способ изготовления замедляющих систем спирального типа
Классы МПК: | H01J23/26 спиральные замедляющие структуры; их регулировка |
Автор(ы): | Зотов Ю.И., Горская А.А. |
Патентообладатель(и): | Научно-производственное предприятие "Тандем-93" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-02-09 публикация патента:
10.09.1996 |
Сущность изобретения: размещают в баллоне спираль с опорными стержнями, ориентированными по внутренним образующим баллона, и обжимают баллон по шести противолежащим наружным образующим одновременно, при этом толщину стенки баллона bб и величину деформации спирали fc и баллона fб выбирают из аналитических выражений. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Способ изготовления замедляющих систем спирального типа ламп бегущей волны, включающий размещение в баллоне из пластичного материала спирали с тремя опорными стержнями, ориентированными по внутренним образующим баллона, и обжатие баллона по шести противолежащим наружным образующим, отличающийся тем, что обжатие баллона по всем образующим для получения в сечении правильного шестиугольника осуществляют одновременно и толщину bб стенки баллона, величины деформации спирали fс и баллона fб выбирают из выражений


где


Eб и Ec модуль упругости материалов баллона и спирали соответственно, Н/мм2;
dб и dc средний диаметр баллона и спирали соответственно, мм;
bc толщина витка спирали, мм;



dт.с h fб fc,
где


dт.с диаметр технологического стержня, мм;
h высота опорного стержня, мм.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к вакуумным электронным приборам, в частности, к способам изготовления замедляющих систем ламп бегущей волны (ЛБВ). Разработка высокоэффективных ЛБВ с КПД
а) снижению точности при выставлении МС относительно баллона и спирали,
б) увеличению теплового сопротивления контакта "баллон-МС", вследствие существования зазора между баллоном и МС, равного величине бурта. Обжатие баллона по всей длине и поверхности вызывает удлинение баллона на длину, которая при малых поперечных размерах баллона может быть существенной и отрицательно сказываться на стабильности электрических параметров ЛБВ. Технология усложнена удалением клея. Кроме того, оправка обеспечивает гарантированное обжатие баллона и закрепление спирали только для одного набора размеров всех деталей ЗС: баллона, спирали, стержней. Известен, также, способ [2] в котором прежде, чем ввести пакет в баллон, последний деформируют таким образом, что в поперечном сечении он принимает форму овального треугольника. Пакет ЗС вводят в баллон, располагая опорные стержни в углах треугольника. После введения пакета в баллон его вторично деформируют по наружным образующим, противолежащим опорным стержнем (по вершинам треугольника), в результате чего баллон в поперечном сечении принимает форму шестиугольника со скругленными углами, незначительно отличающуюся от окружности. Двойная деформация баллона применена для придания баллону в поперечном сечении формы шестиугольника, с целью снижения теплового сопротивления контакта "баллон-МС". Недостаток описанного способа заключается в том, что надежное закрепление спирали в баллоне возможно только на толстостенных баллонах, применение которых нежелательно, так как приводит к неоправданному увеличению веса и габаритов МС. Двойная деформация баллона усложняет технологию сборки ЗС при снижении точностных характеристик. Перед заявленным изобретением была поставлена задача повышения надежности закрепления спирали в тонкостенных баллонах, снижения теплового сопротивления контактов "спираль-стержень", "стержень-баллон", "баллон-МС". Поставленная задача решается тем, что предложен способ изготовления ЗС спирального типа, в котором размещают в баллоне спираль с опорными стержнями, ориентированными по внутренним образующим баллона, и обжимают баллон по трем противолежащим наружным образующим. Новым в предложенном способе является то, что одновременно обжимают баллон еще по трем образующим, каждую из которых выбирают в промежутке между каждой парой первых образующих, при этом толщину стенки баллона bб и величину деформации спирали fc и баллона fб выбирают из условий:


fб=

где


Еб, Еc модуль упругости материалов баллона и спирали соответственно (н/мм2),
dб, dс средний диаметр баллона и спирали соответственно (мм),
bс толщина витка спирали (мм),



