[发明专利]用于带状注速调管的悬挂式磁聚焦装置

说明书

技术领域

本发明涉及微波电真空器件领域，特别涉及用于带状注速调管的磁聚焦技术领域。

背景技术

在现代科学技术发展和工业应用的推动下，世界上相关的科研机构均在积极探索能够产生高功率微波的新型电真空器件，带状注速调管是受到人们较大关注的可行方案之一。采用传统的圆柱状实心电子注，器件的工作电压和工作电流将随着输出功率的提高不断增加，这会引起严重的高频打火和稳定性问题，而通过引入带状电子注，则仍然可使用高导流系数的扁平状束流实现器件的高功率运行。

由于带状电子注的横截面远大于携带相同电流值时的实心注，因此，注内的空间电荷力很小，这一特点使得对带状注束流的约束可通过周期永磁结构来实现。理论研究已经表明，在带状注束流窄边方向的聚焦类似于行波管中广泛采用的圆柱形周期永磁结构约束实心注的情形，而在束流宽边方向的聚焦则可通过精确匹配注内的横向空间电荷力及周期磁场施加在运动电子上的有质动力聚焦力来实现。总之，空间分布合理的磁位形对维持带状注束流的长距离稳定传输是非常重要的。

美国CPI公司(Communication and Power Industries，Inc.)在2009年研制的X波段带状注速调管实验样管的外形结构，如图7所示(参见：X-Band Sheet Beam Klystron，Proceedings of 10th International VacuumElectronics Conference，pp.296-297)。该带状注速调管采用周期永磁结构进行聚焦，从图7中可以看出，周期永磁阵列直接固定在漂移通道外部。对于该速调管中的电子光学系统，尽管软件仿真表明束流通过率可以达到98％，但依据其已公开的测试结果和分析来看，由于电子枪的装配误差导致电子注的入射状态与理想情况不符，所以在预设的工作电压下实测束流通过率只有63％。在美国CPI公司所设计的结构中，磁聚焦系统不具备调节能力，无法适应与理想状态存在偏差的实际电子注，这是导致实验样管性能未达到预定要求的重要原因之一。

最主要的技术缺陷：美国CPI公司研制的X波段带状注速调管中，其周期永磁阵列直接安装在漂移通道的外表面上，不具备沿漂移通道横向和纵向的调节能力，这使得聚焦系统对与之匹配的由电子枪产生的带状注束流质量有严格的要求，如果束流状态偏离设计值，则磁聚焦系统无法通过调整磁位形的空间分布与之相适应，这增加了带状注速调管研制的难度和实验成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提出一种用于实际带状注速调管的悬挂式磁聚焦装置，使磁聚焦装置能在一定程度上适应注入的带状注束流，并能在一定范围内补偿电子枪在设计和装配阶段产生的误差。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于带状注速调管的悬挂式磁聚焦装置，该装置包括第一和第二支架，第一和第二宽磁钢板，第一和第二窄磁钢板，第一和第二拉杆，第一和第二固定螺母，第一和第二尾端固定组件；其中，第一和第二支架分别具有连接部；第一宽磁钢板和第一窄磁钢板固定在第一支架上；第二宽磁钢板和第二窄磁钢板固定在第二支架上；第一拉杆穿过第一支架的连接部，并通过第一固定螺母和第一尾端固定组件固定；第二拉杆穿过第二支架的连接部，并通过第二固定螺母和第二尾端固定组件固定。

(三)有益效果

本发明所提供的用于实际带状注速调管的悬挂式磁聚焦装置，方便拆装，能有效消除磁聚焦系统的安装误差，使得聚焦系统具有补偿入射电子注与理想状态之间偏差的能力，有助于找到入射束流与外加磁场的最佳配合位置。

附图说明

图1是根据本发明的用于带状注速调管的悬挂式磁聚焦装置的立体示意图；

图2a是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一L形支架的立体示意图；

图2b是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第二L形支架的立体示意图；

图3a是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一和第二宽磁钢板的立体示意图及局部放大视图；

图3b是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一和第二窄磁钢板的立体示意图及局部放大视图；

图4是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一和第二拉杆的立体示意图；

图5是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一和第二固定螺母的立体示意图；

图6a是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一和第二尾端固定组件的实际安装状态的立体示意图；

图6b是根据本发明的悬挂式磁聚焦装置的第一和第二尾端固定组件中拉杆垫块的立体示意图；