㎓)와 같은 대역으로 더 분류될 수 있다. 대역(L)은 UHF와 관련되고, 대역(S 내지 Ka)은 SHF와 관련되고, 대역(Q 내지 D)은 EHF와 관련된다. 마이크로파 증폭을 제공하는 클라이스트론과 같은 진공 전자 장치는 일반적으로 마이크로파와 관련이 있지만, 본 명세서에 설명된 조절 및 접근법은 또한 더 낮은 적외선 스펙트럼에서 동작하는 것과 같이 더 높은 주파수 장치에도 적용될 수 있으며, 여기서 적외선 전자기 복사선은 300㎓(1㎜) 내지 450 테라헤르츠(700㎚)의 주파수를 갖는 1 밀리미터(1㎜) 내지 700 나노미터(㎚) 범위의 파장을 포함한다. 본 명세서에 사용된 "마이크로파"라는 용어는 또한 더 낮은 적외선 스펙트럼의 주파수를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 "마이크로파"라는 용어는 300㎒ 내지 3㎔ 사이의 주파수를 포함한다.
비록 예시적인 진공 장치는 배기된 인클로저 내에 전자총 또는 캐소드 조립체 구성 요소를 조절하는 조절 메커니즘을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이 메커니즘은 진공 챔버 내에 베이스에 의해 지지되는 다른 구성 요소에도 적용될 수 있다.
도 1은 예시적인 클라이스트론(80)의 블록도이다. N+2-공동 클라이스트론(80)은 전자를 방출하도록 구성된 전자총(82), N+2 공동(92, 94 및 96)을 포함하는 공진기 조립체(91), 및 수집기(90)를 포함한다. 전자총(82)은 전압 전위(V0)에 의해 애노드(83)를 향해 가속되는 전자의 빔(또는 전자 빔)(84)을 생성하도록 구성된 캐소드(81)를 포함한다. 전자 빔(84)은 드리프트 튜브(또는 드리프트 튜브 구획)와 연결된 공진 공동(resonant cavity)(또는 "다발(bunch)" 공동)(92, 94 및 96)으로 지칭되는 다수의 공동을 갖는 튜브로 진입한다. 전자 빔은 전자 빔 결합부(97)로 지칭되는 튜브에 결합된다. 입력 공동 또는 "다발기(buncher)" 공동(92)으로 지칭되는, 제1 공진 공동에서 전자 빔은 무선 주파수(RF) 전압(86)에 작용한다. 클라이스트론은 직류(direct current: DC) 전자 빔(84)의 운동 에너지를 무선 주파수 전력으로 변환함으로써 RF 입력 신호를 증폭시킨다.
공진 공동(92, 94 및 96)의 구조는 전자 빔(84)에 작용하는 발진 전압을 생성하는, 일반적으로 입력 주파수 근처의 지정된 공진 주파수의 정재파를 생성하도록 설계된다. 전기장이 전자의 운동에 대항할 때 공진 공동을 통과하는 전자가 느려지고, 전기장이 전자의 운동과 동일한 방향에 있을 때 공진 공동을 통과하는 전자가 가속되는 것에 의해 이전의 연속적인 전자 빔이 입력 주파수에서 또는 그 근처에서 다발을 형성하게 한다는 점에서 전기장은 전자가 "다발"지게 한다. 다발을 강화하기 위해, 클라이스트론은 추가적인 공진 공동 또는 "다발기" 공동(94)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, "다발기" 공동(또는 "다발" 공동)은 제1 공진 공동을 지칭한다. 다른 실시예에서, "다발기" 공동은 제1 공진 공동 및 추가 공진 공동을 지칭한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 클라이스트론은 입력 공동(92) 및 출력 공동(96) 외에 N개의 공진 공동(94)을 갖는다. 공진 공동(예를 들어, N개의 공진 공동(94))은 중간 공진 공동으로도 지칭된다. 일반적으로 통상적인 튜닝 유형 구성을 갖는 종래의 클라이스트론의 경우 각 공진 공동은 대략 10 데시벨(dB)씩 이득을 증가시킨다. 더 많은 공진 공동을 추가하면 RF 이득 또는 대역폭을 증가시킬 수 있다. 이후 전자 빔(84)은 "드리프트" 튜브를 통과하며, 여기서 더 빠른 전자가 더 느린 전자를 따라 잡고 출력 공동 또는 "캐처" 공동(96)을 통해 "다발"을 생성한다. 출력 "캐처" 공동(96)에서, 각각의 전자 다발은 전기장이 전자의 운동에 대항하는 사이클에서 한번에 공동으로 진입하여 전자를 감속시킨다. 따라서, 전자의 운동 에너지는 전기장의 에너지로 변환되어 발진 진폭을 증가시킨다. 출력 공동(96)에서 여기된 발진은 도파로(87)(또는 다른 실시예에서는 동축 케이블)를 통해 아웃 커플링되어 증폭된 RF 출력 신호(88)를 생성한다. 전기장이 도파로(87)에 결합하는 것은 도파로 결합(98)이라고 지칭된다. 감소된 에너지를 갖는 소비된 전자 빔은 수집기 전극 또는 수집기(90)에 의해 포획된다.
예시적인 시트 빔 클라이스트론
도 2는 전체 내용이 본 명세서에 병합된 미국 특허 번호 9,741,521 (등록일: 2017년 8월 22일, 발명의 명칭: "Vacuum Electron Device Drift Tube")에 추가로 설명된 예시적인 시트 빔 클라이스트론(SBK)(100)의 도면이다. SBK는 전자총 조립체(110), 공진기 조립체(또는 마이크로파 공동 조립체)(120), 다양한 도파로 구성 요소를 포함하는 마이크로파 출력 도파로 조립체(130), 및 수집기 전극(도시되지 않음)을 포함하는 수집기 조립체(140)를 포함한다. 공진기 조립체(120)는 공진 공동(지시되지 않음) 및 드리프트 튜브 구획(지시되지 않음)을 둘러쌀 수 있는 자기장 복귀 박스(122)(냉각 박스로 기능할 수도 있음)를 포함한다. 자기장 복귀 박스(122)는 입력 측(또는 전자총 측)이 전자총 측 극편(도시되지 않음)으로 둘러싸이고, 출력 측(또는 수집기 측)이 수집기 측 극편(128)으로 둘러싸일 수 있다. 전자총 측 극편은 도 2에 도시되어 있지 않아서, 자기장 복귀 박스(122) 내부의 공진 공동 및 드리프트 튜브를 볼 수 있다.
전자총 조립체(110)는 전자 방출기(도시되지 않음)를 포함하는 전자총(도시되지 않음)을 포함한다. 전자총 조립체(110)의 외부는 적어도 하나의 진공 이온 펌프(108), 진공 핀치-오프(pinch-off) 튜브(114), 및 외부 베이스(118)(또는 전자총 베이스 플레이트, 전극 외부 베이스 플레이트, 또는 전극 외부 베이스 플레이트)를 포함할 수 있다. 진공 이온 펌프(108)는 이상적인 조건 하에서 10E-11 밀리바(mbar)만큼 낮은 압력에 도달할 수 있는 진공 펌프 유형이다. 일부 실시형태에서, 진공 펌프가 도달할 수 있는 압력은 상이하다. 진공 이온 펌프는 진공 장치 내에서 가스를 이온화하고, 일반적으로 3 내지 7 킬로볼트(kV)의 강한 전기 전위를 사용하여 고체 전극 및 관련 특징부에 의해 이온을 가속 및 포획할 수 있다. 진공 핀치-오프 튜브(114)는 진공 장치에 진공을 남기기 위해 외부 펌프를 사용하여 밀봉된 부피로부터 가스 분자를 제거하는 데 사용되는 튜브이다. 진공이 달성되면, 주 진공 펌프 없이 진공을 유지하기 위해 튜브는 크림핑(crimped)되거나 핀치-오프되고 밀봉된다. 진공 핀치-오프 튜브(114)는 외부 베이스(118)로부터 연장될 수 있다. 외부 베이스(118)는 또한 캐소드 히터 커넥터(112)(또는 캐소드 히터 전기 커넥터) 및 조절 가능한 지지 조립체(116)(또는 조절 가능한 캐소드 지지부, 조절 가능한 지지부, 병진 이동 샤프트 또는 칼럼 또는 캐소드 정렬 메커니즘 또는 인덱서)를 지지할 수 있다. 캐소드 히터 커넥터(112)는 SBK(100) 외부의 전기 전력 공급원과 캐소드 히터 사이에 전기적 연결을 제공한다. 일반적으로, 특히 진공 장치 내 전자총 조립체(110)의 구성 요소 및 구조는, 울트라 고진공(UHV) 상태에 적합한 물질, 예를 들어, 스테인리스강, 니켈-코발트 제1철(철) 합금(Ni-Co-Fe 합금; 예를 들어, 코바르), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W)을 포함한다. 이러한 물질은 종종 적용 가능한 부하력 및 굽힘 모멘트를 지지하기 위해 특정 레벨의 강도를 요구한다.
예시적인 조절 가능한 지지 조립체
본질적으로 3차원(3D)인 빔을 형성하고 전달하는 것은 전자총 설계 및 자기장 집속 설계와 같은 진공 장치의 설계에 영향을 줄 수 있다. 기계적 문제는 적어도 부분적으로 그리고 가능하게는 대부분, 상대적으로 큰 및/또는 무거운 전자총(구체적으로 히터, 캐소드 및 집속 전극)을 지지하고 정렬하는 것으로 인한 문제일 뿐만 아니라 상대적으로 큰 캐소드 히터로 인한 열 응력 및 유도 응력 문제일 수 있다.
도 3a 내지 도 3b, 도 4, 도 5 및 도 6a 내지 도 6b는 도 2의 전자총 조립체(110)의 일부인 캐소드 조립체(150)를 도시한다. 도 3a 내지 도 3b는 전자총 조립체(110)의 외부 하우징이 제거된 상태의 캐소드 조립체(150)의 사시도를 도시하고, 도 4 및 도 5는 하나의 조절 가능한 지지 조립체(116)를 가로지르는 단면을 갖는 캐소드 조립체(150)의 1/2 단면 사시도를 도시하고, 도 6a 내지 도 6b는 하나의 조절 가능한 지지 조립체(116)를 가로지르는 단면을 갖는 캐소드 조립체(150)의 1/4 단면도를 도시한다. 외부 베이스(118)는 3개의 조절 가능한 지지 조립체(116A 내지 116C)를 지지하고, 조절 가능한 지지부는 진공 장치 외부에서 (진공 외부에서) 접근되어 조절될 수 있다. 캐소드 히터 커넥터(112)는 외부 베이스(118)에 캐소드 히터 커넥터 구멍(3개 중 하나) 또는 개구(113)(전자총 베이스 캐소드 히터 커넥터 구멍 또는 개구, 전극 외부 베이스 캐소드 히터 커넥터 구멍 또는 개구, 또는 전자총 베이스 플레이트 캐소드 히터 전기 커넥터 구멍 또는 개구)를 갖는 것으로 도시되어 있다(3개 중 2개). 캐소드 조립체 구성 요소(152)(예를 들어, 캐소드, 집속 전극 또는 히터)는 내부 베이스(156)(캐소드 베이스 플레이트 또는 내부 베이스)에 결합된 캐소드 지지부(154)에 의해 견고하게 지지된다. 도 3a 내지 도 3b 및 도 4는 캐소드 조립체 구성 요소(152)의 (실제 구성 요소 대신에) 외부 폼 팩터(form factor)를 도시한다. 캐소드 지지부(154)는 외부 플레이트(예를 들어, 캐소드 히터 커넥터)로부터 캐소드 조립체 구성 요소(152)로의 전기적 결합을 허용하고 캐소드 조립체 구성 요소(152)로부터 내부 베이스(156)로의 복사 및 전도 열 흐름을 제어하기 위해 캐소드 지지 개구 또는 윈도우(155)를 포함할 수 있다. 외부 베이스(118) 및 내부 베이스(156)는 캐소드 히터 커넥터(112)(또는 다른 커넥터)가 베이스를 통해 캐소드 조립체(150)의 내부로 연장될 수 있도록 구멍 또는 개구(113 및 157)를 포함할 수 있다. 캐소드 베이스 플레이트 구멍 또는 개구(157)는 캐소드 히터 커넥터(112)를 위한 내부 베이스(156)의 개구이다. 조절 가능한 지지 조립체(116)는 외부 베이스 지지 구멍 또는 개구(119)(또는 전자총 베이스 지지 구멍 또는 개구, 전극 외부 베이스 지지 구멍 또는 개구, 또는 전극 외부 베이스 지지 구멍 또는 개구)를 통해 연장된다. 조절 가능한 지지 조립체(116)는 내부 베이스(156)와 외부 베이스(118) 사이에 조절 가능한 결합을 제공하여, 나머지 진공 장치(예를 들어, 애노드, 공진 공동 및 드리프트 튜브)에 대해 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 3-지점에서 조절하는 것을 허용한다. 일 실시예에서, 조절 가능한 지지 조립체(116)들 중 적어도 하나는 기계적 지지를 제공함과 동시에 캐소드-애노드 간의 간격, 집속 전극-애노드 간의 간격 또는 다른 유형의 간격을 미세하게 조절하거나 매우 미세하게 조절하는 것을 제공하여, 진공 장치 또는 튜브 내 진공을 방해하지 않으면서 제조 후 캐소드(또는 집속 전극 또는 다른 캐소드 조립체 구성 요소(152))에 조절을 제공할 수 있다.
