一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪论文和设计-吴阳

全文摘要

本实用新型属于电子枪技术领域，尤其为一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，包括阴极发射源、聚焦极和阳极，所述阴极发射源与外部能量源连接，所述聚焦极和阳极沿所述阴极发射源的输出端呈线性排列，所述聚焦极和阳极的中间位置处开设有电子束通道；通过在阳极的外壁上开设第二线缆容腔，并在第二线缆容腔内设置可变层数的线缆层，根据电子束的大小，可改变线缆层的层数，来改变加压的大小，可是线缆的负载较小，同时在内壁上还安装有阳磁极的永磁铁，对磁场进行加强，节约一定的能源，并在聚焦极上设置线缆层和永磁铁，使电子的扩散减小，并将散射扩容腔设计为椭圆状，减小电子的消散，从而令电子束的强度增加。

主设计要求

1.一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，包括阴极发射源(1)、聚焦极(2)和阳极(3)，其特征在于：所述阴极发射源(1)与外部能量源连接，所述聚焦极(2)和阳极(3)沿所述阴极发射源(1)的输出端呈线性排列，所述聚焦极(2)和阳极(3)的中间位置处开设有电子束通道(4)，所述电子束通道(4)贯穿所述聚焦极(2)和阳极(3)，所述聚焦极(2)至少包括聚焦极框架(21)和栅网(22)，所述聚焦极框架(21)的内部中间位置处开设有散射扩容腔(202)，所述聚焦极框架(21)的内壁靠近所述阴极发射源(1)的一端固定安装有栅网(22)，所述聚焦极框架(21)的外壁上还开设有第一线缆容腔(201)，所述阳极(3)的外壁上均开设有第二线缆容腔(301)，所述第二线缆容腔(301)的内部缠绕有线缆层(34)，所述线缆层(34)数量为若干层。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，其特征在于：所述阳极(3)至少包括第一阳极(31)、第二阳极(32)和第三阳极(33)，所述第一阳极(31)、第二阳极(32)和第三阳极(33)沿所述阴极发射源(1)的输出端方向均匀排布，所述第一阳极(31)、第二阳极(32)和第三阳极(33)的外壁上均开设有所述第二线缆容腔(301)。

3.根据权利要求2所述的一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，其特征在于：所述第一阳极(31)、第二阳极(32)和第三阳极(33)的所述第二线缆容腔(301)内分别缠绕有数量不同的所述线缆层(34)。

4.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，其特征在于：所述聚焦极(2)和所述阳极(3)的内侧壁上均设有永磁铁(5)，所述永磁铁(5)分别与所述聚焦极(2)和阳极(3)固定连接，所述永磁铁(5)贴合至所述聚焦极(2)和阳极(3)的内壁。

5.根据权利要求4所述的一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，其特征在于：所述永磁铁(5)为阳磁极。

6.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，其特征在于：所述散射扩容腔(202)为椭圆状。

7.根据权利要求2所述的一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，其特征在于：所述第一阳极(31)、第二阳极(32)和第三阳极(33)上的电压值依次递增。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电子枪技术领域，具体涉及一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪。

背景技术

微波、毫米波电真空辐射源器件作为雷达、电子对抗、空间通信等军事电子系统不可缺少的核心器件一直受到广泛重视。在上述电真空器件中阴极和电子光学系统则占有举足轻重的地位，统器件一般采用热发射阴极系统,经过几十年的发展，热发射阴极工艺已非常成熟，被广泛应用于各类电真空器件中。但热发射阴极存在以下显著缺点:结构复杂，成本高，阴极系统由多种金属和陶瓷部件构成，由于热阴极工作在上千度的高温环境,阴极中加热用的灯丝容易断裂或短路，导致器件损坏，因而阴极系统损坏是电真空器件失效的主要原因；另一方面由于需要加热功率，增加了系统的复杂性，降低了系统效率，需要较长时间才能达到工作温度，尤其对于大功率器件，其启动时间往往长达几分钟，给使用带来很大不便。

公开号为CN105590820A的中国实用新型提出一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，该行波管电子枪存在以下不足：

该行波管电子枪在在输出端设置三个加压阳极，来对电子束进行约束，但改阳极上电压值额定值只能为固定的，加压效果固定；

另外其在聚焦极上没有设置加压装置，当电子束从阴极射出，在聚焦极有一定的扩散后加压，会使部分的电子束消散，降低了电子束的强度。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，具有对电子束的加压效果明显，电子扩散少，电子束强度高的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，包括阴极发射源、聚焦极和阳极，所述阴极发射源与外部能量源连接，所述聚焦极和阳极沿所述阴极发射源的输出端呈线性排列，所述聚焦极和阳极的中间位置处开设有电子束通道，所述电子束通道贯穿所述聚焦极和阳极，所述聚焦极至少包括聚焦极框架和栅网，所述聚焦极框架的内部中间位置处开设有散射扩容腔，所述聚焦极框架的内壁靠近所述阴极发射源的一端固定安装有栅网，所述聚焦极框架的外壁上还开设有第一线缆容腔，所述阳极的外壁上均开设有第二线缆容腔，所述第二线缆容腔的内部缠绕有线缆层，所述线缆层数量为若干层。

