RU1736293C

RU1736293C - Collector of tube instrument

Info

Publication number: RU1736293C
Authority: RU
Inventors: В.И. Желудков; С.А. Камочкин
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Алмаз"
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: electronic devices. SUBSTANCE: device has pressurized surface 1 which serves as cooling housing, insulator 2, current pick-up 3, wall plates 4 and compensator 5 which is coiled in groove on current pick-up 3. Grooves are arranged in parallel to axis of collector 4. Wall plates 4 are made from magnetically soft material and are attached between grooves in notches 6. Member 4 serve as additional magnetic shield. EFFECT: increased reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электронным СВЧ-приборам. The invention relates to electronic microwave devices.

Известный коллектор электровакуумного прибора (ЭВП) содержит токоприемник, соединенный с корпусом через изолятор, и компенсатор, находящийся в тепловом контакте с изолятором и токоприемником. Компенсатор выполнен в виде металлической спирали, размещенной в канавках на внешней поверхности токоприемника. A known collector of an electrovacuum device (EEC) contains a current collector connected to the housing through an insulator, and a compensator in thermal contact with the insulator and current collector. The compensator is made in the form of a metal spiral placed in grooves on the outer surface of the current collector.

Недостатком коллектора является малоэффективная экранировка магнитного поля на оси коллектора в лучевых ЭВП, в которых в качестве фокусирующей магнитной системы применен постоянный магнит. Экранировка магнитного поля в таких приборах осуществляется как правило внешним кожухом. В этом случае магнитное поле в области коллектора приводит к дополнительной фокусировке отработанного потока электронов, к локальному оседанию потока на токоприемник и его перегреву, снижающему надежность и долговечность коллектора ЭВП. A drawback of the collector is the ineffective shielding of the magnetic field on the axis of the collector in beam EECs in which a permanent magnet is used as the focusing magnetic system. The screening of the magnetic field in such devices is usually carried out by an external casing. In this case, the magnetic field in the collector region leads to additional focusing of the spent electron flux, to local subsidence of the flux to the current collector and its overheating, which reduces the reliability and durability of the EEC collector.

Целью изобретения является повышение долговечности коллектора лучевых ЭВП с фокусировкой постоянным магнитом за счет уменьшения амплитуды магнитного поля в области коллектора и устранения локальных перегревов. The aim of the invention is to increase the durability of the collector of beam EEC with focusing by a permanent magnet by reducing the amplitude of the magnetic field in the region of the collector and eliminating local overheating.

Поставленная цель достигается тем, что в коллекторе ЭВП, включающем токоприемник, соединенный с корпусом через изолятор и компенсатор в виде металлической спирали, расположенной в канавке на внешней поверхности токоприемника, согласно изобретению канавки размещены параллельно оси коллектора, между которыми в пазах выполненных на токоприемнике, закреплены пластины-перегородки из магнитомягкого материала так, что D_n < D_c, где D_n диаметр окружности, описанной по выступающим частям перегородок; D_c диаметр окружности, описанной по внешним образующим спиралей.This goal is achieved by the fact that in the collector of the EVP, including a current collector connected to the housing through an insulator and a compensator in the form of a metal spiral located in a groove on the outer surface of the current collector, according to the invention, the grooves are parallel to the collector axis, between which are fixed in the slots made on the current collector partition plates of soft magnetic material so that D _n <D _c , where D _{n is the} diameter of the circle described by the protruding parts of the partitions; D _{c the} diameter of the circle described by the outer generatrix of the spirals.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

В лучевых ЭВП с фокусировкой электронного потока постоянным магнитом на оси коллектора имеется магнитное поле с полярностью, обратной полю в пространстве взаимодействия. Экранировка, осуществляемая внешним кожухом, недостаточна для достижения равномерного токооседания отработанного электронного потока. Эффективная экранировка магнитного поля на оси коллектора в предлагаемом техническом решении достигается за счет того, что канавки на внешней поверхности токоприемника размещены параллельно оси коллектора, а между ними в пазах, выполненных на токоприемнике, закреплены пластины-перегородки из магнитомягкого материала. In beam EECs with a focusing of the electron beam by a permanent magnet, there is a magnetic field on the collector axis with a polarity inverse to the field in the interaction space. The screening carried out by the outer casing is insufficient to achieve uniform current subsidence of the spent electron stream. Effective screening of the magnetic field on the axis of the collector in the proposed technical solution is achieved due to the fact that the grooves on the outer surface of the current collector are parallel to the axis of the collector, and between them in the grooves made on the current collector are fixed partition plates made of magnetically soft material.

Глубина погружения и толщина перегородок не должна приводить к смыканию магнитомягкого материала в теле токоприемника и к его появлению на внутренней поверхности токоприемника во избежание ухудшения теплоотвода наружу и распределения тепла по азимуту. Выступающая часть перегородок не должна своей внешней поверхностью касаться изолятора, в том числе при температуре пайки, т.к. в этом случае нарушается работа термокомпенсатора. The immersion depth and the thickness of the partitions should not lead to the closure of soft magnetic material in the body of the current collector and to its appearance on the inner surface of the current collector in order to avoid deterioration of the heat sink to the outside and heat distribution in azimuth. The protruding part of the partitions should not touch the insulator with its outer surface, including at the soldering temperature, because in this case, the operation of the temperature compensator is disrupted.