도 7 내지 도 8은 조절 가능한 지지 조립체(116)의 도면을 도시한다. 도 7은 조절 가능한 지지 조립체(116)의 단면도를 도시하고, 도 8은 조절 가능한 지지 조립체(116)의 길이 방향 축(172a)을 따른 단면을 갖는 조절 가능한 지지 조립체(116)의 단면 사시도를 도시한다. 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 조절 가능한 지지 조립체(116)는 가요성 구성 요소(160)를 포함할 수 있다. 가요성 구성 요소(160)는 예를 들어 외부 둘레에 대해 중심 부분을 병진 이동시키는 것에 의해 변형되는 동안 진공 밀봉을 유지할 수 있는 구조물이다. 가요성 구성 요소(160)는 반-가요성, 탄성, 탄력성 등이 있을 수 있다. 가요성 구성 요소(160)의 실시예는 도 9a의 얇은 벽을 갖는 다이어프램(160') 및 도 9b의 금속 벨로우즈(160'')를 포함한다. 비록 도 4 내지 도 8은 가요성 구성 요소(160)로서 다이어프램을 사용하여 도시되어 있지만, 임의의 가요성 구성 요소(160)가 사용될 수 있다. 조절 가능한 지지 조립체(116)는 또한 스페이서(162)(또는 플레이트 스탠드오프(plate standoff), 플레이트 슬리브, 또는 캐소드 베이스 플레이트 스페이서), 나사산 형성된 샤프트(170)(또는 플랜지를 갖는 나사산 형성된 선형 샤프트), 외부 베이스 지지 조립체(191), 및 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)를 포함한다.
일부 실시형태에서, 전자총 또는 캐소드 조립체 구성 요소(152)와 같은 적어도 하나의 전자 구성 요소는 베이스 또는 플레이트와 같은 구조물에 지지되고 기계적으로 부착된다. 일 실시예에서, 배기된 인클로저 내의 내부 베이스(156)는 진공을 둘러싸는 배기된 인클로저 외부에서 접근할 수 있는 일부 부분을 갖는 적어도 하나의 조절 가능한 지지부(116)에 결합된다. 적어도 하나의 조절 가능한 지지부(116)는 배기된 인클로저의 적어도 일부를 형성하는 외부 베이스(118)에 조절 가능하게 결합된다. 내부 베이스(156)는 배기된 인클로저 내에 있고, 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 지지하도록 구성된다. 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)는 캐소드, 집속 전극, 히터 조립체 등을 포함한다. 적어도 하나의 조절 가능한 지지부(116)는 가요성 구성 요소(160), 스페이서(162), 나사산 형성된 샤프트(170), 외부 베이스 지지 조립체(191), 및 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)를 포함한다. 가요성 구성 요소(160)는, 외부 베이스(118)와 접촉하거나 또는 외부 베이스(118)의 대응하는 개구(119)에서 외부 베이스에 부착된 다른 지지 특징부와 접촉하는 가요성 구성 요소 주변부(160a)를 포함한다.
일부 실시형태에서, 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 너트(182)를 갖는 구동 부싱(184)을 포함한다. 구동 부싱(184)은 베이스 캡 개구(192)에서 베이스 캡(190)과 활주 가능하게 맞물린다. 너트(182)를 갖는 구동 부싱(184)은 너트(182)가 회전할 때 구동 부싱(184)이 회전하는 단일 구조물일 수 있다. 스냅 링(186)은 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)가 길이 방향 축(172a)을 따라 이동하는 것을 속박할 수 있다. 일부 실시형태에서, 스냅 링(186)은 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)가 외향으로 이동하는 것을 방지하는 반면, 베이스 캡(190)과 접촉하는 너트(182)는 내향으로 이동하는 것을 방지한다. 다른 실시형태에서, 스냅 링(186)은 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)가 길이 방향 축(172a)을 따라 이동하는 것을 속박하기 위해 다른 위치에 배치될 수 있다. 또한, 단일 스냅 링(186)이 일 실시예로서 사용되었지만, 다른 실시형태에서, 더 많은 스냅 링 및/또는 다른 유지 구조물이 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 슬리브 베어링(187)은 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)의 구동 부싱(184)의 일부를 둘러싼다. 슬리브 베어링(187)은 구동 부싱(184)과 활주 가능하게 맞물린다. 슬리브 베어링(187)은 베이스 캡(190)의 개구(192)에 배치된다. 슬리브 베어링(187)은 개구(192)에서 베이스 캡(190)과 활주 가능하게 맞물린다. 내부 스냅 링(188) 및 외부 스냅 링(189)과 같은 하나 이상의 스냅 링은 슬리브 베어링(187)이 베이스 캡(190)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따라 이동하는 것을 속박할 수 있다. 스냅 링(186)은 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)가 슬리브 베어링(187)에 대해 이동하는 것을 속박할 수 있다. 그 결과, 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)가 베이스 캡(190) 및 이에 따라 외부 베이스(118)에 대해 이동하는 것이 속박될 수 있다.
다양한 스냅 링의 상대적인 위치가 실시예로서 사용되었지만, 다른 실시형태에서, 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)와 외부 베이스(118) 사이의 연결은 상이한 방식으로 형성될 수 있다. 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)가 길이 방향 축(172a)을 중심으로 회전될 수 있고 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 속박될 수 있게 하는 임의의 부착 기법이 사용될 수 있다.
도 8a는 예시적인 조절 가능한 지지 조립체의 선형 샤프트와 구동 부싱 사이의 나사산의 확대도를 도시한다. 도 8 및 도 8a를 참조하면, 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사(173)와 인터페이싱하는 나사산(185)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분이 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)와 나사산으로 맞물리는 길이는 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분의 직경의 적어도 2배이다. 그 결과, 나사산 형성된 샤프트(170)가 길이 방향 축(172a)에 수직인 방향으로 이동하는 것이 감소될 수 있다.
도 9a는 다이어프램 가요성 구성 요소(160')를 갖는 조절 가능한 지지 조립체(116)의 단면도를 도시하고, 도 9b는 벨로우즈 가요성 구성 요소(160'')를 갖는 조절 가능한 지지 조립체(116)의 단면도를 도시한다. 가요성 구성 요소(160)는 배기된 인클로저 내를 진공 상태로 유지하면서 조절 가능한 지지부(116)(및 내부 베이스(156))의 일부가 배기된 인클로저의 외부 베이스(118)에 대해 이동할 수 있게 하는 벨로우즈(160'') 또는 다이어프램(160')을 포함할 수 있다. 가요성 구성 요소(160)의 실시예로서 다이어프램(160') 및 벨로우즈(160'')가 사용되지만, 다른 실시형태에서, 가요성 구성 요소(160)는 상이한 구조를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 가요성 구성 요소(160)는 약 1% 미만의 최대 총 질량 손실(total mass loss: TML)을 갖는 진공 상용 물질, 및 적어도 24시간 동안 398K(125℃)에서 출발 물질의 약 0.1% 미만의 가스 방출로부터 수집된 휘발성 응축성 물질(collected volatile condensable material: CVCM)을 포함한다. 가요성 구성 요소(160)는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 물질은 큐프로니켈(cupronickel) 등을 포함할 수 있다.
스페이서(162)는 가요성 구성 요소(160)의 내측(즉, 진공 측(169))의 중심 영역(160b), 예를 들어, 중심 영역(160'b 및 160''b)과 내부 베이스(156)의 표면 사이에 위치된다. 스페이서(162)는 내부 베이스(156)와 외부 베이스(118) 사이에 갭을 제공한다. 내부 베이스 체결구(158)(또는 캐소드 베이스 플레이트 체결구; 예를 들어, 볼트 또는 나사)는 스페이서(162)를 내부 베이스(156)에 결합시키는데 사용될 수 있다. 내부 베이스 체결구(158)의 스페이서 나사산(164)(캐소드 베이스 플레이트 스페이서 나사산)은 스페이서(162)를 내부 베이스(156)에 조이기 위해 사용될 수 있다. 내부 베이스 와셔(159)(또는 캐소드 베이스 플레이트 와셔)는 내부 베이스(156)와 내부 베이스 체결구(158) 사이에 더 나은 접촉을 제공하기 위해 내부 베이스 체결구(158)와 내부 베이스(156) 사이에 위치될 수 있다. 내부 베이스(156)는 내부 베이스 체결구(158) 또는 내부 베이스 와셔(159)에 대해 리세스 또는 인덱싱될 수 있다. 스페이서(162)의 중간 구획은 스페이서(162)로부터의 가스 방출을 허용하기 위해 가스 방출 특징부(168)(예를 들어, 스페이서 구멍, 플레이트 스페이서 구멍, 스페이서 슬롯 또는 스페이서 보어)를 포함할 수 있다. 가스 방출(가끔 가스 제거라고도 함)은 물질 또는 성분에 용해, 포획, 동결 또는 흡수된 가스를 방출하는 것이다.
나사산 형성된 샤프트(170)(또는 나사산 형성된 선형 샤프트)는 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역(160b), 예를 들어, 중심 영역(160'b 및 160''b)의 외측(예를 들어, 노출되거나 진공이 아닌 측(171))에서 스페이서(162)에 결합된다. 가요성 구성 요소의 중심 영역(160b)은 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역(160b)에 진공 밀봉을 제공하기 위해 스페이서(162)와 나사산 형성된 샤프트(170) 사이에 배치되거나 샌드위치된다. 나사산 형성된 샤프트(170)는 진공 외부에 있는 내부 베이스(156)에 기계적 부착(예를 들어, 강성 또는 고정 결합)을 제공한다. 나사산 형성된 샤프트(170)는 3개의 구획을 포함할 수 있는데, 즉 스페이서(162)에 결합된 샤프트 연장부(176), 나사산 형성된 샤프트에의 토크를 줄이는 데 사용될 수 있는 샤프트 플랜지(174), 및 내부 베이스(156)와 외부 베이스(118) 사이의 간격을 조절하는데 사용될 수 있는 선형 샤프트(172)(또는 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분)를 포함할 수 있다. 샤프트 연장부(176)와 선형 샤프트(172)는 모두 나사산 형성된 부분을 갖지만, 선형 샤프트(172) 상의 나사산은 본 명세서에서 사용된 외부 베이스(118)에 대해 내부 베이스(156)를 조절하도록 설계되며, 나사산 형성된 부분은 선형 샤프트(172) 상의 나사산을 지칭한다. 샤프트 연장부(176) 상의 샤프트 플레이트 스페이서 나사산(166)(또는 외부 수 나사산)은 스페이서(162) 상의 샤프트 플랜지 스페이서 나사산(또는 내부 암 나사산 또는 나사산 형성된 구멍)에 대응하고, 스페이서(162)를 나사산 형성된 샤프트(170)에 조이는데 사용된다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 나사산 형성된 샤프트(170)를 위한 지지 구조물을 외부 베이스(118) 상에 제공한다.
