SU656127A1 - Коллектор с рекуперацией энергии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электронным сверхвысокочастотным приборам, использующим рекуперацию энергии электронов на коллекторе.

В известных конструкци х коллекторов с рекуперацией электроды коллектора с пониженным потенциалом, как правило, наход тс  в вакууме не полностью,- и охлаждаема  сторона этих электродов соприкасаетс  с атмосферой 1.

Это приводит к высокочастотному излучению из прибора в свободное пространство , к .необходимости защиты от высоких напр жений, а также требует применени  гидроразв зок (в случае жидкостного охлаждени ), имеющих тем больший вес и габариты, чем выше питающие напр жени  коллектора, и крайе неудобных дл  эксплуатации .

Известен также коллектор с рекуперацией энергии дл  электровакуумных приборов , включающий изол торы и токовоспринимающие поверхности.

Коллектор представл ет из себ  систему изолированных электродов и проводников дл  ввода потенциалов, причем электроды с токовоспринимающимп поверхност ми, бомбардируемыми электронным пучком, закрепленные на диэлектрических изол торах (керамика), заключены внутри одного электрода ,  вл ющегос  частью вакуумной оболочки прибора и снабженного средствами дл  охлаждени  2.

Одним из самых серьезных недостатков такого типа коллекторов  вл етс  необходимость применени  специальных мер, предотвращающих передачу механических напр жений , возникающих вследствие различи  коэффициентов температурного расщирени  керамики и материала элементов коллектора, что ведет к усложнению конструкции и уменьшению поверхности механического , а, следовательно, и теплового контакта наиболее теплонагруженной части коллектора-токоприемника с поверхностью подвергающейс  охлаждению, что в свою

Claims (2)

1. очередь приводит к возрастанию удельной мощности рассе ни  и снижению надежности коллекторов, особенно при работе приборов в циклических режимах. Так, например , после серии термоциклов приборы такого типа не выдерживают механических испытаний. Цель предлагаемого изобретени   вл етс  повышение надежности коллектора и упрощение его конструкции с одновременным снижением веса и габаритов. Она достигаетс  тем, что токовоспринимающие поверхности выполнены в виде сло  электропровод щего материала, нанесенного на внутренние поверхности изол торов . На чертеже изображен наиболее типичный одноступенчатый коллектор электронов , по форме токовоспринимающих поверхностей , выполненный согласно предлагаемому изобретению. На чертеже изображена вакуумна  оболочка 1 прибора, вывод 2 энергии, пространство 3 взаимодействи , изол тор 4, часть 5 вакуумной оболочки приборов 5, в которой закреплен изол тор 4, токовоспринимающа  поверхность 6, совмещенна  с внутренней поверхностью изол тора, выполненна  в виде сло  электропровод щего материала , нанесенного на внутреннюю поверхность изол тора 4, защитное герметизирующее покрытие 7, проводник 8, система 9 охлаждени . На внутреннюю поверхность изол тора 4, например, вжиганием, распылением или электролитически, путем осаждени  на прово д щую подложку, наноситс  слой электропровод щего материала, например, меди или графита. Таким образом образуетс  токовоспринимающа  поверхность. Изол тор закрепл етс  в коллекторной части, вакуумной оболочки 5 прибора. Подача напр жени  на токовоспринимающую поверхность 6 осуществл етс  с помощью проводника 8, имеющего с ней электрический, например , па нный контакт. Съем тепла с поверхности коллектора производитс  с помощью системы 9 охлаждени . Дл  защиты от климатических воздействий предусмотрено герметизирующее покрытие 7. Аналогичным образом могут быть выполнены и более сложные конструкции коллекторов с больщим количеством ступеней. Работа предлагаемого коллектора в приборе ничем не отличаетс  от работы обычных известных коллекторов, но имеетс  р д существенных преимуществ. .Так в предлагаемой конструкции электрод, бомбардируемый и нагреваемый электронами, выполненный в виде электропровод щего покрыти  на внутренней поверхности изол тора 4, практически не оказывает механических воздействий на керамический изол тор при циклическом нагреве и охлаждении. Вес и габариты, предлагаемого коллектора за счет совмещени  поверхности, бомбардируемой электронным потоком с внутренней поверхностью изол тора существенно ниже, чем в прототипе, упрощаетс  конструкци  коллектора и технологи  его изготовлени , так как отсутствует необходимость закреплени  (пайки) внутренних электродов к изол тору и отсутствуют сами эти электроды (их роль выполн ет провод щее покрытие). Дл  устранени  образовани  упруго отраженных и вторичных электродов покрытие рекомендуетс  выполн ть щероховатым и из материала с низким коэффициентом вторичной эмиссии. Выбор толщины электропровод щего покрыти  может быть осуществлен оптимальным образом, исход  из конкретных условий и зависит от материала покрыти  и энергии электронов, которые определ ют глубину проникновени  электронов в вещество , а также, в случае импульсного режима , от длительности импульса, который нар ду с характеристиками материала определ ет величину «теплового скин-сло . К технико-экономическим преимуществам предлагаемой конструкции следует отнести то, что устранена необходимость применени  гидроразв зок при многоступенчатой рекуперации или охлаждении одноступенчатого коллектора совместно с охлаждениеи корпуса прибора; устранено высокочастотное излучение из прибора в свободное пространство; повышена безопасность работы с приборами. Кроме того, повышена надежность Прибора по отношению к многократным циклическим тепловым нагрузкам; упрощена конструкци  и технологи  изготовлени  прибора , так как при его изготовлении примен ютс  наиболее современные методы массового производства, отработанные при производстве печатных плат; снижены вес и габариты коллектора. Применение предлагаемого коллектора особенно перспективно в миниатюрных мощных приборах СВЧ-диапазона, эксплуатируемых в услови х жестких механических и температурных нагрузок, в частности, в приборах разового действи . Формула изобретени  Коллектор с рекуперацией энергии дл  электровакуумных приборов, включающий изол торы и токовоспринимающие поверхности , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности и упрощени  конструкции коллектора, токовоспринимающие поверхности выполнены в виде сло  электропровод щего материала, нанесенного на внутренние поверхности изол торов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3368104, кл. 315-5, 1968.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 249494, кл. Н 01 D 23/16, 1967.

   7