где


dmc диаметр технологического стержня (мм), равный
dmc h fб fc,
где h высота опорного стержня (мм),
fб, fc максимальная величина деформации баллона и спирали соответственно при проведении операции обжатия (мм). Для расширения возможностей сборки технологические стержни могут быть выполнены с лысками. Количество технологических стержней между каждой парой опорных стержней может быть 2, 3 и более. Применение технологических стержней позволяет отказаться от технологии закрепления стержней на спирали с помощью клея перед введением пакета в баллон. На фиг. 1 показано поперечное сечение пакета ЗС в баллоне, на котором реализуется заявленный способ, на фиг.2 то же, вариант реализации. Заявленный способ реализуется следующим образом. Спираль 1 (фиг. 1) заключают между тремя опорными стержнями 2, и образованный пакет вводят внутрь баллона 3. Для повышения пластичности при последующей деформации баллон желательно предварительно отжечь. После этого баллон обжимают одновременно 6-ю силами Р и Рg (фиг.1), приложенными вдоль внешних образующих по всей длине баллона. При этом силы Р прикладывают по образующим, расположенным против опорных стержней 2, а силы Рg по образующим, расположенным в промежутке между каждой парой сил Р. Необходимым условием надежного закрепления спирали внутри баллона является правильный выбор толщины стенки баллона bб и величины деформации спирали fc и баллона fб, которые выбирают из условий:


fб=

где


Еб, Еc модуль упругости материалов баллона и спирали соответственно (н/мм2),
dб, dс средний диаметр баллона и спирали соответственно (мм),
bc толщина витка спирали (мм),



где


dmc диаметр технологического стержня (мм), равный
dmc h fб fc,
где h высота опорного стержня (мм),
fб, fс> максимальная величина деформации баллона и спирали соответственно при проведении операции обжатия (мм). Из фиг.1, 2 также видно, что опорные стержни могут быть любого сечения: круглые, цилиндрические, трапецеидальные и т.д. После обжатия силами Р и Рg технологические стержни из баллона удаляют. После обжатия баллон 3 в поперечном сечении будет иметь форму, подобную правильному овальному шестиугольнику, несущественно отличающуюся от окружности, при этом гарантируется надежный контакт баллона с МС. Операция деформации баллона происходит в специальной оправке, обеспечивающей высокую точность перемещения элементов, передающих усилия Р и Рg в радиальном направлении в зависимости от выбранных значений fб и fc. Предложенный способ, в отличие от описанных выше, обеспечивает надежность закрепления спирали в тонкостенном баллоне, низкое тепловое сопротивление контактов "спираль-стержни", "стержни-баллон" и контакта "баллон-МС". Кроме того, в данном способе не применяется клей для крепления керамических опор, что всегда вносит загрязнение в пакет ЗС, не происходит удлинение баллона, что отрицательно влияет на параметры прибора. Способ технологичен, обжим баллона осуществляется в одну операцию. Пример конкретного исполнения способа. Гарантированное закрепление спирали в баллоне возможно при условии, что величина упругой деформация баллона fбу> после снятия деформирующих усилий меньше величины упругой деформации спирали fсу, т.е. fбу<f
Данное условие всегда выполняется для баллона, обжатого по всему периметру (способ [1]), т.к. упругая деформации в этом случае близка к 0. Для баллона, деформированного 3-мя силами (способ [2]), данное условие выполняется только при определенном, достаточно большом значении толщины стенки баллона. Рассмотрим пример конкретного исполнения способов 2 и 3 (заявленного). Спираль наружный диаметр 0,8 мм толщина плющенки 0,2 мм - материал-молибден,

Баллон наружный диаметр 4 мм, средний диаметр dб 3,3 мм толщина стенки, bб 0,7 мм, материал-медь, d=9 Н/мм2, Е=1200 Н/мм2
а) при деформации баллона 3-мя силами
fсу 8


Тепловое сопротивление (ТС) промежутка "спираль-баллон", замеренное экспериментально, равно 13

fсу 8


ТС в данном случае уменьшается до 3,3

Класс H01J23/26 спиральные замедляющие структуры; их регулировка