Магнетрон Советский патент 1953 года по МПК H01J23/05 H01J25/50 

Изобретение относится к магнетронам, работающим на сверхвысоких частотах и имеющим анод, который выполнен в виде полого ци.лиидра с несколькими пазами, открытыми в центральную полость и обрмзующими колебательные контуры, и катод, расположенный в этой полости.: t

Предлагаемый магнетрон отличается тем, что в нем вместо обычного нитевидного катода применен катод в виде полого цилиндра. Это позволяет повысить выходную мощность и к.п.д. магнетрона. Эмитирующая поверхность такого цилиндрического катода может быть выполнена сплошной или разделена продольными разрезами на отдельные участки. Пазы в аноде могут иметь различные формы и размеры для образования колебательных контуров с распределенными или сосредоточенными параметрами. У торцовых поверхностей анода могут быть расположены незамкнутые металлические кольца или дужки, соединяющие между собою электрически те полюсы колебательных контуров, которые имеют одинаковую фазу колебаний.

На фиг. 1 изображены две проекции одного из возможных вариантов предлагаемого магнетрона; на фиг. 2 - кольца, соединяющие концы колебательных контуров; на фиг. 3-распределение напряжений и направления токов в колебательном контуре.

, Полый металлический цилиндр / является анодом магнетрона. В теле цилиндра / аксиально прорезаны пазы 2, открытые в центральную полость. Эти пазы образуют колебательную систему магнетрона. Пазы могут иметь различные формы и размеры. В зависимости от формы и размеров пазов колебательные контуры выполняются с сосредоточенными или с распределенными параметрами. В частности, контуры с распределенными параметрами могут быть получены выполнением пазов в виде надрезов на аноде. Соответствующим расположением пазов по окружности анодного цилиндра можно достичь желаемого соотношения фаз колебаний контуров.

№ 95819- 2 -

Полык цилиндр 3 яв яется катодом магнетрона, общим для всех контуров. PasMepbf и формы катода выбираются в зависимости от величины требуемой эмиссии катода. Расстояние между анодом и катодом не ограничивает мощность магнетрона. На катоде могут быть сделаны продольные разрезы, расположение и величина которых подбирается так, чтобы были созданы наилучшие условия генерирования колебаний. Провода 4, подводящие к катоду ток накала, могут быть расположены перпендикулярно к оси катода.

Сквозь вакуумную оболочку 5 магнетрона, кроме проводов 4 накала, могут проходить выводы 6 высокочастотной энергии и трубки водяного охлаждения. В последнем случае вода 7 подступает по трубке 8 и уходит по трубке 9.

Магнитное поле создается магнитом 10.

Процесс преобразования энергии в предлагаемом магнетроне происходит следующим образом.

В каждом пазу при колебаниях укладывается примерно половина волны высокочастотного напряжения У .Ток 7 в каждом пазу распространяется в тонком поверхностном слое металла. Возможные траектории тех электронов, которые тормозятся высокочастотным полем при пролете мимо паза, показаны линиями Э.

Для вывода колебательной энергии магнетрона могут быть применены различные способы, например емкостные, индуктивные и кондуктивные. В частности, для вывода высокочастотной энергии могут быть при.меиены дужки или кольца 7/, располагаемые у торцов анода. На фиг. 2 показан вариант выполнения колец с отростками, облегчающими присоединение колец к аноду. Каждое кольцо соединяет между собою синфазные полюсы колебательных контуров, что соответствует параллельному соединению последних.

Предмет изобретения

1.Магнетрон с анодом, выполненным в виде полого цилиндра, имеющего несколько пазов, открытых в центральную полость и образующих колебательные контуры, и катодом, расположенным в этой полости, отличаю ГЦ и и с я тем, что, с целью повышения выходной мощности и коэффициента полезного действия магнетрона, катод имеет форму полого цилиндра.

2.Магнетрон по п 1, отличающийся те.м, что цилиндрическая эмитирующая поверхность катода выполнена сплошной или разделена продольными разрезами на отдельные участки.

3.Магнетрон по п. 1, отличающийся тем, что пазы в аноде образуют колебательные контуры с раснределенны.ми или сосредоточенными параметрами.

4.Магнетрон по п. 1, отличающийся тем, что, с целью отбора энергии от всех контуров, последние соединяются параллельно посредством металлических дужек, расположенных у торцовых поверхностей анода и подключенных электрически к концам колебательных конт ров, имеющих одинаковые фазы колебаний.