Коллектор лучевого свч-прибора

 

1. КОЛЛЕКТОР ЛУЧЕВОГО СВЧ-ПРИБОРА, содержащий магниты и трубчатые магнитомягкие детали, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности и долговечности прибора путем рассеяния обратного потока электронов, в магнитах и трубчатых магнитомягких деталях выполнены азимутальные пазы, несимметричные относительно оси коллектора.

2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые магнитомягкие детали и магниты установлены с возможностью осевого вращения друг относительно друга.

3. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые магнитомягкие детали выполнены из установленных коаксиально наружных и внутренних частей.

4. Коллектор по п.3, отличающийся тем, что наружные части трубчатых магнитомягких деталей и магниты установлены с возможностью их вращения относительно друг друга и внутренних частей трубчатых магнитомягких деталей. Изобретение относится к области СВЧ-электроники, в частности к конструкциям коллекторных систем электровакуумных приборов О-типа. Целью изобретения является повышение КПД, надежности и долговечности прибора за счет ограничения обратного потока электронов в область взаимодействия с высокочастотным полем и уменьшение токооседания на замедляющую систему путем рассеяния обратного потока электронов в коллекторе поперечными магнитными полями. На фиг. 1 представлен коллектор лучевого прибора; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 вариант выполнения коллектора лучевого прибора; на фиг. 6 разрез по Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 разрез по Д-Д на фиг. 5; на фиг. 8-16 варианты положения магнитов коллектора. Коллектор (фиг. 1-4) содержит магниты 1-3 и трубчатые магнитомягкие детали 4-7 с азимутальными пазами, установленные на корпусе 8 коллектора. Изолятор 9 электрически разделяет между собой токоприемные электроды 10 и корпус 8 коллектора. Коллектор на фиг. 5 содержит магниты 1-3, соосно с которыми установлены внешние 4-7 и внутренние 11, 12 трубчатые магнитомягкие детали. В машинах 1-3 и трубчатых магнитомягких деталях 4-7 и 11, 12 имеются азимутальные пазы. Изолятор 9 электрически разделяет между собой токоприемные электроды 10 и корпус 8 коллектора. Возможна установка магнитов 1-3 и трубчатых магнитомягких деталей 4-7, допускающая их осевое вращение друг относительно друга и относительно внутренних магнитомягких деталей 11, 12. Магниты коллектора могут быть выполнены в виде стандартных и наиболее технологичных форм: колец, секторов, призм с различными направлениями намагниченности. Коллектор работает следующим образом. Электронный пучок в коллекторе фиксируется продольными магнитными полями магнитных линз на основе магнитов 1-3 и трубчатых магнитомягких деталей 4-7. При взаимодействии с электрическим полем токоприемных электродов 10 часть электронов отражается и вместе с вторичными электронами стремится вернуться в область взаимодействия электронного потока с ВЧ-полем. Поперечные магнитные поля, образованные за счет азимутальных пазов в магнитах 1-3 и магнитомягких трубчатых деталях 4-7, препятствуют попаданию отраженных и вторичных электронов в область взаимодействия электронного потока с ВЧ-полем. Источником поперечного магнитного поля для случаев аксиальной и радиальной намагниченности магнитов является неоднородность распределения магнитных масс вокруг коллектора за счет зазоров между магнитами. Наличие зоны вокруг коллектора, где отсутствует магнитный материал при использовании магнитов с аксиальной или радиальной намагниченностью, означает смещение магнитной оси в направлении этой зоны относительно геометрической оси коллектора. Такое смещение магнитной оси относительно геометрической проявляется в виде появления поперечной компоненты магнитного поля В_n в плоскости смещения магнитной оси. При наличии двух зон, где отсутствует магнитный материал, т. е. для случая двух пазов между магнитами (фиг. 9, 12) в направлении каждого из пазов появляются B_n1 и B_n2, которые, складываясь, образуют в приосевой области поперечное поле B_n ≠ 0, если пазы выполнены несимметрично относительно оси коллектора. Источником поперечного магнитного поля в случае использования магнитов с азимутальной намагниченностью (фиг. 1-4, 15, 16) является поле рассеяния с полюсов магнитов. Поперечное магнитное поле в приосевой области для случаев одного паза направлено перпендикулярно плоскости паза (фиг. 14, 16). При наличии двух пазов между магнитами (фиг. 12) появляются две компоненты поперечного поля В_n1 и В_n2, которые, складываясь, образуют в приосевой области B_n ≠ 0, если пазы выполнены несимметрично относительно оси коллектора. Таким образом, независимо от формы и направления намагниченности магнитов в приосевой области возникает поперечное магнитное поле, необходимое для достижения положительного эффекта. В отличие от магнитов с аксиальной и радиальной намагниченностью, которые помимо поперечного поля создают значительное по величине фокусирующее продольное поле, магниты с азимутальной намагниченностью являются слабыми источниками продольных полей, поэтому их использование наиболее эффективно в конце коллектора за магнитами с аксиальной или радиальной намагниченностью, где отпадает необходимость фокусировки электронного пучка. Требуемые распределение и уровень поперечного магнитного поля в магнитах 1-3 и магнитомягких трубчатых деталях 4-7, максимальные угловые размеры пазов целесообразно ограничить величиной 90^о, так как при их дальнейшем увеличении поперечные и продольные магнитные поля становятся сравнимы по величине, что приводит к резкому отклонению электронного потока, способствуя снижению КПД и перегреву коллектора. Плавная регулировка поперечным магнитным полем в коллекторе работающего прибора достигается вращением магнитов 1-3 относительно трубчатых магнитомягких деталей 4-7 за счет азимутальной переориентации пазов 1-3 и трубчатых магнитомягких деталей 4-7. Коллектор, показанный на фиг. 5, работает аналогично коллектору на фиг. 1. Уровень поперечного магнитного поля в приосевой области коллектора увеличивается за счет внутренних частей трубчатых магнитомягких деталей 11, 12. Регулировка уровня поперечного магнитного поля в этом случае осуществляется при вращении магнитов 1-3 относительно наружных частей трубчатых магнитомягких деталей 4-7. В результате комбинации магнитов с несимметричным пазом и цилиндрических магнитомягких деталей с несимметричным пазом в приосевой области коллектора создается комбинированное (продольное с наложенным на него поперечным) магнитное поле, за счет чего достигается равномерное токооседание на коллекторе, а также уменьшение обратного потока электронов и связанное с этим повышение КПД прибора.

Формула изобретения

1. КОЛЛЕКТОР ЛУЧЕВОГО СВЧ-ПРИБОРА, содержащий магниты и трубчатые магнитомягкие детали, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности и долговечности прибора путем рассеяния обратного потока электронов, в магнитах и трубчатых магнитомягких деталях выполнены азимутальные пазы, несимметричные относительно оси коллектора. 2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые магнитомягкие детали и магниты установлены с возможностью осевого вращения друг относительно друга. 3. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые магнитомягкие детали выполнены из установленных коаксиально наружных и внутренних частей. 4. Коллектор по п.3, отличающийся тем, что наружные части трубчатых магнитомягких деталей и магниты установлены с возможностью их вращения относительно друг друга и внутренних частей трубчатых магнитомягких деталей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---