일부 실시형태에서, 샤프트 플랜지(174)는 선형 샤프트(172)로부터 반경 방향으로 연장된다. 나사산 형성된 샤프트(170)의 샤프트 플랜지(174)는 적어도 하나의 정렬 핀(178)에 결합된다. 적어도 하나의 정렬 핀(178)은 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 샤프트 플랜지(174)로부터 외향으로 베이스 캡(190)의 대응하는 적어도 하나의 정렬 핀 구멍(194)으로 연장된다. 적어도 하나의 정렬 핀(178)은 대응하는 적어도 하나의 정렬 핀 구멍(194)과 활주 가능하게 맞물린다. 적어도 하나의 정렬 핀(178)과 적어도 하나의 정렬 핀 구멍(194)이 인터페이싱하면 나사산 형성된 샤프트(170)가 길이 방향 축(172a)에 수직인 방향으로 이동하는 것을 감소시키고/시키거나 나사산 형성된 샤프트(170)가 길이 방향 축(172a)을 중심으로 회전하는 것을 감소시킬 수 있다. 일부 실시형태에서, 나사산 형성된 샤프트(170)가 회전하는 가능성을 감소시키면 가요성 구성 요소(160)에 대한 토크를 감소시킬 수 있다.
외부 베이스 지지 조립체(191)는, 나사산 형성된 샤프트(170)를 지지하고 가요성 구성 요소 주변부(160a)를 밀봉하기 위해 외부 베이스(118) 상에 기계적 특징부를 제공한다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스(118)의 적어도 하나의 개구(119)에서 또는 그 근처에서 외부 베이스(118)에 결합된다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 베이스 캡(190)(또는 전자총 베이스 플레이트 캡 또는 베이스 플레이트 캡) 및 외부 베이스 지지부(196)(또는 전자총 베이스 플레이트 링 또는 베이스 플레이트 링)를 포함한다. 베이스 캡 주변부(190a)의 일부는 외부 베이스 지지부(196)에 결합된다. 외부 베이스 지지부(196)는 외부 베이스(118)의 적어도 하나의 개구(119)에서 외부 베이스(118)에 결합된다. 베이스 캡 주변부(190a)의 일부는 외부 베이스 지지부(196)에 결합된다. 도시된 바와 같이, 베이스 캡(190) 및 외부 베이스 지지부(196)는 별도의 구성 요소로서 도시되어 있다. 다른 실시예에서, 베이스 캡(190) 및 외부 베이스 지지부(196)는 단일 구성 요소일 수 있고, 또는 단일 구성 요소로서 함께 납땜되거나 다른 방식으로 결합된 적어도 2개의 구성 요소일 수 있다. 베이스 캡(190)과 외부 베이스 지지부(196)는 베이스 캡(190)과 외부 베이스 지지부(196)가 함께 접합되거나 또는 끼워 맞춰질 수 있게 하는 정합 특징부(mating feature)를 포함할 수 있다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 원통형 또는 링 형상으로 도시되어 있다. 다른 실시예에서, 외부 베이스 지지부(196)는 입방체, 삼각 프리즘, 육각 프리즘, 팔각 프리즘 또는 다른 프리즘 형상을 가질 수 있다. 가요성 구성 요소 주변부(160a)는 가요성 구성 요소 주변부(160a)에 진공 밀봉을 제공하기 위해 외부 베이스(118)와 외부 베이스 지지부(190) 사이에 배치되거나 샌드위치된다. 외부 베이스(118)와 외부 베이스 지지부(196) 사이의 조인트는 고온을 견딜 수 있는 납땜, 용접 또는 다른 접착 메커니즘에 의해 함께 결합될 수 있다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스 지지 개구(192)를 포함하고, 나사산 형성된 샤프트(170)의 선형 샤프트(172)는 외부 베이스 지지 개구(192)를 통해 연장된다. 외부 베이스 지지부(196)는 샤프트 플랜지(174)에 접근할 수 있게 하는 개구(197)를 포함한다.
나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 나사산 형성된 샤프트(170)의 선형 샤프트(172)와 나사산으로 맞물리고, 베이스 캡(190)에 대해 나사산 형성된 샤프트(170)를 조절 가능하게 이동시키도록 구성된다. 선형 샤프트(172)의 나사산 형성된 부분을 형성하는 선형 샤프트 나사산(173)은 도 8a에 도시된 바와 같이 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)의 구동 부싱 나사산(185)과 나사산으로 맞물린다. 일부 실시형태에서, 나사산의 피치는 미세 조절을 위해 미세하거나 매우 미세할 수 있다. 피치는 인치당 나사산(thread per inch: TPI)으로 정의될 수 있는 하나의 나사산의 산으로부터 그 다음 나사산의 산까지의 거리이다. 미세 피치 및 초 미세 피치는 통일된 나사산 표준(Unified Thread Standard: UTS) 또는 국제 표준 기구(International Organization for Standardization: ISO) 미터법 나사 나사산으로 정의될 수 있다.
나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 베이스 캡(190)에 대해 나사산 형성된 샤프트(170)를 조절 가능하게 이동시키도록 구성된다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스(118)에 고정된다. 특히, 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스 지지 조립체(191)가 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 속박되도록 외부 베이스에 고정된다.
일부 실시형태에서, 잼 너트(jam jut)(183)는 나사산 형성된 샤프트(170)를 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)에 고정시키는데 사용된다. 예를 들어, 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)와 나사산 형성된 샤프트(170)가 상대적으로 회전하는 것에 의해 내부 베이스(156)의 위치를 조절한 후, 잼 너트(183)는 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)로 조여질 수 있다. 잼 너트(183)는 나사산 형성된 샤프트(170)를 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)에 고정할 수 있는 구조의 일 실시예이지만, 다른 실시형태에서는 다른 구조가 사용될 수 있다. 예를 들어, 잼 너트(183) 대신 또는 잼 너트에 추가하여 쐐기(shim)가 사용될 수 있다.
도 10은 진공 장치에서 조절 가능한 지지 조립체의 일 실시예의 블록도이다. 일부 실시형태에서, 조절 가능한 지지 조립체(1116)는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200)를 포함하는 진공 장치의 일부이다. 전술한 바와 같이, 전자총, 시트 빔 클라이스트론, 라운드 빔 클라이스트론, 다중 빔 클라이스트론, 상대론적 클라이스트론, 진행파 튜브, 자이로트론, 자유 전자 레이저, 전자 현미경, 유도성 출력 튜브 또는 선형 가속기와 같은 다양한 진공 장치가 이러한 인클로저(1200)를 포함할 수 있다. 조절 가능한 지지 조립체(1116)는 이러한 진공 장치의 일부일 수 있다. 일부 실시형태에서, 조절 가능한 지지 조립체(1116)는 전술한 조절 가능한 지지 조립체(116)와 같은 구조물을 포함할 수 있다. 조절 가능한 지지 조립체(1116)는 인클로저 내의 내부 베이스(156)를 인클로저(1200)의 적어도 일부를 형성하는 외부 베이스(118)에 조절 가능하게 결합시키도록 구성된다. 조절 가능한 지지 조립체(1116)는 개구(119)를 통해 연장된다.
조절 가능한 지지 조립체(1116)는 샤프트(1172)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 샤프트는 나사산 형성된 샤프트(170)와 유사하다. 샤프트(1172)는 길이 방향 축(172a)을 따라 연장되고 내부 베이스(156)에 결합된다. 일부 실시형태에서, 샤프트(1172)는 전술한 선형 샤프트(172), 스페이서(162) 등과 같은 구조물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 샤프트(1172)는 단일 구조물일 수 있다. 일부 실시형태에서, 샤프트(1172)는 내부 베이스(156)와 통합될 수 있다.
나사산 형성된 구성 요소(1180)는 지지 조립체(1191) 또는 샤프트(1172)와 나사산으로 체결된다. 일부 실시형태에서, 나사산 형성된 구성 요소(1180)는 지지 조립체(1191)를 통해 외부 베이스(118)에 결합되고, 나사산 형성된 구성 요소(1180)는 나사산 형성된 샤프트(1172)와 독립적으로 외부 베이스(118)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된다. 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180)는 본 명세서에 설명된 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)와 유사할 수 있고, 샤프트(1172)는 나사산 형성된 샤프트(170)와 유사할 수 있고, 대응하는 맞물린 나사산을 가질 수 있다. 지지 조립체(1191)는 외부 베이스(118)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따라 축 방향으로 속박된다. 따라서, 나사산 형성된 구성 요소(1180)가 샤프트(1172)와 나사산으로 맞물릴 때, 샤프트(1172)는 또한 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된다. 샤프트(1172)가 내부 베이스(156)에 결합되면 또한 상대 위치가 축 방향으로 속박된다. 특히, 잼 너트(183)가 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180)와 맞물리지 않는다 하더라도 내부 베이스(156)의 위치는 맞물린 나사산에 의해 축 방향으로 속박된다.
그러나, 다른 실시형태에서, 나사산의 위치는 상이할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 지지 조립체(1191) 및 나사산 형성된 구성 요소(1180)는 인터페이싱 나사산을 갖는다. 따라서, 나사산 형성된 구성 요소(1180)와 지지 조립체(1191)의 상대 위치는 나사산 형성된 구성 요소(1180)의 회전을 통해 변경될 수 있다. 이 실시예에서, 나사산 형성된 구성 요소(1180)는 샤프트(1172)에 회전 가능하게 결합되고, 또한 샤프트(1172)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따라 축 방향으로 속박된다. 그 결과, 샤프트(1172)의 길이 방향 축(172a)을 따른 이동은 전술한 나사산이 맞물리는 것에 의해 여전히 속박되지만; 인터페이싱 나사산은 다른 위치에 있다.
가요성 구성 요소(160)는 개구의 나머지 부분이 밀봉되도록 외부 베이스(118) 및 나사산 형성된 샤프트(1172)에 결합된다. 가요성 구성 요소(160)는 기밀 밀봉을 생성하는 방식으로 외부 베이스(118) 및 나사산 형성된 샤프트(1172) 각각에 결합된다. 따라서, 소정 양의 조절 가능성을 제공하면서 진공 밀봉이 유지될 수 있다.
조절 가능한 지지 구조물(1116)을 통해, 잼 너트(183)가 맞물림 해제될 수 있고, 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180) 및/또는 나사산 형성된 샤프트(1172)가 상대 위치를 조절하기 위해 서로에 대해 회전될 수 있다. 특히, 진공 장치가 진공 상태에 있는 동안 상대 위치가 조절될 수 있다. 위치는 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180)와 나사산 형성된 샤프트(1172)의 나사산들이 맞물리는 것에 의해 한정된다. 조절을 허용하기 위해 잼 너트(183)와 같은 잠금 구조물들이 맞물림 해제되는 경우에도 축 방향 위치가 잠금 구조물이 맞물림 해제되는 정도만큼 속박되지 않게 되는 것은 아니다. 예를 들어, 잼 너트(183)가 센티미터만큼 맞물림 해제되는 경우, 나사산 형성된 샤프트(1172) 및 그리하여 내부 베이스(156)의 축 방향 이동 범위는 센티미터 정도가 아니다. 오히려, 축 방향 이동 범위는 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180)와 나사산 형성된 샤프트(1172)의 나사산들이 맞물리는 것에 의해 속박된다.
