Способ тренировки импульсных модуляторных ламп Советский патент 1974 года по МПК G01R31/22 

1

Изобретение относится к способу тренировки импульсных модуляторных ламп в процессе их изготовления или перед установкой в аппаратуру, а также в процессе эксплуатации и хранения.

Известный способ тренировки заключается в следующем. Лампу устанавливают в модулятор с частичным разрядом накопительного конденсатора, имеющий нагрузку в виде безыидуктивного резистора, прогревают катод лампы в течение 10-30 мин, подают напряжения на сетки и анод (около 50% их номинальных значений). Затем ступенями повыщают напряжения до 100-120% номинальных значений. На каждой ступени делают выдержку до уменьшения или прекращения пробоев.

В процессе такой тренировки при прохождении через лампу импульсного тока напряжение на аноде лампы составляет 1-5 кв в зависимости от мощности лампы. Под воздействием электронного потока происходит частичное разложение продуктов напыления оксидного катода, оплавление некоторых неровностей и острий, способствующих развитию пробоев. В конце тренировки электрическая прочность ламп в таком режиме повыщается. Однако при последующей работе модуляторной лампы с СВЧ нагрузкой, склонной к пробоям, к аноду лампы при пробое в нагрузке прикладывается почти все напряжение накопителя, т. е. десятки киловольт. При этом ток анода лампы возрастает до двухкратной величины. В результате анод бомбардируется пучком электронов с значительно ббльщей энергией. Кроме того, изменяется и фокусировка пучка. Поэтому выделение энергии электронов происходит на больщей глубине от поверхности анода, что приводит к интенсивной десорбции газов из материала анода. Выделяющиеся газы способствуют развитию пробоев. При этом через лампу и СВЧ прибор протекает огромный разрядный ток, который в случае отсутствия достаточного защитного сопротивления может привести к значительным разрущениям электродов лампы и магнетрона.

Перед установкой лампы в аппаратуру рекомендуется тренировка ее сначала с активной нагрузкой, а затем с СВЧ прибором. Однако пробои в СВЧ приборе нерегулярны и возникают только при токах и напрял ениях, близких к рабочим значениям или выше их, что не позволяет постепенно повышать энергию потока электронов, бомбардирующих анод, а при пробоях с большими напряжениями возможен выход из строя как модуляторной лампы, так и СВЧ прибора. Таким образом, существующие методы тренировки не обеспечивают достаточной электрической прочности модуляторной лампы при работе на реальную нагрузку (СВЧ прибор) при пробоях в нем.

Цель изобретения - повышение электрической прочности модуляторных ламп при пробоях в нагрузке.

Цель достигается тем, что в процессе тренировки по предлагаемому способу периодически закорачивают нагрузочный резистор в испытательном стенде в течение нескольких импульсов.

Модуляторные лампы типов ГМИ-38 и ГМИ-83 В, оттренированные на заводе-изготовителе в соответствии с принятой технологией (с нагрузкой в виде резистора) были проверены на электрическую прочность в соответствии с ЧТУ на них. Затем производилась тренировка ламп при периодическом закорачивании нагрузки. Положительные напряжения на электродах повышались ступенями с 50-60 до 100-120% их номинальных значений по мере уменьшения количества пробоев. Имитация пробоев в нагрузке производилась путем закорачивания нагрузочного резистора с помощью тиратрона по 10 импульсов подряд (в пачке) с периодом следования закорачивающих пачек 5 сек. В анодную цепь модуляторной лампы включен резистор сопротивлением 30 ом. При пробоях в модуляторной лампе тиратрон также поджигается. Длительность тренировки около 2 час. За это время электрическая прочность повышается на порядок и практически не ухудшается после трехмесячного хранения оттренированных ламп (типа ГМИ-38).

Повышение электрической прочности модуляторных ламп в результате предлагаемой тренировки объясняется следующим образом.

В процессе тренировки производится чередование режима малой энергии потока электронов с режимом большой энергии. В режиме малой энергии происходит разложение пленки продуктов напыления оксидного катода на поверхности анода. В режиме большой энергии при постепенном ее повышении происходят нагрев анода на все большую глубину и постепенная десорбция газов из материала анода. Таким образом анод очищается на глубину, которая не будет превышаться потоком электронов при искрениях в СЕЧ нагрузке в процессе эксплуатации. Кроме того, протекание значительных токов при пробоях в лампе с закороченной нагрузкой приводит к оплавлению острий и неровностей на поверхности электродов ламп. Следует ожидать сокращения длительности тренировки ламп в процессе их изготовления за счет интенсификации процессов при повышенной энергии электронного пучка.

Предмет изобретения

Способ тренировки импульсных модуляторных ламп, заключающийся в прогреве катода лампы, подаче полного напряжения смещения на управляющую сетку, ступенчатом увеличении положительных напряжений сетки и анода от 50-60 до 100-120% их номинальных значений с выдержкой до прекращения пробоев на каждой ступени, отличающийся тем, что, с целью повыщения электрической прочности ламп при пробоях в реальной нагрузке, в процессе тренировки периодически закорачивают нагрузочный резистор.