Катод для магнетронных приборов Советский патент 1987 года по МПК H01J1/20 H01J23/04 

Изобретение относится к электронным приборам М-типа, в частности к катодам этих приборов, расположенным в пространстве взаимодействия. Известны катоды для магнетронов, выполненные в виде цилиндра из молиб деновой или танталовой ленты, на который наносится эмиссионное покрытие Неравномерный нагрев катодного цилиндра по азимуту приводит к его деформации и прогибу. Анализ показьгаает, что взаимосвяз неравномерности нагрева и прогиба та кова, что она приводит к увеличению начального прогиба, который всегда имеется. Таким образом, положение ка тода в центре анодного блока является положением неустойчивого равновесия. Вследствие этого возникают термомеханические колебания. Утолщение катодного цилиндра и обеспечение мак симально точной его центровки в анод ном блоке не предотвращают возникновения термомеханических колебаний. Описанные нежелательные явления возрастают с увеличением длины катода. Известен катод для электронных приборов полуподогревного типа, содержащий цилиндр, изготовленный из тантала и покрытый эмиссионным веществом, внутри которого по оси расположен механически жесткий стержень из материала с большой теплопро водностью, например вольфрама. Недостатком данной конструкции также является наличие термомеханических колебаний катода в пространст ве взаимодействия. Цель изобретения - предотвращение возникновения термомеханических коле баний катода. Поставленная цель достигается тем что в предложенном катоде для магнет ронных приборов полуподогревного типа цилиндр выполнен из отдельных соединенных друг с другом элементов с гофрами на концах, а между этими эле ментами и стержием расположены кольцевые изоляторы. Стержень может быть выполиен полым, и его полость соединяется с сис темой охлаждения дпя увеличения теплоотвода с механически жесткого стержия при большой обратной бомбардировке катода. Разделение катода на отдельные элементы с механической развязкой между ними в виде гофр позволяет при одностороннем преимущественном нагреве катода устранить его смещение и термомеханические колебания относительно начального положения. На чертеже показан предложенный катод для магнетронов. Катод полуподогревного типа содержит цилиндр I, состоящий из отдельных соединенных друг с другом элементов 2, выполненных из тонкой танталовой ленты. Эти элементы выполняют функции подогревателя и подложки для нанесения эмиттирующего покрытия. На концах элементов вьтолнены гофры 3. Внутри цилиндра 1 по его оси расположен полый механически жесткий стержень 4, полость которого соединена с системой охлаждения. Стержень выполнен из материала с большой теплопроводностью, например из вольфрама. Между жестким стержнем и элементами 2 помещены кольцевые изоляторы 5. Охлаждение жесткого стержня 4 кроме стабилизации формы позволяет увеличить мощность, рассеиваемую на катоде, в 1,5 раза.. Принцип взаимодействия элементов катода следующий. Наружная эмиттирукяцая поверхность элементов 2 разогревается предварительно до рабочих температур током накала, протекающим последовательно по элементам и стержню 4. Известно что при работе приборов магнетронного типа катод подвергается значитёльной обратной бомбардировке и дополнительному азимутально-неравномериому нагреву. Если -одиа из сторон катода преимущественно перегрета и ее тепловое удлинеиие велико, то катод деформируется. В предложенной конструкции катода односторонние тепловые деформации катода устраняются дополнительным прогибом гофр 3, благодаря которьм изгибающие катод усилия не могут возникнуть. Наружные геометрические размеры катода (по эмиттирующей поверхности) определяются стержнем Д, на котором все элементы 2 центрируются при помощи дополнительных керамических изоляторов 5. Катод крепится к катодной ножке обычного типа при помощи ципиндра 1. Предложенный атод может применяться как в генераторных, так и усилительных приборах М-типа, имеющих эмиттирующий катод в пространстве

35877984

взаимодействия. Преимущество като- нюю выходную мощность, а также стабида - в его тепловой устойчивости, лизировать параметры катодов в прочто дает возможность увеличить сред- цессе производства.

1. КАТОД ДЛЯ МАГНЕТРОННЫХ ПРИБОРОВ полуподогревного типа, со- держаищй цилиндр, изготовленный, например, из танталовой ленты, покрытый эмиссионным веществом, внутри которого по оси расположен механически жесткий стержень с большой теплопроводностью, вьтолненный, например, из вольфрама, отличающийся тем, что, с целью предотвращения тер- ^^oмexaничecкиx колебаний катода в пространстве взаимодействия магнетрона, цилиндр выполнен из отдельных соединенных друг с другом элементов с гофрами на концах, а между ними и стержнем расположены кольцевые изоляторы .2. Катод ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью увеличения теплоотвода с внутреннего стержня при большой обратной бомбардировке катода, стержень выполнен полым, и его полость соединена с системой охлаждения.(Лелсх>& •^ ^со00