다양한 인덱싱 특징(종종 "경질 정렬"이라고 함)에 의해 설계에 "고정된" 캐소드 또는 집속 전극과 애노드 간의 간격을 갖는 특정 전자총 구조물은, 기하학적 형상, 크기, 정밀도 요건 등으로 인해, 매우 번거롭고 때로는 불가능할 수도 있다. 일반적인 접근 방식은 캐소드 또는 집속 전극의 기울기 및 높이를 수정하기 위해 다양한 조합마다 칼럼을 개별적으로 이동시켜 전체 구조물을 조절할 수 있는 기밀용 가요성 다이어프램을 갖는 3-지점 칼럼 구조물(각 점은 보통 120° 간격임)을 이용하는 것이다. 이들 3개의 칼럼은 일반적으로 얇은 벽을 갖는 다이어프램 내에 존재하는 과도한 응력을 방지하기 위해 전체 구조물의 무게를 지지한다. 현재 설계는 제한된 제어를 제공하며, 종종 선형 조절 및 기계적 지지를 위한 별도의 특징부를 가지고 있다. 칼럼을 선형으로 조절하기 위해 기계적 지지부를 해제할 때, 구조물은 위험 레벨에 있다. 일부 실시형태에서, 초 미세하게 나사산 형성된 구동 부싱은 동일한 나사산을 갖는 수반하는 샤프트를 선형으로 병진 이동시킨다. 비교적 많은 양의 나사산이 맞물림으로써, 구조물의 무게를 지지하는 표면적은 다른 사용 방법보다 훨씬 더 크게 된다. 미세 나사산 피치는 매우 제어된 선형 병진 이동을 제공하며, 나사산 맞물림이 항상 존재하므로 인해 모든 처리 과정에 걸쳐 기계적 지지력은 일정하다. 간격을 조절하는 동안 일시적으로 기계적 지지력을 잃을 위험이 줄어들기 때문에, 예를 들어 장치가 진공 상태에 있거나 동작 중인 경우 다른 경우에는 권장되지 않는 시간에서도 조절을 자신 있게 실행할 수 있다.
도 11a 내지 도 11b는 일부 실시형태에 따른 열 소산 구조물을 갖는 지지 조립체의 예시예의 블록도이다. 도 11a를 참조하면, 일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(1210)는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200)를 포함하는 진공 장치의 일부이다. 전술한 바와 같이, 전자총, 시트 빔 클라이스트론, 라운드 빔 클라이스트론, 다중 빔 클라이스트론, 상대론적 클라이스트론, 진행파 튜브, 자이로트론, 자유 전자 레이저, 전자 현미경, 유도성 출력 튜브 또는 선형 가속기와 같은 다양한 진공 장치가 이러한 인클로저(1200)를 포함할 수 있다.
인클로저(1200)는 전술한 것과 유사한 외부 베이스(118) 및 내부 베이스(156)를 포함한다. 내부 베이스(156)는 인클로저 내에 배치되고, 지지 조립체(216)를 통해 외부 베이스(118)에 결합된다. 일부 실시형태에서, 지지 조립체(216)는 전술한 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)와 같이 조절 가능할 수 있지만; 다른 실시형태에서는, 지지 조립체(216)는 조절 가능하지만 본 명세서에 설명된 다양한 조절 가능한 지지 조립체와는 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, 일부 실시형태에서, 지지 조립체(216)는 고정될 수 있고 조절 가능하지 않을 수 있다.
열 소산 스트랩 조립체(1210)는 외부 베이스(118) 및 내부 베이스(156)에 결합된다. 열 소산 스트랩 조립체(1210)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220), 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230), 및 이 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220)를 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)에 결합시키는 가요성 열 소산 스트랩(1212)을 포함한다. 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 하나를 초과하는 열 소산 스트랩 조립체(1210)는 외부 베이스(118)를 내부 베이스(156)에 결합시킬 수 있다.
열 흐름(1240 및 1242)은 내부 베이스(156)로부터 외부 베이스(118)로 열이 흐르는 것을 나타낸다. 열 흐름(1240)은 열 소산 스트랩 조립체(1210)를 통해 열이 흐르는 것을 나타낸다. 열 흐름(1242)은 지지 조립체(216)를 통해 열이 흐르는 것을 나타낸다. 일부 실시형태에서, 열 흐름(1240)의 크기는 열 흐름(1242)의 크기보다 크지만; 다른 실시형태에서, 상대적인 크기는 상이할 수 있다. 여하튼, 열 소산 스트랩 조립체(1210)를 통해 흐르는 적어도 일부 열 흐름(1240)은 그렇지 않은 경우 지지 조립체(216)를 통해 흐를 수 있다. 열의 흐름 방향을 전환하면 지지 조립체(216)의 동작 온도를 감소시킬 수 있다.
가요성 열 소산 스트랩(1212)은 다른 형태를 취할 수 있다. 일부 실시형태에서, 가요성 열 소산 스트랩(1212)은 구부러진 편평한 금속 구조물을 포함한다. 다른 실시형태에서, 가요성 열 소산 스트랩(1212)은 구부러진 원형, 원통형 또는 타원형 형상의 금속 구조물을 포함한다. 특히, 가요성 열 소산 스트랩(1212)은 내부 베이스(156)와 외부 베이스(118)의 상대 이동 범위를 통해 유연하게 변형되도록 형성될 수 있다. 가요성 열 소산 스트랩(1212)의 형상은 가요성 열 소산 스트랩(1212)의 물질의 특성이 주어지면 예를 들어 구부러진 부분 또는 다른 가요성 형태를 통해 이러한 이동을 허용할 수 있다.
일부 실시형태에서, 외부 베이스(118)는 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)가 외부 베이스(118)와 접촉하는 표면과 반대쪽 표면 상에 배치된 히트 싱크(240)를 포함한다. 그 결과, 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)로 전도된 열은 외부 베이스(118) 및 히트 싱크(240)를 통해 소산될 수 있다.
일부 실시형태에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220)의 열 전도율은 내부 베이스(156)의 열 전도율보다 더 크고, 또는 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)의 열 전도율은 외부 베이스(118)의 열 전도율보다 더 크다. 일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(1210)의 열 전도율은 지지 구조물(216)의 열 전도율보다 더 크다.
열 소산 스트랩 조립체(1210)는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 열 소산 스트랩 조립체(1210)는 높은 열 전도율을 갖는 물질, 진공 상용 물질 등으로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 물질은 무산소 구리(oxygen-free copper: OFC), 무산소 전자(oxygen-free electronic: OFE) 구리 또는 무산소 고 열 전도율(oxygen-free high thermal conductivity: OFHC) 구리 등을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 물질은 금 또는 백금을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 약 1% 미만의 최대 총 질량 손실(TML)을 갖는 진공 상용 물질, 및 적어도 24시간 동안 398K(125℃)에서 출발 물질의 약 0.1% 미만의 가스 방출로부터 수집된 휘발성 응축성 물질(CVCM)을 포함한다. 진공 상용 물질의 특정 파라미터가 실시예로서 사용되었지만, 다른 실시형태에서, 진공 상용 물질은 상이한 파라미터를 가질 수 있다.
일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(1210)의 물질은 구조적 특성보다는 열 전도율에 기초하여 선택될 수 있다. 즉, 열 소산 스트랩 조립체(1210)는 상당한 구조적 지지를 제공하지 않을 수 있다. 그러나, 지지 구조물(216)은 내부 베이스(156) 및 임의의 장착된 구성 요소에 대한 구조적 지지를 제공하므로, 열 소산 스트랩 조립체(1210)는 동일하거나 유사한 구성으로 이러한 구조적 지지를 제공할 수 있는 물질이어야 할 필요는 없다.
전술한 바와 같이, 진공 장치는 내부 베이스(156)에 의해 지지되는 캐소드, 집속 전극, 히터, 유사한 구성 요소 등과 같은 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 포함할 수 있다. 내부 베이스(156)로 전도되는 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)로부터의 열은 하나 이상의 열 소산 스트랩 조립체(1210)를 통해 소산될 수 있다.
내부 베이스 열 전도성 베이스(1220)는 외부 베이스(118)를 향하는 측과 반대쪽 내부 베이스(156) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시형태에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220)는 다른 위치에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220)는 외부 베이스를 향하는 내부 베이스(156) 측에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220)는 내부 베이스(156)의 둘레(156a)의 에지 상에 배치될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(1210a)는 열 소산 스트랩 조립체(1210)와 유사하지만; 열 소산 스트랩 조립체(1210a)는 인클로저(1200a)의 벽(118a)에 부착된 외부 열 전도성 베이스(1230a)를 포함한다. 예를 들어, 벽(118a)은 진공 인클로저(1200a)의 원통형 벽일 수 있다. 인클로저 열 전도성 베이스(1230a)는 벽(118a)과 접촉한다. 그 결과, 내부 베이스(156)에서 수집된 열은 열 소산 스트랩 조립체(1210a)를 통해 외부 베이스(118)와 관련된 것 이외의 위치로 소산될 수 있다. 일부 실시형태에서, 벽(118a)은 외부 베이스(118)에 부착될 수 있다. 그러나, 다른 실시형태에서, 다른 개재 구조물이 존재할 수 있다.
인클로저 열 전도성 베이스(1230a)는 외부 베이스(118) 이외의 인클로저 부분에 부착되는 것으로 설명되었지만, 다른 실시형태에서, 인클로저 열 전도성 베이스(1230a)는 외부 베이스(118)에 부착되어 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)를 형성할 수 있다.
예시적인 열 소산 스트랩 조립체
도 12a 내지 도 12b는 예시적인 열 소산 스트랩 조립체의 도면을 도시한다. 일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(210)는 열 소산 스트랩 조립체(1210)로서 사용될 수 있다. 열 소산 스트랩 조립체(210)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)와 외부 베이스 열 전도성 베이스(230) 사이에 결합된 열 소산 스트랩(212)을 포함한다. 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)는 전술한 내부 베이스 열 전도성 베이스(1220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)의 실시예이다.
일부 실시형태에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)는 각각 원통형, 디스크 또는 퍽(puck) 형상을 갖는다. 그러나, 다른 실시형태에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)의 형상은 상이할 수 있다. 또한, 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)와 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)는 동일한 크기 및 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 일부 실시형태에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)의 크기 및/또는 형상은 서로 상이할 수 있다.
내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)는 일반적으로 동일한 배향을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)와 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)가 내부 베이스(156) 및 외부 베이스(118)에 각각 부착되는 방식에 기초하여 서로 다른 배향을 가질 수 있다.
내부 베이스 열 전도성 베이스(220)는 열 전도성 베이스 체결구(222)에 의해 열 소산 스트랩(212)에 부착된다. 유사하게, 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)는 열 전도성 베이스 체결구(232)에 의해 열 소산 스트랩(212)에 결합된다. 열 전도성 베이스 체결구(222 및 232)는 또한 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)를 내부 베이스(156) 및 외부 베이스(118) 또는 벽(118a)에 부착할 수 있다. 체결구(222 및 232)가 실시예로서 사용되지만, 다른 실시형태에서, 열 소산 스트랩(212)은 납땜, 용접 또는 다른 열 전도성 부착 기법에 의해 내부 베이스 열 전도성 베이스(220) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)에 부착될 수 있다.
열 소산 스트랩(212)의 형상은 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)와 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)가 장착되는 표면들 사이에 이동 범위를 허용할 수 있는 형상의 일 실시예이다. 이 실시예에서, 열 소산 스트랩(212)의 경로는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)와 외부 베이스 열 전도성 베이스(230) 사이에 가장 짧은 경로는 아니다. 그 결과, 열 소산 스트랩(212)은 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)와 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)의 상대 위치가 주어진 범위 내에서 변함에 따라 변형될 수 있다.
도 13 내지 도 16은 열 소산 스트랩 조립체를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 다양한 도면을 도시한다. 이 특정 실시예에서, 도 13은 조절 가능한 지지 조립체(116), 열 소산 스트랩 조립체(210) 및 캐소드 히터 커넥터(112)를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 단면 사시도를 도시한다. 캐소드 조립체는 도 2 내지 도 9b에서 전술한 것과 유사할 수 있다. 캐소드 히터 커넥터(112)는 열을 전도할 수 있는 캐소드 조립체 구성 요소(152)에 대한 전기적 연결의 실시예이지만; 다른 캐소드 조립체 구성 요소(152)도 열을 전도 및 생성할 수 있다.
