магнитная фокусирующая система свч-прибора "о" типа
Классы МПК: | H01J23/087 магнитные фокусирующие устройства |
Автор(ы): | Тореев А.И., Сахаджи В.Ю., Гехтерис А.Г., Собянина Е.В., Черныш Г.В. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете им.Н.Г.Чернышевского |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-07-20 публикация патента:
27.02.1997 |
Использование: в электровакуумных СВЧ приборах, в частности в элементах магнитной фокусировки электронных пучков в таких приборах и может быть использовано в СВЧ приборах "0" типа, пакетированных с постоянными магнитами. Сущность изобретения: магнитная фокусирующая система СВЧ прибора "0" типа содержит магнитную периодическую систему (МПФС) в виде ряда следующих друг за другом с обратной полярностью кольцевых магнитов с кольцевыми полюсными наконечниками, магнитный экран, расположенный со стороны электронной пушки, с центральным отверстием в его торцевой стенке, расположенный между ними кольцевой магнит, выпрямитель магнитного поля в виде чередующихся тонких из магнитомягкого материала и немагнитных кольцевых дисков, выпрямитель установлен в центральном отверстии торцевой стенки магнитного экрана соосно МПФС с соблюдением заданных соотношений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Магнитная фокусирующая система СВЧ-прибора О-типа, содержащая магнитную периодическую систему в виде ряда следующих друг за другом с обратной полярностью кольцевых магнитов с кольцевыми полюсными наконечниками, магнитный экран, расположенный со стороны электронной пушки, с центральным отверстием в его торцевой стенке, расположенный между ними кольцевой магнит, выпрямитель магнитного поля в виде чередующихся тонких из магнитно-мягкого материала и немагнитных кольцевых дисков, отличающаяся тем, что выпрямитель установлен в центральном отверстии торцевой стенки магнитного экрана соосно с магнитной периодической фокусирующей системой с соблюдением соотношенийl


d2 / D 0,7 0,9,
где l осевая длина выпрямителя магнитного поля;
h1 и D толщина и диаметр центрального отверстия торцевой стенки магнитного экрана пушки;
h2 толщина кольцевого магнита, расположенного между магнитной периодической фокусирующей системой и магнитным экраном;
d1, d2 соответственно внутренний и наружный диаметры кольцевых дисков выпрямителя;
dн внутренний диаметр полюсного наконечника магнитной периодической фокусирующей системы. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что выпрямитель имеет форму усеченного конуса с уменьшением наружного диаметра кольцевых дисков в сторону от системы.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электровакуумным СВЧ приборам, в частности к элементам магнитной фокусировки электронных пучков в таких приборах. Изобретение может быть использовано в мощных СВЧ приборах "0" типа пакетированных с постоянными магнитами. Известны конструкции магнитных фокусирующих систем (МПФС) (патент ФРГ N 1296276, МКИ Н 01 J 21 g 13/17), с помощью которых обеспечивается формирование электронных пучков в электронных пушках и фокусировка пучков в пролетных каналах СВЧ приборов "0" типа. Указанные МПФС содержат постоянные магниты, создающие магнитные фокусирующиеся поля в пролетном канале и в области электронной пушки, магнитные экраны, позволяющие видоизменить магнитное фокусирующее поле в пушке, а также магнитные элементы, например, шайбу из магнитомягкого материала или подвижную пластину малого размера (патент ФРГ N 1491437, МКИ Н 01 J 21 g 13/17)), с помощью которых можно компенсировать азимутальные неоднородности магнитного поля в пушке и на входе в МПФС. Недостатком этих МПФС является то, что указанные магнитные элементы обеспечивают лишь локальную компенсацию неоднородностей поля. Известно также, что компенсацию неоднородностей поля на протяженном участке можно обеспечить при помощи ряда колец из магнитомягкого материала (армко), расположенных с промежутками перпендикулярно оси электронного луча (патент ФРГ N 1541059, МКИ. H 01 J 23/06) и (патент ФРГ N 1491453; МКИ. 21 g 13/17). Недостатком таких систем является то, что кольцевые элементы оказывают влияние на характер распределения осевых фокусирующих полей в пушке. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является магнитная фокусирующая система для СВЧ прибора "0" типа (Мельников Ю.А. Постоянные магниты электровакуумных СВЧ приборов. М. Сов.Радио, 1967. С.94.рис. 5.12б), содержащая магнит, охватывающий оболочку прибора "0" типа и магнитный выпрямитель, расположенный между оболочкой прибора и магнитом. Выпрямитель поля выполнен в виде набора тонких пермаллоевых и алюминиевых кольцевых дисков и позволяет экранировать поперечные магнитные поля в приборе. Недостатком приведенной конструкции является то, что в области пушки выпрямитель находится вне оболочки и, следовательно имеет большой внутренний диаметр. Это обуславливает большие габариты и массу выпрямителя и малую эффективность снижения уровня поперечных полей в области электронной пушки. Цель изобретения обеспечение эффективности снижения уровня магнитных поперечных полей в области пушки и входной части магнитной фокусирующей системы за счет применения выпрямителя небольшого веса и габаритов. Цель достигается тем, что магнитная фокусирующая система СВЧ прибора "0" типа содержит магнитную периодическую систему (МПФС) в виде ряда следующих друг за другом с обратной полярностью кольцевых магнитов с кольцевыми полюсными наконечниками, магнитный экран, расположенный со стороны электронной пушки, с центральным отверстием в его торцевой стенке, расположенный между ними кольцевой магнит, выпрямитель магнитного поля в виде чередующихся тонких из магнитомягкого материала и немагнитных кольцевых дисков, выпрямитель установлен в центральном отверстии торцевой стенки магнитного экрана соосно МПФС с соблюдением соотношений:l



