[发明专利]一种球冠弦高的测量方法及测量装置

说明书

技术领域

本发明属于真空电子器件领域，特别涉及一种用于球冠弦高的测量方法及测量装置。

背景技术

在大功率真空微波器件设计中，关于采用栅控电子枪的问题，所用的栅网是球冠形零件。它和普通三极管中利用栅极控制原理一样，在轴对称收敛型枪中利用或设置比阳极更靠近阴极的某个电极来控制阴极发射电流，达到以小功率控制大的注电流的目的。特别在脉冲工作情况下，由于栅极的工作电压比阳极低得多，并且不截获或者只截获很少一部分电流，这样就大大降低了脉冲调制器的功率，因而，采用栅控就比原来的阳控有更高的效率，也免除了制作高压大电流脉冲电源的困难。

目前使用最广的栅控电子枪，是在阴极前面设置一个球冠的网状栅构成的。电子枪是微波器件的心脏，因此对电子枪零件的尺寸精确度要求格外严格，往往达到微米量级。球面栅极的实际尺寸与设计尺寸的偏差往往会影响到电子注的聚束质量，尤其是球面栅极的球冠弦高尺寸，它直接影响到阴极与栅极的实际距离，并且决定了阴极与栅极之间的绝缘性能，更决定了电子枪的工作性能。因此当栅极零件加工完成后，必须通过一定的检验手段来选择符合设计尺寸要求的零件。

由于栅极零件厚度一般很薄，只有几十微米厚，而且呈网状结构，在对其进行测量时，稍微有外力就可能造成栅极结构形变，导致零件报废，以往的测量中缺少一种专用装置，仅有普通尺度的测量工具。因此，常规的高度检测方法不适宜用在此处。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，针对网状结构的栅极零件，在以往普通工具的测量方法中，很容易受伤而变形，影响整管参数，为了克服这一不足，要解决如何精确测量栅极球面弦高，并且保证在测量过程中栅极结构不产生形变，就需要重新设计出专用的测量装置及测量方法。本发明的目的是提供一种球冠弦高的测量方法及测量装置，在测量中尽量避免球冠栅网零件表面直接接触到测量装置，以免零件变形。为完成本发明目的，所采用的技术方案为，一种球面栅极的球冠弦高的测量装置，其特征在于，该测量装置由上、下两部分构成，第一部分为位于上部的夹具压块，它包含固定夹具及支撑该固定夹具的压块组件，位于中部支撑被测球冠的绝缘管；第二部分是位于下部的底座组件，它包括底座、可调间距的转动螺母及其上部的垫片；在夹具压块与底座组件之间，连有一个电流指示表。一种按上述测量装置的球面栅极球冠弦高的测量方法，其特征在于，本方法按以下步骤进行操作：a将待测球面栅极的球冠状零件装入测量装置中位于上部的夹具压块上；b将夹具压块安置在测量装置的底座组件上；c将夹具压块与底座组件之间用电流表连接起来；d缓慢移近夹具压块与底座组件，使其间隙减小，当电流表有指示的瞬间即停止移动，e读取压块上的间隙值，即为所求。

本发明的方法基于以下理解：要避免栅极零件在弦高尺寸的测量过程中因外力而产生形变，因此，应尽量避免测量仪器直接作用在零件上面。利用上述测量夹具，当转动螺母2使电路导通时(参照图2)，零件的球顶即与底座微接触，此时的d即为零件球面弦高。取下零件，而尺寸d在夹具上不会变化。测量d即得零件球面弦高。

本发明的有益效果为，所述的测量方法避免了测量装置直接接触到球冠形零件上面，不会导致零件变形，所测得球面弦高可以精确到微米量级，满足电子枪性能要求。

附图说明

图1为被测球冠形栅网截面图；

图2为球面栅极的球冠弦高测量装置示意图。

具体实施方式

参照图1，表示用于功率行波管栅控电子枪中球冠的截面图。该截面图为球冠形栅网，参照图2，表示弦高测量装置示意图。图中1为底座，它与可转动螺母2，以及绝缘垫片4构成底座组件，在其上部有固定夹具6，垫片7及压块3、压块中部的绝缘管5构成夹具压块组件，待测零件为8，底盘1与压块3之间连有电流指示表9。

在实际生产工作中证明，采用本发明中所述实施方式测量出的球面栅网弦高尺寸可以经精确到微米量级，其准确度满足电子枪装枪尺寸要求。测量弦高后，在显微镜下观察和测量待测零件平面尺寸与测量弦高之前的零件平面尺寸作比较，结果表明，采用此种手段测量球面弦高不会引起球面形变。