하나 이상의 열 소산 스트랩 조립체(210)가 외부 베이스(118)와 내부 베이스(156) 사이에 결합될 수 있다. 열 소산 스트랩 조립체(210)는 전술한 열 소산 스트랩 조립체(1210)와 유사할 수 있다. 열 소산 스트랩 조립체(210)는 내부 베이스(156)의 외부 둘레(156a)를 따라 배치된다. 일부 실시형태에서, 내부 베이스(156)는 대체로 원통형 또는 토로이드 형상이다. 캐소드 조립체 구성 요소(152)로부터 전도되는 적어도 일부 열은 조절 가능한 지지 구조물(116)을 통하지 않고 내부 베이스(156)를 통해 열 소산 스트랩 조립체(210)를 통해 외부 베이스(118)로 소산될 수 있다.
도 14a 내지 도 14b는 조절 가능한 지지 조립체(116) 및 열 소산 스트랩 조립체(210)를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 사시도를 도시한다. 도 14c는 열 소산 스트랩 조립체(210) 및 조절 가능한 지지 조립체를 위한 베이스 플레이트를 인덱싱한 사시도를 도시한다. 도 15는 조절 가능한 지지 조립체(116), 열 소산 스트랩 조립체(210) 및 캐소드 히터 커넥터(112)를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 상면도를 도시한다.
도 14a 내지 도 14b를 참조하면, 조절 가능한 지지 조립체(116A 내지 116C)는 대응하는 접촉 위치(117)에서 내부 베이스(156)와 접촉한다. 일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(210A 내지 210F)의 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)는 내부 베이스에 대한 조절 가능한 지지 조립체(116A 내지 116F)의 접촉 위치(117)들 중 내부 베이스(156) 상에 배치된다. 예를 들어, 각각의 접촉 위치(117)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)들 중 대응하는 베이스에 인접한다. 열 전도성 베이스(220)는 접촉 위치(117)에 인접한 로컬 영역으로부터 열을 소산하기 위한 로컬 히트 싱크로서 작용할 수 있다. 일부 실시형태에서, 각각의 접촉 위치(117)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)들 중 대응하는 2개의 베이스에 인접한다.
이 실시예는 3개의 조절 가능한 지지 조립체(116A 내지 116C)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 3개의 조절 가능한 지지 조립체(116A 내지 116C)는 내부 베이스(156)에 대해 3-지점 칼럼 구조를 형성할 수 있다. 3개의 조절 가능한 지지 조립체(116A 내지 116C)는 6개의 열 소산 스트랩 조립체(210A 내지 210F)와 관련된다. 도시된 바와 같이, 각각의 접촉 위치(117A 내지 117C)에서 열 소산 스트랩 조립체(210)의 대응하는 인접한 열 전도성 베이스(220)는 일반적으로 이 접촉 위치(117)의 반대쪽에 있다. 그 결과, 다중 방향으로부터 접촉 위치(117)를 향해 그리하여 대응하는 조절 가능한 지지 조립체(116)를 향해 흐르는 열이 감소될 것이다. 또한, 열 소산 스트랩 조립체(210)들 중 2개는 조절 가능한 지지 조립체(116)들 중 각 쌍의 지지 조립체 사이에 배치된다. 예를 들어, 열 소산 스트랩 조립체(210B 및 210C)는 조절 가능한 지지 조립체(116A 및 116B) 사이에 배치된다.
조절 가능한 지지 조립체(116)의 수의 두 배인 열 소산 스트랩 조립체(210)의 수는 일 실시예로서 도시되어 있지만, 다른 실시형태에서는 이 수가 다를 수 있다. 일부 실시형태에서는 단 하나의 조절 가능한 지지 조립체(116) 및 다수의 열 소산 스트랩 조립체(210)를 포함하는 반면, 다른 실시형태에서는 다수의 조절 가능한 지지 조립체(116) 및 단 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210)를 포함한다. 다른 실시형태에서는 상이한 수의 다수의 조절 가능한 지지 조립체(116) 및 다수의 열 소산 스트랩 조립체(210)를 갖는다.
도 14c는 열 소산 스트랩 조립체 및 조절 가능한 지지 조립체를 위한 베이스 플레이트를 인덱싱한 사시도를 도시한다. 일부 실시형태에서, 내부 베이스(156)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 리세스(224)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 외부 베이스(118)는 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 리세스(234)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 6개의 리세스(224A 내지 224F) 및 6개의 리세스(234A 내지 234F)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220A 내지 220F) 및 외부 베이스 열 전도성 베이스(230A 내지 230F)가 리세스되어 대응하는 내부 베이스(156) 또는 외부 베이스(118)에 부착되는 위치에 대응한다.
도 16은 3개의 열 소산 스트랩 조립체를 갖는 예시적인 캐소드 조립체의 사시도를 도시한다. 전술한 바와 같이, 일부 실시형태에서, 주어진 수의 조절 가능한 지지 구조물(116)에서 열 소산 스트랩 조립체(210)의 수는 변할 수 있다. 도시된 바와 같이, 3개의 열 소산 스트랩 조립체(210A 내지 210C)가 3개의 조절 가능한 지지 구조물(116A 내지 116C)과 함께 포함된다. 열 소산 스트랩 조립체(210A 내지 210C) 각각은 한 쌍의 조절 가능한 지지 구조물(116A 내지 116C) 사이에 배치된다. 예를 들어, 열 소산 스트랩 조립체(210A)는 조절 가능한 지지 구조물(116A 및 116B) 사이에 있다.
일부 실시형태에서, 각각의 열 소산 스트랩 조립체(210A 내지 210C)는 조절 가능한 지지 구조물(116A 내지 116C)들 중 대응하는 구조물에 더 가깝다. 그러나, 다른 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(210A 내지 210C)들 중 하나 이상은 조절 가능한 지지 구조물(116A 내지 116C)들 중 2개 이상으로부터 등거리에 있을 수 있다.
L, S, C 및 X 대역에서 동작하도록 구성된 것과 같은 대형 클라이스트론 및 특히 시트 빔 클라이스트론을 포함하는 일부 실시형태에서, 캐소드 및 히터 조립체는 비교적 클 수 있다. 캐소드 히터 조립체의 중량 및 캐소드 히터로부터의 열 부하는 가능한 구조 물질, 구조 구성 등을 속박할 수 있다. 지지 구조물이 또한 열 소산을 위한 유일한 경로인 경우, 응력이 물질로 전달되어 물질의 항복 강도를 초과할 수 있기 때문에 열 부하로부터 (중력을 넘는) 추가 응력은 해로울 수 있다. 구조 물질로서 사용될 수 있는 전술된 물질은 가장 높은 열 전도율을 나타내지 않을 수 있다. 또한, 지지 구조물은 열 전도성 성능을 감소시키는 최소 단면적을 가질 수 있다.
본 명세서에 설명된 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)를 사용할 때, 다른 열 소산 경로가 형성된다. 특히, 구조적 지지를 위해 최적화되지 않을 수 있는 다른 열 소산 경로가 포함된다. 일부 실시형태에서, 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)는 가요성이며, 외부 베이스(118)와 내부 베이스(156) 사이에 상당한 구조적 지지를 제공하지 않는다. 전술한 바와 같이, 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)의 물질은 열 전도율을 최적화하도록 선택될 수 있다. 그러나, 열 소산을 위한 추가 경로 또는 경로들은 전자총 지지 구조물에 대한 열 부하를 감소시켜 응력(σ)을 감소시킨다. 추가 열 전도 경로는 기계적 지지만을 위해 의도된 다른 특징부로부터 열 및 열 응력을 소산시키게 한다. 본 명세서에 설명된 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)를 사용하면, 그렇지 않은 경우 지지 구조물만의 물질의 구조적 능력을 초과할 수 있는 열 소산 레벨을 갖는 설계를 허용할 수 있다. 대안적으로, 일부 실시형태에서, 지지 구조물의 크기에 대한 제한 인자로 인해 허용 가능한 고장률 내에서 주어진 열 소산을 처리하는 지지 구조물이 필요한 경우 더 작은 지지 구조물이 사용될 수 있다.
일부 진공 장치는 진공 장치의 다른 특징부와 정렬된 전자총 또는 캐소드 조립체 구성 요소와 같은 전자 구성 요소(또는 마이크로파 구성 요소)를 포함한다. 종래에, 예를 들어, 전자 구성 요소는 진공 장치의 다른 특징부와 정렬되고(즉, 대략 정렬되고), 이후 진공 장치는 진공 상태로 장치를 놓기 위해 배기된다. 일반적으로, 전자 구성 요소는 진공 장치의 외부(즉, 진공 외부)에서 접근 가능하지 않거나 조절되지 않을 수 있는 내부 구성 요소이다. 따라서, 종래의 진공 장치는 전자 구성 요소를 진공 장치의 다른 특징부에 미세하게 정렬하기 위해 전자 구성 요소를 추가적으로 조절하거나 또는 미세하게 조절하는 것을 허용하지 않을 수 있다. 이러한 종래의 진공 장치에서, 다른 보정 메커니즘(예를 들어, 집속 자석)과 함께 장치를 진공 상태로 두기 전에 수행된 전자 구성 요소의 초기 정렬/대략적인 정렬이 충분치 않거나 적당하지 않은 경우, 진공 장치는 제대로 동작하지 않을 수 있고 심지어 고장날 수 있다. 일부 경우에, 종래의 진공 장치는 약간의 오정렬에 의해 손상될 수 있다. 다른 경우에, 진공은 파괴될 필요가 있으며, 종래의 진공 장치는 적어도 부분적으로 분해되고, 전자 구성 요소는 재정렬되고, 장치는 재조립되고, 장치는 다시 진공 상태가 되는데, 이 과정은 반복적이고 시간 소모적이며 비쌀 수 있다.
종종 전자총 또는 캐소드 조립체 구성 요소(152)와 같은 적어도 하나의 전자 구성 요소는 베이스 또는 플레이트(156)와 같은 구조물에 지지되고 기계적으로 부착된다. 일 실시예에서, 배기된 인클로저 내의 내부 베이스(156)는 진공을 둘러싸는 배기된 인클로저 외부에서 접근 가능할 수 있는 일부 부분을 갖는 적어도 하나의 조절 가능한 지지부(116)에 결합된다. 적어도 하나의 조절 가능한 지지부는 배기된 인클로저의 적어도 일부를 형성하는 외부 베이스(118)에 조절 가능하게 결합된다. 내부 베이스(156)는 배기된 인클로저 내에 있고, 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 지지하도록 구성된다. 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)는 캐소드, 집속 전극, 히터 조립체, 유사한 구성 요소들의 조합 등을 포함한다. 적어도 하나의 조절 가능한 지지부는 가요성 구성 요소(160), 스페이서(162), 나사산 형성된 샤프트(170), 외부 베이스 지지 조립체(191), 및 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)를 포함한다. 가요성 구성 요소는 외부 베이스의 적어도 하나의 개구(119)에서 외부 베이스(118)와 접촉하는 가요성 구성 요소 주변부를 포함한다. 가요성 구성 요소는 배기된 인클로저 내에 진공을 유지하면서 조절 가능한 지지부(116)(및 내부 베이스(156))가 배기된 인클로저의 외부 베이스(118)에 대해 이동할 수 있게 하는 벨로우즈(160'') 또는 다이어프램(160')을 포함할 수 있다. 스페이서(162)는 내부 베이스(156)의 표면과 가요성 구성 요소의 내측(즉, 진공 측)의 중심 영역 사이에 위치된다. 스페이서(162)는 내부 베이스(156)와 외부 베이스(118) 사이에 갭을 제공한다. 나사산 형성된 샤프트(170)(또는 나사산 형성된 선형 샤프트)는 가요성 구성 요소(160)의 외측(예를 들어, 노출되거나 진공이 아닌 측)의 중심 영역에서 스페이서(162)에 결합된다. 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역은 스페이서(162)와 나사산 형성된 샤프트(170) 사이에 배치되거나 샌드위치되어 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역에 진공 밀봉을 제공한다. 나사산 형성된 샤프트(170)는 진공 외부에서 내부 베이스(156)에 기계적 부착(예를 들어, 강성 또는 고정 결합)을 제공한다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스의 적어도 하나의 개구에서 외부 베이스에 결합된다. 가요성 구성 요소(160) 주변부는 가요성 구성 요소 주변부(160a)에 진공 밀봉을 제공하기 위해 외부 베이스(118)와 외부 베이스 지지부(196) 사이에 배치되거나 샌드위치된다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스 지지 개구(192)를 포함하고, 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분(172)은 외부 베이스 지지 개구(192)를 통해 연장된다. 외부 베이스 지지 조립체(191)는, 나사산 형성된 샤프트(170)를 지지하고 가요성 구성 요소 주변부(160a)를 밀봉하기 위해 외부 베이스 상에 기계적 특징부를 제공한다. 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분(172)과 나사산으로 맞물리고, 외부 베이스 지지 조립체(191)에 대해 나사산 형성된 샤프트를 조절 가능하게 이동시키도록 구성된다.
