МАГНЕТРОН Российский патент 1999 года по МПК H01J25/50 

Изобретение относится к конструированию СВЧ-приборов М-типа, в частности к магнитным системам двухчастотных или одночастотных магнетронов.

1. Известны магнетроны прямой схемы коаксиальные и обращенные.

Известны недостатки и достоинства первого и второго типов организации пространства взаимодействия: стабильность частоты коаксиальных магнетронов и их компактность, большая мощность и долговечность обращенных магнетронов и их увеличенные габариты по сравнению с магнетронами прямой схемы.

2. Известны также рабочие характеристики магнетронов. Здесь следует отметить зависимость тока от напряжения при различных величинах индукции в зазоре взаимодействия. При этом, чтобы создать достаточную индукцию в зазоре взаимодействия, надо конструировать точную и громоздкую конструкцию.

Известен (а.с. N 554748) сетевой двухчастотный магнетрон, в котором магнитная система модернизируется так, что образуется единая магнитная цепь, создаваемая всеми секциями магнитопровода обоих магнетронов. Недостаток здесь лишь в том, что нет регулировки магнитного поля в зазоре взаимодействия.

Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, т. е. чтобы обеспечивались: 1) долговечность, высокая мощность прибора; 2) условия по величине индукции в зазоре взаимодействия были бы более упрощенными в отношении конструктивного оформления; 3) создавались бы условия для стабилизации или регулировки рабочих характеристик магнетрона.

Поставленная цель достигается тем, что магнетрон конструируется коаксиальным с внутренним катодом увеличенного радиуса, сравнимым с радиусом катода обращенного магнетрона равной мощности, а анод делается внешним. Таким образом, освобожденная внутренняя площадь внутри катодного кольца используется для размещения как подогревателя катода, так и индукторной катушки для создания дополнительной индукции в зазоре, что достигается применением раструбной конструкции магнитопроводов.

На фиг. 1 обозначено: 1 - анод, 2 - пространство взаимодействия, 3 - постоянный магнит кольцевой формы, расположенный над пространством взаимодействия, 4 - магнитопровод индукционной добавки (арматура), 5 - наконечник, 6 - индукционная катушка добавки магнитной индукции, 7 - лист раструбной арматуры магнитопровода (показан внешний вид с разрезом вдоль продольной оси от вихревых токов на фиг. 1а), 8 - шайба, 9 - пружина, 10 - болт, 11 - гайка, 12 - охлаждение анода, 13 - корпус прибора, 14 - центрирующая втулка, 15 - катод. На чертеже нет изображений элементов накала катода, вывода СВЧ-энергии, цепей питания анода и катода, элементов стабилизации генерации электромагнитного поля. Прибор работает обычным образом при включении всех номинальных напряжений, но здесь следует учесть, что магнитное поле в зазоре взаимодействия может:
1) регулироваться током катушки 6;
2) стабилизироваться этим же током, причем поверхность катода 15 здесь большая по сравнению с аналогичными магнетронами классической конструкции, а значит, прибор мощнее и надежнее в работе. Кроме того, возможна регулировка по частоте, так как индукционная катушка 6 - суть настроечный элемент.

Магнетрон прямой схемы с внутренним катодом. Характерной чертой катода являются увеличенные размеры для того, чтобы внутреннее пространство оставалось свободным для размещения подогревателя и железного сердечника дополнительного магнитопровода с индукционной катушкой, питаемой регулируемым источником тока. Магнетрон содержит внешний анод и постоянные магниты кольцевой формы, расположенные над пространством взаимодействия так, что поля этих магнитов - постоянного и катушки - суммируются. Техническим результатом является возможность регулировки током катушки магнитного поля в зазоре взаимодействия и стабилизации выходных характеристик магнетрона. Магнетрон также отличается компактностью конструкции. 1 ил.

Магнетрон прямой схемы, содержащий подогреваемый кольцевой катод, анодный блок с элементами питания, постоянный магнит кольцевой формы, расположенный над пространством взаимодействия, корпус и вывод энергии, отличающийся тем, что внутри кольцевого катода содержится дополнительная катушка магнитной индукции с раструбным магнитопроводом, замкнутым на пространство взаимодействия так, что магнитные поля постоянного магнита и дополнительной катушки суммируются, при этом дополнительная катушка является элементом настройки и регулировки магнетрона.