优选的，所述阳极至少包括第一阳极、第二阳极和第三阳极，所述第一阳极、第二阳极和第三阳极沿所述阴极发射源的输出端方向均匀排布，所述第一阳极、第二阳极和第三阳极的外壁上均开设有所述第二线缆容腔。

优选的，所述第一阳极、第二阳极和第三阳极的所述第二线缆容腔内分别缠绕有数量不同的所述线缆层。

优选的，所述聚焦极和所述阳极的内侧壁上均设有永磁铁，所述永磁铁分别与所述聚焦极和阳极固定连接，所述永磁铁贴合至所述聚焦极和阳极的内壁。

优选的，所述永磁铁为阳磁极。

优选的，所述散射扩容腔为椭圆状。

优选的，所述第一阳极、第二阳极和第三阳极上的电压值依次递增。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过在阳极的外壁上开设第二线缆容腔，并在第二线缆容腔内设置可变层数的线缆层，在使用时，根据电子束的大小，可改变线缆层的层数，来改变加压的大小，可是线缆的负载较小，同时在内壁上还安装有阳磁极的永磁铁，可在原电磁场的情况下，对磁场进行加强，使供电需求减小，节约一定的能源。

2、并在聚焦极上设置线缆层和永磁铁，对电子束初始端进行加压，使电子的扩散减小，并将散射扩容腔设计为椭圆状，减小电子的消散，从而令电子束的强度增加。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视结构示意图；

图3为本实用新型的侧视结构示意图；

图中：1、阴极发射源；2、聚焦极；201、第一线缆容腔；202、散射扩容腔；21、聚焦极框架；22、栅网；3、阳极；301、第二线缆容腔；31、第一阳极；32、第二阳极；33、第三阳极；34、线缆层；4、电子束通道；5、永磁铁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪，包括阴极发射源1、聚焦极2和阳极3，阴极发射源1与外部能量源连接，聚焦极2和阳极3沿阴极发射源1的输出端呈线性排列，聚焦极2和阳极3的中间位置处开设有电子束通道4，电子束通道4贯穿聚焦极2和阳极3，聚焦极2至少包括聚焦极框架21和栅网22，聚焦极框架21的内部中间位置处开设有散射扩容腔202，聚焦极框架21的内壁靠近阴极发射源1的一端固定安装有栅网22，聚焦极框架21的外壁上还开设有第一线缆容腔201，阳极3的外壁上均开设有第二线缆容腔301，第二线缆容腔301的内部缠绕有线缆层34，线缆层34数量为若干层。

本实施例中，阳极3的外壁上均开设有第二线缆容腔301，第二线缆容腔301的内部缠绕有线缆层34，线缆层34数量为若干层，通过在阳极3的外壁上开设第二线缆容腔301，并在第二线缆容腔301内设置可变层数的线缆层34，在使用时，根据电子束的大小，可改变线缆层34的层数，来改变加压的大小，可是线缆的负载较小，同时在内壁上还安装有阳磁极的永磁铁5，可在原电磁场的情况下，对磁场进行加强，使供电需求减小，节约一定的能源，并在聚焦极2上设置线缆层34和永磁铁5，对电子束初始端进行加压，使电子的扩散减小，并将散射扩容腔202设计为椭圆状，减小电子的消散，从而令电子束的强度增加。

具体的，阳极3至少包括第一阳极31、第二阳极32和第三阳极33，第一阳极31、第二阳极32和第三阳极33沿阴极发射源1的输出端方向均匀排布，第一阳极31、第二阳极32和第三阳极33的外壁上均开设有第二线缆容腔301，第一阳极31、第二阳极32和第三阳极33的第二线缆容腔301内分别缠绕有数量不同的线缆层34，可以在第一阳极31、第二阳极32和第三阳极33上安装线缆层34，对三个阳极3上线缆层34施加不同大小的电压，来对电子束进行约束。

具体的，聚焦极2和阳极3的内侧壁上均设有永磁铁5，永磁铁5分别与聚焦极2和阳极3固定连接，永磁铁5贴合至聚焦极2和阳极3的内壁，永磁铁5为阳磁极，可在原电磁场的情况下，对磁场进行加强，使供电需求减小，节约一定的能源。

具体的，散射扩容腔202为椭圆状，将散射扩容腔202设计为椭圆状，减小电子的消散，从而令电子束的强度增加。

具体的，第一阳极31、第二阳极32和第三阳极33上的电压值依次递增，对三个阳极3上线缆层34施加不同大小的电压，来对电子束进行约束。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，在使用时，通过在阳极3的外壁上开设第二线缆容腔301，并在第二线缆容腔301内设置可变层数的线缆层34，在使用时，根据电子束的大小，可改变线缆层34的层数，来改变加压的大小，可是线缆的负载较小，同时在内壁上还安装有阳磁极的永磁铁5，可在原电磁场的情况下，对磁场进行加强，使供电需求减小，节约一定的能源，并在聚焦极2上设置线缆层34和永磁铁5，对电子束初始端进行加压，使电子的扩散减小，并将散射扩容腔202设计为椭圆状，减小电子的消散，从而令电子束的强度增加。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪论文和设计

一种基于碳纳米管冷阴极的行波管电子枪论文和设计-吴阳

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