다른 실시예에서, 외부 베이스 지지 조립체(191)는 외부 베이스 지지부(196) 및 베이스 캡(190)을 포함한다. 외부 베이스 지지부(196)는 외부 베이스의 적어도 하나의 개구에서 외부 베이스에 결합된다. 가요성 구성 요소 주변부(160a)는 가요성 구성 요소 주변부(160a)에 진공 밀봉을 제공하기 위해 외부 베이스(196)와 외부 베이스 지지부(196) 사이에 배치되거나 샌드위치된다. 베이스 캡(190)은 베이스 캡 개구 및 베이스 캡 주변부(190a)를 포함한다. 외부 베이스 지지 개구는 베이스 캡 개구(192)를 포함한다. 베이스 캡 주변부(190a)의 일부는 외부 베이스 지지부(196)에 결합되고, 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분(172)은 베이스 캡 개구를 통해 연장된다. 나사산 형성된 구멍 구성 요소는 베이스 캡(190)에 대해 나사산 형성된 샤프트를 조절 가능하게 이동시키도록 구성된다.
전자총 또는 캐소드 조립체 구성 요소(152)와 같은 전자 구성 요소(또는 마이크로파 구성 요소)는 조절 가능한 지지부와 같은 지지 특징부 및 구조물에 과도한 양의 열 및 열 응력(즉, 높은 열부하)을 생성할 수 있다. 지지 특징부 및 구조물에 대한 열 및 열 응력은 지지 특징부 및 구조물의 항복 강도보다 더 큰 응력 값을 유발하여, 지지 특징부 및 구조물이 뒤틀리거나 구부러지거나 파손될 수 있게 하여, 장치의 나머지 부분과 전자 구성 요소와 오정렬을 유발할 수 있다. 조절 가능한 지지부(예를 들어, 116)를 갖는 일부 실시예에서 열 및 열 응력은 조절 가능한 특징부(예를 들어, 172, 173, 180 및 185)를 함께 용접하거나 다른 방식으로 융합시켜 조절 가능한 지지부를 더 이상 조절할 수 없게 할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210)는 조절 가능한 지지부(116)와 같은 지지 특징부 및 구조물에 대한 열 응력을 경감시키고 열을 소산시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 진공 장치는 외부 베이스(118)를 갖는 배기된 인클로저, 배기된 인클로저 내에 내부 베이스(156), 및 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210)를 포함한다. 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 내부 베이스(156)와 접촉하는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220), 외부 베이스와 접촉하는 외부 베이스 열 전도성 베이스(230), 및 이 내부 베이스 열 전도성 베이스를 외부 베이스 열 전도성 베이스에 결합시키는 가요성 열 소산 스트랩(212)을 포함한다.
다른 실시예에서, 내부 베이스(156)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 리세스(224)를 포함하고, 또는 외부 베이스(118)는 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 리세스(234)를 포함한다. 일 구성에서, 가요성 열 소산 스트랩은 구부러진 편평한 금속 구조물을 포함한다. 예를 들어, 구부러진 편평한 금속 구조물은 그 길이(긴 변)를 따라 적어도 3개의 코너를 가질 수 있다. 다른 구성에서, 가요성 열 소산 스트랩은, 내부 베이스(156)와 외부 베이스 사이에 이동 가능하게 구부러지고 휘어질 수 있는, 구부러진 원형, 원통형 또는 타원형 형상의 금속 구조물을 포함한다.
다른 실시예에서, 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)의 열 전도율은 내부 베이스(156)의 열 전도율보다 더 크고, 또는 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)의 열 전도율은 외부 베이스(118)의 열 전도율보다 더 크다. 높은 열 전도율을 갖는 열 전도성 베이스는 지지 특징부 및 구조물로부터 열을 소산시키는 데 도움이 될 수 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩(212)은 조절 가능한 지지 조립체(116)보다 더 높은 열 전도율을 갖는다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 1% 미만의 최대 총 질량 손실(TML)을 갖는 진공 상용 물질, 및 적어도 24시간 동안 398K(125℃)에서 출발 물질의 0.1% 미만의 가스 방출로부터 수집된 휘발성 응축성 물질(CVCM)을 포함한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 최소 가스 방출 및 최소 변형으로 적어도 375℃를 견딜 수 있는 베이크 아웃(bake out) 물질을 포함한다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 최소 가스 방출 및 최소 변형으로 적어도 450℃를 견딜 수 있는 베이크 아웃 물질을 포함한다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 무산소 구리(OFC), 무산소 전자(OFE) 구리 또는 무산소 고 열 전도율(OFHC) 구리를 포함한다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체는 금 또는 백금을 포함한다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210)는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220)를 내부 베이스(156)에 결합시키는 열 전도성 베이스 체결구(222)를 포함하거나 또는 외부 베이스 열 전도성 베이스(230)를 외부 베이스(118)에 결합시키는 열 전도성 베이스 체결구(232)를 포함한다. 다른 실시예에서, 외부 베이스는 외부 베이스 열 전도성 베이스가 외부 베이스와 접촉하는 표면과 반대쪽 표면에 히트 싱크(240)를 포함한다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)는 집속 전극 또는 캐소드를 포함한다. 다른 실시예에서, 진공 장치는 전자총 또는 시트 빔 클라이스트론을 포함한다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200)로서, 개구를 포함하는 외부 베이스(118)를 포함하는 상기 인클로저(1200); 상기 인클로저(1200) 내의 내부 베이스(156); 및 상기 내부 베이스(156)를 상기 외부 베이스(118)에 조절 가능하게 결합시키고 상기 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)를 포함하고, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는, 길이 방향 축(172a)을 따라 연장되고 상기 내부 베이스(156)에 결합된 나사산 형성된 샤프트(170); 상기 나사산 형성된 샤프트(170)와 나사산으로 맞물리고 상기 외부 베이스(118)에 결합된 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)로서, 상기 나사산 형성된 샤프트(170)와 독립적으로 상기 외부 베이스(118)에 대해 상기 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된 상기 나사산 구멍 구성 요소(180); 및 상기 외부 베이스(118) 및 상기 나사산 형성된 샤프트(170)에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소(160)를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 가요성 구성 요소(160)는 적어도 하나의 개구에서 상기 외부 베이스(118)와 접촉하는 주변부를 포함하고; 상기 진공 장치는 상기 내부 베이스(156)의 표면과 상기 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역의 내측 사이에 위치된 스페이서(162)를 더 포함하고; 상기 나사산 형성된 샤프트(170)는 상기 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역의 외측에서 상기 스페이서(162)에 결합되고, 상기 가요성 구성 요소(160)의 중심 영역은 상기 스페이서(162)와 상기 나사산 형성된 샤프트(170) 사이에 배치된다.
일부 실시형태에서, 상기 가요성 구성 요소(160)는 벨로우즈(160'')와 다이어프램(160') 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는 상기 외부 베이스(118)의 적어도 하나의 개구에서 상기 외부 베이스(118)에 결합된 외부 베이스 지지부(196); 및 베이스 캡 개구 및 베이스 캡(190) 주변부를 포함하는 베이스 캡(190)을 더 포함하고; 상기 베이스 캡(190) 주변부의 일부는 상기 외부 베이스 지지부(196)에 결합되고; 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분은 상기 베이스 캡 개구를 통해 연장되고; 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 상기 베이스 캡(190)에 대해 상기 나사산 형성된 샤프트(170)를 조절 가능하게 이동시키도록 구성된다.
일부 실시형태에서, 상기 가요성 구성 요소(160)는 상기 외부 베이스(118)와 상기 외부 베이스 지지부(196) 사이에 배치된 주변부를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 구동 너트(182)를 포함하는 구동 부싱(184)을 포함하고; 상기 구동 부싱(184)의 내부 나사산 형성된 부분은 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분과 나사산으로 결합되고, 상기 구동 부싱(184)의 외부 둘레는 상기 베이스 캡 개구와 활주 가능하게 결합된다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 베이스 캡 개구와 활주 가능하게 맞물리고 상기 구동 부싱(184)과 활주 가능하게 맞물린 슬리브 베어링(187)을 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 상기 구동 부싱(184)에 대한 위치에서 상기 슬리브 베어링(187)을 구속하도록 구성된 적어도 하나의 구동 부싱 스냅 링(186)을 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 상기 베이스 캡(190)에 대한 위치에서 상기 슬리브 베어링(187)을 구속하도록 구성된 적어도 하나의 슬리브 베어링 스냅 링(188)을 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 위치를 고정하도록 구성된 잼 너트(183) 또는 쐐기부를 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 나사산 형성된 샤프트(170)는 상기 나사산 형성된 샤프트(170)로부터 반경 방향으로 연장되는 샤프트 플랜지를 포함하고; 상기 샤프트 플랜지는 적어도 하나의 정렬 핀(178)을 포함하고; 상기 베이스 캡(190)은 적어도 하나의 베이스 캡(190) 정렬 핀 구멍(194)을 포함하고; 상기 적어도 하나의 정렬 핀(178)은 상기 적어도 하나의 베이스 캡(190) 정렬 핀 구멍(194)과 활주 가능하게 맞물린다.
일부 실시형태에서, 상기 외부 베이스 지지부(196)는 상기 베이스 캡(190)과 상기 가요성 구성 요소(160) 사이의 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 영역으로 접근하는 것을 허용하도록 구성된 개구를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분이 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)와 나사산으로 맞물리는 길이는 상기 나사산 형성된 샤프트(170)의 나사산 형성된 부분의 직경의 적어도 2배이다.
일부 실시형태에서, 상기 내부 베이스(156)는 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 지지하도록 구성된다.
일부 실시형태에서, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는 상기 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소에 대해 3-지점 칼럼 구조를 제공하도록 구성된 3개의 조절 가능한 지지부 중 하나이다.
일부 실시형태에서, 상기 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)는 집속 전극 또는 캐소드를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 전자총, 시트 빔 클리스트론, 라운드 빔 클리스트론, 다중 빔 클리스트론, 상대론적 클리스트론, 진행파 튜브, 자이로트론, 자유 전자 레이저, 전자 현미경, 유도성 출력 튜브 또는 선형 가속기를 포함한다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200)로서, 개구를 포함하는 외부 베이스(118)를 포함하는 상기 인클로저(1200); 상기 외부 베이스(118)에 결합되고 상기 개구를 통해 상기 인클로저(1200) 내로 연장되는 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)를 포함하고, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는 길이 방향 축(172a)을 따라 연장되는 나사산 형성된 샤프트(170); 상기 나사산 형성된 샤프트(170)와 나사산으로 맞물리고 상기 외부 베이스(118)에 결합된 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180)로서, 상기 나사산 형성된 샤프트(170)와 독립적으로 상기 외부 베이스(118)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(1180); 및 상기 외부 베이스(118) 및 상기 나사산 형성된 샤프트(170)에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소(160)를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는, 상기 외부 베이스(118)에 결합되고 상기 외부 베이스(118)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따라 축 방향으로 속박된 외부 베이스 지지 조립체(191)를 더 포함하고; 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)는 상기 외부 베이스 지지 조립체(191)와 활주 가능하게 맞물린다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200)로서, 개구를 포함하는 외부 베이스(118)를 포함하는 상기 인클로저(1200); 상기 인클로저(1200) 내의 내부 베이스(156); 상기 내부 베이스(156)를 상기 외부 베이스(118)에 결합시키고 상기 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)를 포함하고, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는 길이 방향 축(172a)을 따라 연장되는 샤프트(1172); 상기 외부 베이스(118)에 결합되고 상기 외부 베이스(118)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따라 축 방향으로 속박되는 외부 베이스 지지 조립체(1191); 상기 외부 베이스 지지 조립체(1191)와 나사산으로 맞물리고 상기 샤프트(1172)에 결합된 나사산 형성된 구성 요소(180)로서, 상기 외부 베이스 지지 조립체(1191)와 독립적으로 상기 샤프트(1172)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된 상기 나사산 형성된 구성 요소(1180); 및 상기 외부 베이스(118) 및 상기 샤프트(1172)에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소(160)를 포함한다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸는 수단; 상기 진공을 둘러싸는 수단 내에 배치된 지지 수단; 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단; 및 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단의 길이 방향 축(172a)을 따라 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단을 축 방향으로 속박하는 수단을 포함하는 진공 장치를 포함한다.
