Способ изготовления магнитной периодической фокусирующей системы для СВЧ-приборов 0-типа Советский патент 1993 года по МПК H01J23/87 

Изобретение относится к электронике СВЧ, в частности к способам изготовления приборов с электронным пучком, фокусируемым магнитной периодической фокусирующей системой (МПФС) с постоянными магнитами, и может быть использовано, например, при создании ламп бегущей волны.

Цель изобретения - повышение процента выхода годных приборов путем отбраковки собранной системы магнитных полюсных наконечников без кольцевых магнитов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отбраковки собранной системы магнитных полюсных наконечников без кольцевых магнитов для приборов 0-типа с МПФС, включающем контроль геометрии отдельных магнитных полюсных наконечников и собранной системы их в целом, собранную систему магнитных полюсных наконечников помещают в однородное магнитное поле, ориентируя ее ось по направлению магнитного поля, измеряют осевое распределение продольной компоненты индукции магнитного поля Bo(z), индукции поперечного магнитного поля.:

На фиг.1 представлена собранная система полюсных наконечников; на фиг.2 - картина силовых линий поля соленоида; на фиг.З МПФС; на фиг.4 - картина результирующего поля системы полюсных наконечников в продольном поле соленоида.

Система из магнитных полюсных наконечников 1 и немагнитных втулок 2 помещена в однородное поле соленоида 3, причем ось системы полюсных наконечников совмещена с осью соленоида.

Способ осуществляется следующим образом. Сначала контролируют геометрию отдельных магнитных полюсных наконечников 1 (фиг.1), затем, отбраковав негодные, собирают систему полюсных наконечников, спаивая их между собой через немагнитные втулки 2. Собранную таким образом систему помещают в однородное магнитное поле, например поле соленоида (фиг.2), так, чтобы геометрическая ось системы полюсных наконечников совпала с направлением продольного магнитного поля. При этом форма поля соленоида изменяется и принимает вид, подобный полю в МПФС (фиг.З), с той разницей, что продольная составляющая результирующего поля имеет одно направление по всей длине системы (фиг.4). Естественно, что неизбежно присутствующие в системе полюсных наконечников нарушения азимутальной структуры, связанные с дефектами сборки, изменяют структуру магнитного поля системы соленоид-полюсные наконечники, что приводит к появлению на

оси системы поперечных магнитных полей. Далее измеряют продольную составляющую магнитного поля системы Bo(z), поперечное магнитное поле Bi(z), после чего судят о пригодности собранной системы магнитных полюсных наконечников по выражению

lBi(z){

am: 1

Вз(1--|), (1)

а

где а-радиус пролетного канала, м; b - предполагаемый радиус пучка, м; -длина системы полюсных наконечни- 5 ков, м;

Вэ - величина однородного осесиммет- ричного магнитного поля, Г.

IВi(z) | -усредненное по длине значение поперечного магнитного поля, Тл; 20

V к тэ

г э

ufvr

30

25

§ - амплитуда магнитного поля МПФС, для которой предназначена данная система полюсных наконечников, ТА;

Vo - ускоряющее напряжение. В;

К

ггЕо v а

Р - первеанс пучка А/В

1,т - заряд и масса электрона, Кл, кГ;

К Со - диэлектрическая постоянная, i.

Ьм

Критерий (I) является объективным м вместе с тем жестким условием, накладываемым на распределение поперечного магнитного поля в системе, т.к. он получен в предположении наиболее неблагоприятного распределения угла ориентации поперечного магнитного поля с точки зрения нарушения токопрохождения пучка, Пример реализации способа. - Для проверки собранных систем полюсных наконечников, состоящих из 20 одиночных полюсных наконечников, связанных через немагнитные втулки (т.е. контролировали системы полюсных наконечников для 10 периодов МПФС, период L 0,011 м),

использовали соленоид с величиной продольного поля 0,07 Тл. После помещения собранной системы полюсных наконечников в область однородного поля соленоида измерили распределение модуля поперечного магнитного поля I 81(2) t, создаваемого неодиородностями системы полюсных наконечников. Измерения выполняли с помощью датчика Холла. Для иллюстрации способа выбрали две системы. Согласно условию (), предельное значение

IBi(z)l

Вг

100% 0,11%. т.е. считаются

годными (в данном случае) системы с относительным уровнем поперечного магнитного поля 0,11% и. соответственно, при

§1 IL. 100% 0.11%

Do

система полюсных

наконечников считается негодной. У взятых для иллюстрации систем относительный уровень поперечного магнитного Лоля

lBi(z)l Во

(1)

100% « 0.08%

Формула изобретения

: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТ НОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФОКУСИРУЮ1ЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СВЧ-ПРИБОРОВ 0-ТИПА. состоящей из полюсных накокёч- ; НИКОВ и кольцевых магнитов, включающий сборку системы, контроль ее магнитных параметров, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных приборов . собранную систему магнитных полюсных наконечников без кольцевых магнитов помещают в однородное магнитное поле, совмещая ось системы с направлением однородного магнитного поля, измеряют осевые распределения величин индукций продольного магнитного поля Во (Z), Тл и поперечного магнитного поля Bi (2), Тл. и определяют годность собранной системы магнитных полюсных наконечников из выражения

1ШЩ

1где а - радиус пролетного канала, м; b - предполагаемый радиус пучка, м;

0

5

0

5

0

(2) - 0,19%

tSo

Исходя из условия (1). система 1 получается годной, и можно гарантировать, что при совместном выполнении рекомендаций данных в этой заявке и заявке, посвященной кольцевым магнитам, собранная магнитная периодическая система будет работать без последующей настройки. Напротив, система 2 не удовлетворяет условию (1) и, таким образом, является фактически негодной. (56) Патент ФРГ № 1541059. кл. Н 01 J 23/06. опублик. 1973,

Дмитриев С.В., Вельский A.M. Измерение параметров магнитных .периодических систем ЛБВ, Радиотехника, 1977, т.32, Мг 1, с.109-110.

I - длина системы полюсных наконечников, м;

Во - величина однородного осевого маг- нитного поля, Тл; Вэ BoV ., Тл,|Bi(z)| - усредненное по длине значение поперечного магнитного поля. Тл; тэ Vi -KV/3| ; §

т

«7 -:

Uo К2 Р

В - амплитуда магнитного поля МПФС, для которой предназначена данная система полюсных наконечников; Тл;

Uo - ускоряющее напряжение, В;

Р - первеанс пучка,

Z - продольная координата;

I. m - заряд и масса электрода, Кл, кГ;

ЕО - диэлектрическая постоянная, Кл / Вм.

Изобретение относится, в частности, к способам изготовления приборов с электронным гужом, фокусируемым магнитной периодической фжусирующей системой (МПФС) с постоянными магнитами, и может быть использовано, нэтример, при создании памп бегущей вопны. Собра№1ую систему магнитных полюсных наконечников без колыдевых магнитов помещают в однородное магнитное поле, совмещая ось системы с направлением однородного магнитного поля, измеряют осевые распределения вепичин индукций продольного магнитного поля и поперечного магнитного поля и определяют годность собранной сиаемы магнитных попюсных наконечников, исходя из выражения приведенного в описании изобретения Способ позволяет повысить процент выхода годных приборов СВЧ. 4 иа

FLnUlJlJl

1ПГ

ITlJirirTJ

-/

Редактор Т.Федотов

Составитель Е.Шитова Техред М.Моргентал

Фиг.З

Фие

Корректор м. Ткач