Распределение магнитомягкого материала вдоль его оси, толщина перегородок, их число и т. д. выбираются из соображений достаточного теплоотвода, требуемой величины и распределения магнитного поля на оси коллектора, обеспечивающих равномерноcть токооседания на внутреннюю поверхность токоприемника. Рабочая температура коллектора не должна превышать точку Кюри для материала, из которого изготовлены перегородки. The distribution of soft magnetic material along its axis, the thickness of the partitions, their number, etc., are selected based on considerations of sufficient heat removal, the required size and distribution of the magnetic field on the collector axis, ensuring uniform current collection on the inner surface of the current collector. The working temperature of the collector must not exceed the Curie point for the material from which the partitions are made.

Необходимо заметить, что только продольное расположение спиралей и канавок позволяет создать дополнительное экранирование. При кольцевом расположении канавок каждая перегородка будет выполнять роль выпрямителя поперечной составляющей магнитного поля и на величину продольной составляющей заметного влияния (при разумном шаге канавок) не оказывает. It should be noted that only the longitudinal arrangement of the spirals and grooves allows you to create additional shielding. With an annular arrangement of grooves, each partition will act as a rectifier of the transverse component of the magnetic field and will not have a noticeable effect (with a reasonable pitch of the grooves) on the magnitude of the longitudinal component.

На фиг.1 схематически представлен коллектор с компенсатором из спирали и впаянными в тело токоприемника пластинами-перегородками; на фиг.2 кривые значений магнитного поля на оси коллектора без перегородок и с ними. Figure 1 schematically shows a collector with a compensator from a spiral and septum plates soldered into the body of the current collector; figure 2 curves of the magnetic field on the axis of the collector without partitions and with them.

Коллектор электровакуумного прибора (см. фиг.1) содержит вакуумную оболочку 1 рубашку охлаждения, изолятор 2, токоприемник 3, пластины-перегородки из магнитомягкого материала 4 и компенсатор 5 из спирали. Пластины-перегородки закреплены в пазах 6. На фиг.2 приведены кривая I значение магнитного поля на оси коллектора без дополнительного экрана; кривая II значение магнитного поля на оси коллектора с экраном. The collector of the electrovacuum device (see Fig. 1) contains a vacuum shell 1 cooling jacket, an insulator 2, a current collector 3, partition plates of soft magnetic material 4 and a compensator 5 from a spiral. The partition plate is fixed in the grooves 6. Figure 2 shows the curve I, the value of the magnetic field on the axis of the collector without an additional screen; curve II value of the magnetic field on the axis of the collector with the screen.

Примером конкретного выполнения может служить коллектор, токоприемник 3 которого выполнен из меди или другого материала с высоким коэффициентом теплопроводности, спирали выполнены из такого же материала. На токоприемнике 3 изготовлены пазы 6 размером 1,50 х 0,3 мм в количестве 36 шт. Такие пазы можно сделать либо с помощью резца, либо электроискровым способом. Пластины-перегородки 4 штамповкой нарезаются из листового материала, например трансформаторной стали размером 0,3 х 2,0 мм. Затем обработанные пластины покрываются слоем электролитического серебра толщиной 6-9 мкм и вставляются в пазы 6 по тугой посадке. Далее производится сборка с компенсатором 5 и пайка припоем ПСр72В. An example of a specific implementation can be a collector, the current collector 3 of which is made of copper or another material with a high coefficient of thermal conductivity, spirals are made of the same material. On the current collector 3, grooves 6 are made of size 1.50 x 0.3 mm in an amount of 36 pcs. Such grooves can be made either with a cutter or with an electric spark method. Partition plates 4 are stamped by stamping from sheet material, for example, transformer steel measuring 0.3 x 2.0 mm. Then the processed plates are covered with a layer of electrolytic silver with a thickness of 6-9 microns and inserted into the grooves 6 in a tight fit. Next, the assembly is performed with compensator 5 and soldering with PSr72V solder.

Применение дополнительного экрана в виде пластин-перегородок, расположенных в пазах на теле токоприемника и разделяющих спирали компенсатора так, что образована канавка, в которой компенсатор расположен, позволяет ввести дополнительную экранировку магнитного поля на оси коллектора без ухудшения теплорассеивающих способностей всего узла. Дополнительный экран позволяет уменьшить амплитуду магнитного поля на 10-30% что увеличивает КПД коллектора, повышает долговечность и надежность коллектора и всего прибора в целом. The use of an additional screen in the form of partition plates located in grooves on the body of the current collector and separating the spirals of the compensator so that a groove is formed in which the compensator is located allows additional shielding of the magnetic field on the axis of the collector to be introduced without compromising the heat dissipation capabilities of the entire assembly. An additional screen allows you to reduce the amplitude of the magnetic field by 10-30% which increases the efficiency of the collector, increases the durability and reliability of the collector and the entire device as a whole.

Claims

COLLECTOR OF ELECTRIC VACUUM INSTRUMENT according to ed. St. N 1496548, characterized in that, in order to increase durability by reducing the amplitude of the magnetic field in the collector area and eliminating local overheating, the grooves are parallel to the collector axis, between which in the grooves made on the current collector there are fixed partition plates made of soft magnetic material so that D _n <D _c , where D _{n is the} diameter of the circle described by the protruding parts of the partitions, cm; D _c - the diameter of the circle described by the outer generatrix of the spirals, see