[发明专利]热阴极真空电子器件的启动方法

说明书

一种热阴极真空电子器件的启动方法，其中，所述热阴极真空电子器件包括热阴极和用于加热所述热阴极的热子，所述方法包括如下步骤：将所述热子通电以加热所述热阴极，其中，在初始通电的第一时间段，将热子电流设置为高于热子电流的标称值的预设值；在第一时间段之后，将热子电流调整为所述标称值。

技术领域

本发明涉及真空电子器件领域，具体地，涉及一种热阴极真空电子器件的快速启动方法。

背景技术

真空电子器件，又称电真空器件，泛指利用电子在真空状态下运行的电子器件。热阴极真空电子器件是阴极加热类型的真空电子器件，其中，将直流能量转换成高频电磁振荡能量、工作在微波波段的微波真空电子器件为微波真空电子器件，通常简称为微波电子管或微波管。

微波管的基本工作原理一般为：阴极发射电子；随后漂移的空间电子在互作用区与高频信号进行相互作用，将电子束的部分动能转换为高频能量，实现高频信号的功率放大，并通过输出结构输出；最后与高频结构相互作用后的电子将进入收集极并被其回收。常见的微波管有速调管、行波管、回旋管、磁控管等。微波管在高功率、高效率、高频率上的优势使得它被广泛应用于各种雷达、通信系统、加速器和加热系统中。在某些特殊应用场合(如紧急情况)系统对微波管的启动速度提出了非常高的要求，希望启动时间(特别是应急启动时间)越短越好，启动时间通常要求从10-15分钟缩短至3-5分钟。

微波管包括电子枪，电子枪是电子束产生、成形的部件，通常包含热子、阴极、聚束极(或控制极)和阳极等，其中阴极是提供器件互作用所需电子的源。目前，大部分微波管所使用的阴极都是热阴极。热阴极在工作时需要达到一定的工作温度，使电子获得足够的动能克服表面势垒，从阴极表面逸出到真空中，以获得器件所需的发射电流。微波管的启动速度的一个重要影响因素便是预热过程中热阴极的升温时间。

为了提高启动速度，传统的解决方案是在电子枪的结构和材料上进行改进，使其满足快速启动要求。但是，对于现有器件产品特别是已定型或安装的器件产品，在不改变器件结构和材料，不对产品进行设计更改和重新定型的情况下，无法通过此方案缩短器件启动时间。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提出一种热阴极真空电子器件的启动方法，可有效缩短阴极预热时间，实现快速启动。

本发明的实施例提出了一种热阴极真空电子器件的启动方法，其中，所述热阴极真空电子器件包括热阴极和用于加热所述热阴极的热子，所述方法包括如下步骤：

将所述热子通电以加热所述热阴极，其中，在初始通电的第一时间段，将热子电流设置为高于热子电流的标称值的预设值；

在第一时间段之后，将热子电流调整为所述标称值。

在一些实施例中，所述预设值不超过所述标称值的120％。

在一些实施例中，所述预设值在所述标称值的115％-120％的范围内。

在一些实施例中，在所述热阴极的温度达到其额定工作温度前，将热子电流值调整为所述标称值。

在一些实施例中，在第一时间段之后经过第二时间段后，向所述热阴极真空电子器件施加高频高压信号，以满功率启动所述热阴极真空电子器件。

在一些实施例中，在第一时间段结束之前的预定时间，向所述热阴极真空电子器件施加高频高压信号，以部分功率启动所述热阴极真空电子器件；

在第一时间段之后经过第二时间段后，所述热阴极真空电子器件实现满功率启动。

在一些实施例中，所述预定时间为第一时间段结束前0.5分钟。

在一些实施例中，所述第一时间段和第二时间段的总时长不超过6分钟，优选不超过5分钟。

在一些实施例中，所述第一时间段持续的时间为3-4分钟，优选3.5分钟。