상기 진공을 둘러싸는 수단의 예는 상기 인클로저(1200) 또는 진공 장치(100)를 포함한다.
상기 진공을 둘러싸는 수단 내에 배치된 상기 지지 수단의 예는 내부 베이스(156)를 포함한다.
상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단의 예는 상기 조절 가능한 지지 구조물(116 또는 1116)을 포함한다.
상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단의 길이 방향 축을 따라 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단을 축 방향으로 속박하는 수단의 예는 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180), 스냅 링(186 및 187), 베이스 캡(190), 외부 베이스 지지부(196) 및/또는 슬리브 부싱(187)을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 길이 방향 축을 중심으로 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단을 회전 방향으로 속박하는 수단을 더 포함한다. 길이 방향 축을 중심으로 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단을 회전 방향으로 속박하는 수단의 실시예는 정렬 핀(178), 정렬 핀 구멍(194) 및 외부 베이스 지지 조립체(191 및 1191)를 포함한다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200)로서, 상기 인클로저(1200)의 적어도 일부를 형성하는 외부 베이스(118)를 포함하는 상기 인클로저; 상기 인클로저(1200) 내의 내부 베이스(156); 및 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)를 포함하고, 상기 열 소산 스트랩 조립체는 상기 내부 베이스(156)와 접촉하는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220); 상기 외부 베이스(118)와 접촉하는 외부 베이스 열 전도성 베이스(230 또는 1230); 및 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)를 상기 외부 베이스 열 전도성 베이스(230 또는 1230)에 결합시키는 가요성 열 소산 스트랩(212 또는 1212)을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 내부 베이스(156)는 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 리세스를 포함하고, 또는 상기 외부 베이스(118)는 상기 외부 베이스(118) 열 전도성 베이스를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 리세스를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 가요성 열 소산 스트랩(212 또는 1212)은 구부러진 편평한 금속 구조물을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 가요성 열 소산 스트랩(212 또는 1212)은 구부러진 원형, 원통형 또는 타원형 형상의 금속 구조물을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 가요성 열 소산 스트랩(212 또는 1212)은 구부러진 편평한, 원형, 원통형 또는 타원형 형상의 금속 구조물을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)의 열 전도율은 상기 내부 베이스(156)의 열 전도율보다 더 크고, 또는 상기 외부 베이스 열 전도성 베이스(230 또는 1230)의 열 전도율은 상기 외부 베이스(118)의 열 전도율보다 더 크며, 또는 상기 열 소산 스트랩(212 또는 1212)의 열 전도율은 상기 지지 조립체(116 또는 1116 또는 216)의 열 전도율보다 더 크다.
일부 실시형태에서, 상기 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)는 1% 미만의 최대 총 질량 손실(TML)을 갖는 진공 상용 물질, 및 적어도 24시간 동안 398K(125℃)에서 출발 물질의 0.1% 미만의 가스 방출로부터 수집된 휘발성 응축성 물질(CVCM)을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 적어도 하나의 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)는 무산소 구리(OFC), 무산소 전자(OFE) 구리, 또는 무산소 고 열 전도율(OFHC) 구리를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)를 상기 내부 베이스(156)에 결합시키거나 또는 상기 외부 베이스 열 전도성 베이스(230 또는 1230)를 상기 외부 베이스(118)에 결합시키는 열 전도성 베이스 체결구(222 또는 232)를 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 내부 베이스(156)에 의해 지지되는 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소(152)는 집속 전극 또는 캐소드를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 외부 베이스(118)는 상기 외부 베이스 열 전도성 베이스(230 또는 1230)가 상기 외부 베이스(118)와 접촉하는 표면과 반대쪽 표면에 히트 싱크(240)를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 전자총, 시트 빔 클리스트론, 라운드 빔 클리스트론, 다중 빔 클리스트론, 상대론적 클리스트론, 진행파 튜브, 자이로트론, 자유 전자 레이저, 전자 현미경, 유도성 출력 튜브 또는 선형 가속기를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 내부 베이스(156)를 상기 외부 베이스(118)에 조절 가능하게 결합시키고 상기 외부 베이스(118)의 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)를 더 포함하고, 상기 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)는, 길이 방향 축(172a)을 따라 연장되고 상기 내부 베이스(156)에 결합된 나사산 형성된 샤프트(170); 상기 나사산 형성된 샤프트(170)와 나사산으로 맞물리고 상기 외부 베이스(118)에 결합된 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180)로서, 상기 나사산 형성된 샤프트(170)와 독립적으로 상기 외부 베이스(118)에 대해 길이 방향 축(172a)을 따른 방향으로 축 방향으로 속박된 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소(180); 및 상기 외부 베이스(118) 및 상기 나사산 형성된 샤프트(170)에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소(160)를 포함한다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(1200); 상기 인클로저(1200) 내의 내부 베이스(156); 상기 인클로저(1200)를 관통하고 상기 내부 베이스(156)와 접촉하는 복수의 지지 조립체(116, 216 또는 1116); 및 복수의 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)를 포함하고, 각각의 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)는 상기 내부 베이스(156)와 접촉하는 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220); 상기 인클로저(1200)와 접촉하는 인클로저 열 전도성 베이스(1230 또는 1230a); 및 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)를 상기 인클로저(1200) 열 전도성 베이스에 결합시키는 가요성 열 소산 스트랩(212 또는 1212)을 포함하고; 상기 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)의 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)는 상기 내부 베이스(156)에 대한 상기 지지 조립체(116, 216 또는 1116)의 접촉 위치들 중 상기 내부 베이스(156) 상에 배치된다.
일부 실시형태에서, 상기 지지 조립체(116, 216 또는 1116)가 상기 내부 베이스(156)와 접촉하는 각각의 접촉 위치는 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)들 중 대응하는 베이스에 인접한다.
일부 실시형태에서, 상기 내부 베이스(156)에 대한 상기 지지 조립체(116, 216 또는 1116)의 각각의 접촉 위치는 상기 내부 베이스 열 전도성 베이스(220 또는 1220)들 중 대응하는 2개의 베이스에 인접한다.
일부 실시형태에서, 상기 지지 조립체(116, 216 또는 1216)는 상기 내부 베이스(156)에 대해 3-지점 칼럼 구조를 제공하도록 구성된 3개의 지지 조립체(116, 216 또는 1116)를 포함하고; 상기 열 소산 스트랩 조립체는 3개의 열 소산 스트랩 조립체를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 지지 조립체(116, 216 또는 1116)는 상기 내부 베이스(156)에 대해 3-지점 칼럼 구조를 제공하도록 구성된 3개의 지지 조립체(116, 216 또는 1116)를 포함하고; 상기 열 소산 스트랩 조립체는 6개의 열 소산 스트랩 조립체를 포함하고; 상기 열 소산 스트랩 조립체들 중 2개는 상기 지지 조립체(116, 216 또는 1116)들 중 각 쌍의 지지 조립체 사이에 배치된다.
일부 실시형태에서, 상기 인클로저(1200)는 상기 인클로저(1200)의 적어도 일부를 형성하는 외부 베이스(118)를 포함하고; 상기 인클로저 열 전도성 베이스(1230a)는 상기 외부 베이스(118) 상에 배치된 외부 베이스 열 전도성 베이스(1230)이다.
일부 실시형태는 진공을 둘러싸는 수단; 상기 진공을 둘러싸는 수단 내에 배치된 열을 발생시키는 수단; 상기 열을 발생시키는 수단을 지지하는 수단; 및 상기 열을 발생시키는 수단을 지지하는 수단을 통해 상기 진공을 둘러싸는 수단으로 전도되는 열을 감소시키는 수단을 포함하는 진공 장치를 포함한다.
상기 진공을 둘러싸는 수단의 예는 인클로저(1200) 및 진공 장치(100)를 포함한다.
상기 진공을 둘러싸는 수단 내에 배치된 열을 발생시키는 수단의 예는 상기 내부 베이스(156) 및 상기 캐소드 조립체 구성 요소(152)를 포함한다.
상기 열을 발생시키는 수단을 지지하는 수단의 예는 상기 지지 조립체(216) 또는 조절 가능한 지지 조립체(116 또는 1116)를 포함한다.
상기 열을 발생시키는 수단을 지지하는 수단을 통해 상기 진공을 둘러싸는 수단으로 전도되는 열을 감소시키는 수단의 예는 열 소산 스트랩 조립체(210 또는 1210)를 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 진공 장치는 상기 진공을 둘러싸는 수단으로 전도되는 열을 감소시키는 수단과 접촉하는 상기 진공을 둘러싸는 수단의 표면과 반대쪽 상기 진공을 둘러싸는 수단의 표면 상에 배치된 상기 열을 소산하는 수단을 더 포함한다. 상기 열을 소산시키는 수단의 실시예는 상기 히트 싱크(240)를 포함한다.
본 명세서에 언급된 모든 문헌은 그 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.
특징, 특성, 구조, 장치, 방법 및 시스템이 특정 실시형태에 따라 설명되었지만, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 특정 실시형태에 많은 변형이 가능하다는 것을 쉽게 인식할 수 있을 것이며, 따라서 임의의 변형은 본 명세서에 개시된 원리, 개념 및 범위 내에 있는 것으로 고려되어야 한다. 따라서, 첨부된 청구범위의 원리, 개념 및 범위를 벗어나지 않고 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 많은 수정을 할 수 있을 것이다. 또한, 설명된 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시형태에서 적절한 방식으로 조합될 수 있다. 전술한 설명에서, 본 발명의 실시형태의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세(예를 들어, 레이아웃 및 디자인의 실시예)들이 제공된다. 그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 하나 이상의 특정 상세 없이 실시될 수 있고 또는 다른 방법, 구성 요소, 레이아웃 등에 따라 실시될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 다른 경우에, 잘 알려진 구조, 구성 요소 또는 동작은 본 발명의 양태를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 도시되거나 설명되지 않는다.
본 상세한 설명에 따라오는 청구범위는 본 명세서에 명시적으로 포함되며, 각각의 청구항은 별도의 실시형태로서 각자 존재한다. 본 발명은 독립 청구항과 종속 청구항의 모든 치환을 포함한다. 또한, 따라오는 독립 청구항과 종속 청구항으로부터 도출될 수 있는 추가 실시형태도 또한 본 명세서에 명시적으로 포함된다. 이러한 추가적인 실시형태는 "청구항 [x]로 시작하고 이 청구항 바로 앞의 청구항에서 끝나는 청구항 중 어느 한 항"이라는 어구로 주어진 종속 청구항의 인용항을 대체하는 것에 의해 결정되고, 여기서 괄호 안에 있는 "[x]"라는 항은 가장 최근에 인용된 독립 청구항의 수로 대체된다. 예를 들어 독립 청구항 1로 시작하는 제1 청구항의 경우, 청구항 3은 청구항 1 또는 청구항 2를 인용할 수 있으며, 여기서 이러한 별도의 인용은 2개의 별개의 실시형태를 생성하며; 청구항 4는 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 3 중 어느 한 항을 인용할 수 있으며, 여기서 이들 별도의 인용은 3개의 별개의 실시형태를 생성하고; 청구항 5는 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3 또는 청구항 4 중 어느 한 항을 인용할 수 있으며, 여기서 이들 별도의 인용은 4개의 별개의 실시형태를 생성하는 등등, 이와 같이 계속된다.