где: l осевая длина выпрямителя магнитного поля;
h1 и D толщина и диаметр центрального отверстия торцевой стенки магнитного экрана пушки;
h2 толщина кольцевого магнита, расположенного между МПФС и магнитным экраном;
d1, d2 соответственно внутренний и наружный диаметры кольцевых дисков выпрямителя,
dн внутренний диаметр полюсного наконечника МПФС. Кроме того, выпрямитель имеет форму усеченного конуса с уменьшением наружного диаметра кольцевых дисков в сторону от МПФС. В источниках и патентно-технической литературе не встречаются признаки, аналогичные заявляемым. Установка выпрямителя магнитного поля в центральное отверстие торцевой стенки магнитного экрана электронной пушки так, что между наружной цилиндрической поверхностью диаметром d2, равным наружному диаметру его кольцевых дисков, выпрямителя и внутренней цилиндрической поверхностью диаметром D центрального отверстия торцевой стенки имеется немагнитный кольцевой зазор (вакуумный, воздушный или заполненный немагнитным материалом, например, частью медного анода) величиной D d2/2. Немагнитный кольцевой зазор дает возможность эффективно воздействовать на поперечные компоненты магнитного поля и практически не изменять распределение продольного магнитного поля в области катод анод входная часть МПФС. Выбор внутреннего диаметра d1 выпрямителя равным внутреннему диаметру dн полюсных наконечников МПФС позволяет максимально приблизить выпрямитель к оси прибора и, тем самым усилить его воздействие на азимутальные неоднородности магнитного поля. Возможен выбор d1 > dн. Однако при заданных размерах диаметра центрального отверстия D в торцевой стенке и внешнего диаметра выпрямителя d2, с увеличением диаметра d1 уменьшается ширина кольцевого диска d2 d1/2 из магнитомягкого материала и, следовательно снижается эффективность выпрямителя. Осевая длина выпрямителя l может быть взята равной как толщине h1 торцевой стенки магнитного экрана пушки, так и суммарной длине равной толщине торцевой стенки n1 и толщине h2 дополнительного кольцевого магнита, расположенного между МПФС и магнитным экраном пушки. В последнем случае (l h1 + h2) воздействие на поперечное магнитное поле осуществляется не только в области анода пушки и торцевой стенки экрана, но также на участке между пушкой и входной частью МПФС. Возможен случай, когда осевая длина выпрямителя l < h1 + h2. Конкретный выбор длины l делается по результатам экспериментальных измерений, при которых достигается наименьший уровень поперечных магнитных полей. Внутренний диаметр дополнительного кольцевого магнита равен или больше внутреннего диаметра D центрального отверстия в торцевой стенке магнитного экрана пушки. Использование выпрямителя магнитного поля возможно также в варианте прибора, когда между МПФС и магнитным экраном пушки нет дополнительного кольцевого магнита толщиной h2. В этом месте имеется немагнитный зазор с осевой длиной h2. В этом варианте осевая длина выпрямителя поля также выбирается исходя из соотношения l






l 6 мм
h3 0,3 мм
h4 0,7 мм
d1 5,3 мм
d2 13 мм
При этом выбраны следующие геометрические размеры магнитного экрана пушки и МПФС: h1 3 мм, h2 3,2 мм, D 15 мм, dн 5,3 мм, что соответствовало соотношениям


Класс H01J23/087 магнитные фокусирующие устройства
магнитная система - патент 2284599 (27.09.2006) | |
устройство магнитной фокусировки - патент 2212076 (10.09.2003) | |
магнитная система - патент 2138871 (27.09.1999) | |
магнитная фокусирующая система для свч-прибора о-типа - патент 2081472 (10.06.1997) | |
способ изготовления вакуумного свч-прибора о-типа - патент 2074449 (27.02.1997) | |
сильноточный мощный многолучевой свч-прибор о-типа - патент 2072111 (20.01.1997) | |
коллектор многолучевого электронного прибора - патент 2072110 (20.01.1997) |