Коллектор электронно-лучевой лампы Советский патент 1979 года по МПК H01J1/42 

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно, к устройству коллекторов электроннолучевых разрядных ламп, имеющих принудительное водяное или испарительное охлаждение.

Известны конструкции коллекторов (анодов) электронно-лучевых разрядны ламп, представляющие собой цилиндрическую теплоразделительную стенку с внутренней цилиндрической тепловоспринимающей поверхностью постоянного или переменного диаметра по длине колектора и наружной теплоотдающей неизотермической поверхностью 1.

Тепловоспринимающая поверхность таких коллекторов испытывает большие удельные тепловые нагрузки под воздействием падающего на нее потока электронов, рассеиваюшихся в радиальном направлении от оси коллектора после прохождения рабочей зоны : электронно-лучевой разрядной лампы. При удельных тепловых нагрузках, превышающих допустимые величины, материал коллектора начинает испаряться с его внутренней тепловоспринимающей поверхности, что приводит

к преждевременному отказу,электронно-лучевой разрядной лампы.

В известных конструкциях коллекторов указанный недостаток частично устраняется путем интенсификации теплоотвода от наиболее теплонагруженных участков внутренней тепловоспринимающей поверхности. Это достигается введением в конструкцию коллектора каналов, расположенных внутри теплоразделительной стенки, позволяющих дифференцировать подачу охлаждающей жидкости к различным ее участкам. Причем, максимальное количество охлаждающей жидкости подается к наиболее теплойагруженным участкам теплоразделительной стенки коллектора.

Известен также коллектор электронно-лучевой лампы, содержащий цилиндрический корпус с наружной теплоотдающей и внутренней тепловоспринимающей поверхностягли 2.

Коллектор усовершенствованной система охлаждения электронно-лучевой ррядной лампы,состоящий из внутренней тепловоспринимающей поверхности, представляющей собой совокупность последовательно расположенных вдоль оси коллектора и сопряженных между собой гладких цилиндрических поверх ностей с несколько выпуклыми наружу стенками и наружной неизотермическо теплоотдающей поверхности, снабженной каналами для прокачки охлаждающей жидкости. Каналы выполнены соосно с осью коллектора и расположены по окружности концентрично внутренней тепло воспринимеиощей поверхности. Причем так как внутренняя тепловоспринимаю щая поверхность состоит из участков с переменными диаметрами и удельной тепловой нагрузкой вдоль оси коллектора, то и каналы имеют различную длину и расположены на различном расстоянии от оси коллектора, т.е. расположены вдоль оси коллектора на различных уровнях. Подача охлаждающей жидкости к каналам каждого уровня осуществляется дифферен цированно и зависит от удельной тепловой нагрузки соответствующих им участков внутренней тепловоспринимающей поверхности. Недостатком указанной конструкции является то, что она не предусматривает снижение удельной теплово нагрузки на тепловоспринимающую поверхность, так как она выполнена в виде совокупности сопряженных цилиндрических поверхностей, т.е. общая площадь ее при заданных габаритах коллектора является минимальной и, следовательно, отношение мощ ности потока электронов, -падающих на тепловоспринимающую поверхность, к площади этой поверхности, которое прямо пропорционально удельной тепл вой нагрузке на тепловоспринимаюшую поверхность, является максимально возможным, тогда I как для снижения удельной тепловой нагрузки это отношение необходимо понижать. Целью изобретения является увели чение снимаемой тепловой нагрузки. Для этого на внутренней поверхно ти выполнены пазы клиновидной формы параллельные оси коллектора. При такой конфигурации увеличив ется суммарная площадь тепловоспри нимающей поверхности, а удельная плотность потока электронов, падаю щего на нее,снижается тем больше, чем меньше угол между радиальной составляющей вектора скорости пото ка электронов и поверхностью (или касательной к ней), на которую он падает. Соответственно снижению удельной плотности потока электронов, падающего на внутреннюю тепло воспринимающую поверхность коллект ра, снижается и ее удельная тепловая нагрузка. На фиг.1 приведен вариант колле тора на фиг.2 - разрез А-А фиг. 1 Коллектор электронно-лучевой ампы содержит корпус 1, имеющий епловоспринимающую поверхность 2 теплоотдающую поверхность 3. Теповоспринимающая поверхность 2 состоит из совокупности сопряженных поверхностей 4 и 5 (см.фиг.2), расположенных вдоль оси коллектора. Поверхности 4 и 5 развернуты под углом Л менее 90° к радиальным составляющим б вектора скорости 7 потока электронов. При работе электронно-лучевой разрядной лампы поток электронов после прохождения рабочей зоны лампы попадает во внутреннюю полость коллектора, где расходится в радиальных направлениях по траекториям R и падает на тепловоспринимающую поверхность 2. Вектор скорости 7 потока электронов раскладывается на радиальную составляющую б, направленную от оси к тепловоспринимающей поверхности коллектора, и осевую составляющую 9, направленную вдоль оси коллектора. Расположение поверхностей 4 и 5, ,составляющих тепловоспринимающую поверхность, под углом dif менее 90 к радиальной составляющей 6 вектора скорости 7 потока электронов снижает удельную плотность падающего на них потока электронов и, соответственно, снижает удельную тепловую нагрузку. Предложенная конструкция тепловоспринимающей поверхности может быть использована в коллекторах, имеющих наружную тепловоспринимаютую и внутреннюю теплоотдающую поверхности . Использование коллекторов с предложенной тепловоспринимающей поверхностью в электронно-лучевых разрядных лампах позволит повысить их мощность без увеличения габаритов и усложнения системы охлаждения. Формула изобретения Коллектор электронно-лучевой лампы, содержсодий Цилиндрический корпус с наружной теплоотдающей и внутренней тепловоспринимающей поверхност тями, отличающийся тем, что, с целью увеличения снимаемой тепловой нагрузки, на внутренней поверхности выполнены пазы клиновидный формы, параллельные оси коллектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1.Патент США 3299949, кл,165-185, 1972. 2.Патент США 3585429, кл.313-30. 1971.