Коллектор электровакуумного прибора

 

!

1540306

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

Санта Советскик

Социалистических

Республик

7 -;, г т

:!

>-.. т 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. св<ид-ву— (22) Заявлено 30.!77.74 (21) 2649154, 25 (51) >Ч.1<,л." Н 01 1 23/027 с присоединением заявки—

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло лелам изобретений и открытнй (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания 31 " ..77 (53) УД1х 621.385.624 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Михалев, В. Б. Русаков, Б. В. Руденко и О. й. Петрова (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОР ЗЛЕКТРОЕАКУУМНОГО ПРИБОРА

Изобретение относится к конструкции коллекторов электровакуумных приборов, используемых в пролетных генераторных, усилительных и усилительно-преобразовательных клистроиах малой и средней выходной мощ- 5 ности.

Известно, что одной из наиболее существеHHblx и часто проявляющихся причин позышенного уровня шумов и нестабильности генерируемой мощности во время эксплуатации 10 является проникновение в пространство взаимодействия вторичных и отра кеиных электро1;ов, а также положительных ионов из коллектора. Взаимодействуя с пространственным зарядом электронов первичного потока, а тяк- !5 же обладая собственными колебаниями с частотами, зависящими от концентрации эт11х электронов; ионов, они приводят к возп1икноBEiIèI0 колебаний релаксациоипо.-о типа, гоязлению и зозрастаншо регулярных составляющих в шумовом спектре выходно:-о сигнала (1). ,Известен коллектор электровакуумного прибора, состоящий пз рассеивающего электрода, выполненного в виде конусообразного 25 стержня и собирающсго цилиндрического электрода (2).

Однако значительное провисание готенц11лла в .1аправлеиии катода в приосево "1 области на входе коллектора создает благоприятные >/cëовия для п170нlпъиовсния встре<1иых и отраженных электронов B проле711!>Iй кз -IB,I, я также испо;lъзовяние возможности одновременного выходя этих электронов и положительных ионов из коллектора.

Нали шс провисания потенциала в приосегой области приводит к необходимости увеличения продольных и поперечных размеров

i<оллектора и, следовательно, габаритов всего прибора.

:хроме то:о, многоскоростной характер первичного потока приводIIT в этих конструкциях к нестабильности потеш!пала на !зходе в коллектор, что также создаст бллгоприяти:-:: условия для проникновения вторичны.;, отраженных электронов и положительных ион "- из коллектора в пролетный канал и Bbl3 ::вт1ет 1с;!ЯKcB11110íllыс колеол пня и повь1шение уровня шумов в выходном сигнале. 11з-зл этих причин применение коллекторов рBñс<мотрсиных конструкций в малогабаритных сверхмллошумящих и стлби Il>HI>lx приборах невозможно.

Цель изобретения — снижение уровня шумов и устранение релаксяционных колебашш.

Для этого собирающий электрод выполнен

B .—;!Де ЛИСКа С ДВУМЯ ПОЛЫМИ ВНЕШНИМ И внутренним цилиндрическими выступлми. коГ К СИЯ 7BIIO,7B CII070ÆCIIllbl ill! !!7Ч! 0 1!0CI I i".7!>но друг» и Об17 Я!ценны ми в сторону pBссеи540306 вающего электрода, причем отверстие внутреннего выступа затянуто сеткой, а рассеивающий электрод выполнен в виде диска с коаксиально расположенными внешним цилиндрическим и внутренним конусообразными выступами, причем цилиндрический выступ рассеивающего электрода входит внутрь внешнего цилиндопческого выступа собирающего электрода.

На чертеже дано предлагаемое устройство, продольный разрез.

Коллектор состоит из рассеивающего электрода 1, находящегося под потенциалом, близким K потенциалу катода, и выполненно. го в виде диска 2 с полым внешним цилиндрическим выступом 8 и внутренним конусообразным выступом 4, обращенными в сторону собирающего электрода 5. Последний выполнен в виде диска 6 с коаксиально расположенными полыми цилиндрическими выступамп — внутренним 7 и внешним 8, обращенными в сторону рассеивающего электрода 1.

При этом внешний цилиндрический выступ 8 электрода 1 входит внутрь внешнего цилиндрического выступа 8 электрода 5. Отверстие

9 внутреннего выступа 7 затянуто сеткой 10.

Электроды 1 и 5 разделены изолятором 11.

Из пролетного канала 12 первичный электронный поток И попадает в область 14 рассеивающей электростатической линзы, обра",0âàííoF, потенциалами, поданными на электроды 1 и 5. Электроннооптические свойства линзы таковы, что рассеянный первичный электронный поток направляется на цилиндрический выступ 8 и диск б электрода 5, который может иметь хорошее охлаждение. Вторичные и отраженные электроды 15 локализуются в полости 16, образованной цилиндричеокими выступами 7, 8 и диском б электрода 5. Сетка 10 препятствует образованию провисания потенциала, создаваемого потенциалами цилиндрического выступа 7 и конусообразного выступа 4. Отрицательный - потенциал электрода 1 относительно электрода

5 обеспечивает отсос положительных ионов из полости, образованной этими электродами.

Цилиндрический выступ 3, входя внутрь цилиндрического выступа 8, предотвращает

15 о

3О

45 просачивание СВЧ мощности из объема коллектора через изолятор П, а также препятствует на1пылению металла на изолятор 11 со стороны облучаемых электронами выступов 7, 8 и диска б.

На =-ксгерпментальных образцах пролетных гена1 аторных клистронов с коллектором описян14ой конструкции получено снижение уровня шу.;.î= ня 10 — 15 дБ по сравнению с пролетнь;м генератором, имеющим коллектор с конусообразным стержнем, находящимся под готе1-:циалом катода. У приборов, имеющих .оллектор описанной конструкции, не возникают релаксационные колебания,при одновреме>-ном воздействии различных дестаб..лизируюгцих факторов.

Формула изобретения

Коллсктор электровакуумного прибора, состоящий из рассеивающего электрода, выполненного в виде конусообразного стержня и собиря1ощего цилиндрического электрода, о тл и ч а ю гц и и с я тем, что, с целью снижения уровня шумов и устранения релаксационных колебаний, собирающий электрод выполнен в виде диска с двумя полыми цилиндрическими выстуг.-:ми, коаксиально расположенными друг о-.носительно друга и обращенными в сторону рассеивающего электрода, причем отверстие внутреннего цилиндрического выступа,"àò".„í;óòî сеткой, а рассеивающий электрод выполнен в виде диска с коаксиально расположенными внешним, цилиндрическим и внутренним конусообразным выступами, причем внешний цилиндрический выступ рассеивающего электрода входит внутрь внешнего цилиндрического выступа собирающего электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Корнилов С. А., Савшинский В. А., Уман

С. Д., «1цумы клистронных генераторов ма".ой мощности». Изд. «Советское радио», 1972, М., стр. 72 — 87, 88 — 91.

2. Патент ФРГ № 1.541.051, М. Кл.

2lg 13/17 от 09.08.1966 г. (прототип).

Редактор Е. Гоняар

Составитель В. Клевцов

Техред JT.. Гладкова

1(орректор Р. Гу-.";a оаказ

124/303 Изд. № 438 Тираж 953 Поди испос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, /К,-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»