청구범위에서 특징부 또는 요소와 관련하여 "제1"이라는 용어의 언급은 반드시 제2 또는 추가적인 특징부 또는 요소의 존재를 의미하는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "실시예" 또는 "실시형태"라는 언급은 이 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징부, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시형태에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 여러 곳에서 "실시예" 또는 "실시형태"라는 단어의 출현이 반드시 모두 동일한 실시형태를 지칭하는 것이 아니다. 독점 재산 또는 특권을 청구하는 본 발명의 실시형태는 다음과 같이 한정된다.

Claims (36)

  1. 진공 장치로서,
    진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저(enclosure)로서, 적어도 하나의 개구를 포함하는 외부 베이스를 포함하는, 상기 인클로저;
    상기 인클로저 내의 내부 베이스; 및
    상기 내부 베이스를 상기 외부 베이스에 조절 가능하게 결합시키고 상기 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체를 포함하되, 상기 조절 가능한 지지 조립체는,
    길이 방향 축을 따라 연장되고 상기 내부 베이스에 결합된 나사산 형성된 샤프트;
    상기 나사산 형성된 샤프트와 나사산으로 맞물리고 상기 외부 베이스에 결합된 나사산 형성된 구멍 구성 요소로서, 상기 나사산 형성된 샤프트와 독립적으로 상기 외부 베이스에 대해 상기 길이 방향 축을 따른 방향으로 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소의 축 방향 이동이 방지되는, 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소; 및
    상기 외부 베이스 및 상기 나사산 형성된 샤프트에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소를 포함하고,
    상기 내부 베이스는 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소를 지지하도록 구성된, 진공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 구성 요소는 상기 적어도 하나의 개구에서 상기 외부 베이스와 접촉하는 주변부를 포함하고;
    상기 진공 장치는 상기 내부 베이스의 표면과 상기 가요성 구성 요소의 중심 영역의 내측 사이에 위치된 스페이서를 더 포함하고;
    상기 나사산 형성된 샤프트는 상기 가요성 구성 요소의 중심 영역의 외측에서 상기 스페이서에 결합되고, 상기 가요성 구성 요소의 중심 영역은 상기 스페이서와 상기 나사산 형성된 샤프트 사이에 배치된, 진공 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가요성 구성 요소는 벨로우즈와 다이어프램 중 적어도 하나를 포함하는, 진공 장치.
  4. 진공 장치로서,
    진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저로서, 적어도 하나의 개구를 포함하는 외부 베이스를 포함하는, 상기 인클로저;
    상기 인클로저 내의 내부 베이스; 및
    상기 내부 베이스를 상기 외부 베이스에 조절 가능하게 결합시키고 상기 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체를 포함하되, 상기 조절 가능한 지지 조립체는,
    길이 방향 축을 따라 연장되고 상기 내부 베이스에 결합된 나사산 형성된 샤프트;
    상기 나사산 형성된 샤프트와 나사산으로 맞물리고 상기 외부 베이스에 결합된 나사산 형성된 구멍 구성 요소로서, 상기 나사산 형성된 샤프트와 독립적으로 상기 외부 베이스에 대해 상기 길이 방향 축을 따른 방향으로 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소의 축 방향 이동이 방지되는, 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소;
    상기 외부 베이스 및 상기 나사산 형성된 샤프트에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소;
    상기 외부 베이스의 적어도 하나의 개구에서 상기 외부 베이스에 결합된 외부 베이스 지지부; 및
    베이스 캡 개구 및 베이스 캡 주변부를 포함하는 베이스 캡을 포함하되;
    상기 베이스 캡 주변부의 일부는 상기 외부 베이스 지지부에 결합되고;
    상기 나사산 형성된 샤프트의 나사산 형성된 부분은 상기 베이스 캡 개구를 통해 연장되고;
    상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소는 상기 베이스 캡에 대해 상기 나사산 형성된 샤프트를 조절 가능하게 이동시키도록 구성된, 진공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소는 구동 너트를 포함하는 구동 부싱(drive bushing)을 포함하고;
    상기 구동 부싱의 내부 나사산 형성된 부분은 상기 나사산 형성된 샤프트의 나사산 형성된 부분과 나사산으로 맞물리고, 상기 구동 부싱의 외부 둘레는 상기 베이스 캡 개구와 활주 가능하게 맞물리는, 진공 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 베이스 캡 개구와 활주 가능하게 맞물리고 상기 구동 부싱과 활주 가능하게 맞물리는 슬리브 베어링을 더 포함하는, 진공 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 나사산 형성된 샤프트의 길이 방향 축을 따른 방향으로 상기 구동 부싱에 대해 상기 슬리브 베어링의 이동을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 구동 부싱 스냅 링을 더 포함하는, 진공 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 나사산 형성된 샤프트의 길이 방향 축을 따른 방향으로 상기 베이스 캡에 대해 상기 슬리브 베어링의 이동을 방지하도록 구성된 적어도 하나의 슬리브 베어링 스냅 링을 더 포함하는, 진공 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 나사산 형성된 샤프트는, 상기 길이 방향 축을 중심으로 한 상기 베이스 캡에 대한 상기 나사산 형성된 샤프트의 회전이 방지되도록 상기 베이스 캡에 결합된, 진공 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 나사산 형성된 샤프트의 위치를 고정하도록 구성된 잼 너트(jam nut) 또는 쐐기부(shim)를 더 포함하는, 진공 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 나사산 형성된 샤프트는 상기 나사산 형성된 샤프트로부터 반경 방향으로 연장되는 샤프트 플랜지를 포함하고;
    상기 샤프트 플랜지는 적어도 하나의 정렬 핀을 포함하고;
    상기 베이스 캡은 적어도 하나의 베이스 캡 정렬 핀 구멍을 포함하고;
    상기 적어도 하나의 정렬 핀은 상기 적어도 하나의 베이스 캡 정렬 핀 구멍과 활주 가능하게 맞물리는, 진공 장치.
  12. 제4항에 있어서, 상기 외부 베이스 지지부는 상기 베이스 캡과 상기 가요성 구성 요소 사이의 상기 나사산 형성된 샤프트의 영역으로 접근하는 것을 허용하도록 구성된 개구를 포함하는, 진공 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 나사산 형성된 샤프트의 나사산 형성된 부분이 상기 나사산 형성된 구멍 구성 요소와 나사산으로 맞물리는 길이는 상기 나사산 형성된 샤프트의 상기 나사산 형성된 부분의 직경의 적어도 2배인, 진공 장치.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서, 상기 조절 가능한 지지 조립체는 상기 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소에 대해 3-지점 칼럼 구조를 제공하도록 구성된 3개의 조절 가능한 지지부 중 하나인, 진공 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소는 집속 전극 또는 캐소드를 포함하는, 진공 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 진공 장치는 전자총, 시트 빔 클라이스트론, 라운드 빔 클라이스트론, 다중 빔 클라이스트론, 상대론적 클라이스트론, 진행파 튜브, 자이로트론, 자유 전자 레이저, 전자 현미경, 유도성 출력 튜브 또는 선형 가속기를 포함하는, 진공 장치.
  18. 진공 장치로서,
    진공을 둘러싸도록 구성된 인클로저로서, 개구를 포함하는 외부 베이스를 포함하는, 상기 인클로저;
    상기 인클로저 내의 내부 베이스; 및
    상기 내부 베이스를 상기 외부 베이스에 결합시키고 상기 개구를 통해 연장되는 조절 가능한 지지 조립체를 포함하되, 상기 조절 가능한 지지 조립체는,
    길이 방향 축을 따라 연장되는 샤프트;
    상기 외부 베이스에 대해 상기 길이 방향 축을 따른 방향으로 외부 베이스 지지 조립체의 축 방향 이동이 방지되도록 상기 외부 베이스에 결합되는 상기 외부 베이스 지지 조립체;
    상기 외부 베이스 지지 조립체와 나사산으로 맞물리고 상기 샤프트에 결합된 나사산 형성된 구성 요소로서, 상기 외부 베이스 지지 조립체와 독립적으로 상기 샤프트에 대해 상기 길이 방향 축을 따른 방향으로 상기 나사산 형성된 구성 요소의 축 방향 이동이 방지되는, 상기 나사산 형성된 구성 요소; 및
    상기 외부 베이스 및 상기 샤프트에 결합되고 상기 개구를 밀봉하는 가요성 구성 요소를 포함하는, 진공 장치.
  19. 진공 장치로서,
    진공을 둘러싸는 수단;
    상기 진공을 둘러싸는 수단 내에 배치되고, 상기 진공을 둘러싸는 수단 내부의 적어도 하나의 캐소드 조립체 구성 요소를 지지하는 지지 수단;
    상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단; 및
    상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단의 길이 방향 축을 따라 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단의 축 방향 이동을 방지하는 수단을 포함하는, 진공 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 길이 방향 축을 중심으로 상기 지지 수단의 위치를 조절하는 수단의 회전을 방지하는 수단을 포함하는, 진공 장치.
  21. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150183544A1 (en) 2013-12-30 2015-07-02 Avery Dennison Corporation Label Application System
US10854417B1 (en) * 2017-10-26 2020-12-01 Triad National Security, Llc Radial radio frequency (RF) electron guns

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416318A (en) * 1942-08-15 1947-02-25 Standard Telephones Cables Ltd Electron discharge device
US2611110A (en) * 1944-04-19 1952-09-16 Raytheon Mfg Co Electronic discharge device of the cavity resonator type
US3312857A (en) * 1963-04-19 1967-04-04 Itt Microwave amplifier utilizing multipaction to produce periodically bunched electrons
JPS6132332A (ja) * 1984-07-24 1986-02-15 Japan Atom Energy Res Inst クライストロン
JPH01235142A (ja) * 1988-03-15 1989-09-20 Hitachi Ltd イオン捕集方法およびその装置
DE8913245U1 (ko) * 1989-11-09 1990-04-19 Pink Gmbh Vakuumtechnik, 6980 Wertheim, De
US5422540A (en) * 1992-01-30 1995-06-06 Nec Corporation High power klystron tuning mechanism having means for detecting non-synchronous tuning channel conditions
JP2661520B2 (ja) * 1993-10-06 1997-10-08 日本電気株式会社 多空胴クライストロン
KR100205417B1 (ko) 1996-03-29 1999-07-01 구자홍 마그네트론의 방열장치
KR100210065B1 (ko) 1996-04-17 1999-07-15 윤종용 마그네트론의 캐소드구조
JP3536585B2 (ja) * 1997-04-25 2004-06-14 松下電器産業株式会社 ワークのプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US8076853B1 (en) 2007-03-01 2011-12-13 Communications & Power Industries Llc Terahertz sheet beam klystron
FR2953326B1 (fr) * 2009-11-27 2012-01-06 Thales Sa Tube electronique avec injection optimisee du faisceau d'electrons dans le tube
KR101828864B1 (ko) 2010-09-27 2018-02-14 인터 유니버시티 리서치 인스티튜트 코포레이션 하이 에너지 엑셀레이터 리서치 오거나이제이션 광음극 고주파 전자총 공동 장치
US8593235B2 (en) 2011-03-16 2013-11-26 Alcatel Lucent Cavity filter thermal dissipation
US8716925B2 (en) * 2011-08-09 2014-05-06 L-3 Communications Corporation Adjustable perveance electron gun header
CN203325831U (zh) * 2013-05-10 2013-12-04 湖北汉光科技股份有限公司 阴极和聚束极组件与速调管底座的连接结构
US10490381B2 (en) 2013-09-04 2019-11-26 Qmast Llc Sheet beam klystron (SBK) amplifiers with wrap-on solenoid for stable operation
JP5805842B1 (ja) 2014-12-03 2015-11-10 東芝ホクト電子株式会社 マグネトロン
CN107636792B (zh) * 2015-10-20 2019-05-14 韩国标准科学研究院 易于位置调节的电子显微镜用电子枪及包括其的电子显微镜
US9502203B1 (en) 2015-12-21 2016-11-22 Dymenso LLC Electron beam gun with kinematic coupling for high power RF vacuum devices
US10345562B2 (en) 2017-02-07 2019-07-09 Raytheon Company All-reflective solar coronagraph sensor and thermal control subsystem

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