[发明专利]一种慢波结构制造的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于真空电子器件领域，特别涉及一种慢波结构制造的工艺方法。 

背景技术

对于大功率行波管的慢波结构，用得较多的是采用耦合腔慢波结构形式，而休斯型慢波结构在耦合腔行波管中应用较多。休斯型慢波结构的示意图由图1所示。 

和毫米波波段的器件相比，厘米波波段的行波管，由于电子束半径较大，所需要的聚束磁场较弱，所以耦合腔的外围尺寸可以做的相对较大。从制造工艺来看，这样做既可以使慢波结构的钎焊更容易，慢波结构更牢固，而且也可以较容易地实现磁场对电子注的聚焦；而毫米波波段的行波管，由于电子束半径较小，需要的聚束磁场很大，所以耦合腔的外围尺寸必须做小。这样给慢波结构的装配和钎焊带来很大的困难：首先由于外围尺寸变小，零件的机械牢固性降低，零件容易产生变形，给慢波结构的装配带来较大困难；其次由于外围尺寸变小，焊料融化后会轻易流到慢波结构内部，改变了慢波结构的尺寸；第三，由于零件整体尺寸变小，使得钎焊后的慢波结构的整体机械牢固性变差，容易漏气和发生变形。虽然采用强化的弥散无氧铜后对慢波结构整体强度情况有所改善，但效果不甚明显，且制造成本大大提高，因此，必须从制造工艺角度寻找解决办法。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，针对大功率行波管慢波结构的机械强度下降，对中装配带来一定困难的情况下，如何改进结构关系，在不影响慢波结构内部尺寸的情况下，加强慢波结构的机械强度，如何在零件尺寸小的情况下，装配出机械牢固且气密性良好的慢波结构。 

本发明的方法基于以下理解：由于毫米波慢波系统的零件尺寸小，钎焊后，易影响慢波系统的尺寸精度，从而影响整个慢波系统的各项参数。而且由于零件的尺寸小，真空气密性很难保证。所以为了使钎焊后系统的尺寸不受影响，保证系统的气密性和机械牢固性，可以在慢波系统的外部加一层真空气密性和机械牢固性好的外壳。本发明是依靠以下技术方案来实现的，一种休斯型耦合腔式慢波结构制造的工艺方法，包括慢波结构的零件检验、清洗、装配和钎焊，其特征在于，装配和钎焊过程按以下步骤操作： 

1.将慢波结构的零件，用真空蒸发的方式进行表面镀银，镀银的厚度控制在1微米范围内； 

2.进行慢波结构的对中装配； 

3.在氢炉内850℃温度下进行焊接； 

4.在焊好的慢波结构外套上金属管壳，该金属管壳的内径尺寸和慢波结构外径尺寸相配合以保证慢波结构的真空气密性和机械牢固性。 

采用这种方式焊接和装配，不但可以实现焊接后慢波的尺寸不受影响，而且零件表面镀银还可以增加零件表面的电导率，减小微波损耗。为了保证慢波结构的真空气密性和机械牢固性，在慢波结构的外面加管壳。管壳采用旋压的方法进行加工，既可保证真空气密性、机械牢固性，且壳壁薄，不影响强聚焦磁场的实现。管壳的材料可选用镍铜合金。所述慢波结构外套金属管壳的内径尺寸要和慢波结构外径尺寸相配合。 

采用管壳封装的慢波结构，整体对中性能好，真空气密性高，机械牢固性强；节约成本，降低装配难度，提高合格率。 

附图说明

图1a为休斯型慢波结构的示意图的正视图； 

图1b为休斯型慢波结构的示意图的侧视图； 

图2为慢波结构焊接示意图； 

图3为慢波结构套入管壳装配示意图； 

图4为慢波结构制造工艺流程图。 

具体实施方式

参照图1a、图1b，表示传统休斯型慢波结构示意图的正视图和侧视图。它是应用于大功率行波管的耦合腔式慢波结构，参照图2、图3，表示在大功率行波管中使用的慢波结构的装配和焊接示意图，图中1表示慢波结构中耦合腔的上、下腔板，它与腔侧壁2依次相叠，周期性组成连续的慢波结构，腔板上面开有耦合孔3，用于微波功率耦合，相邻耦合孔的位置是交错排列的，4为外套管壳，用于增加整体慢波结构的强度和密封性能。参照图4，表示慢波结构制造过程中的工艺流程图。