[实用新型]毫米波返波管阴极

说明书

本实用新型是一种适用于毫米波管的阴极，属于真空电子器件技术领域。

返波管是一种宽频带振荡器，它具有宽广的电子调谐频带，是扫频信号发生器、本地振荡器的理想信号源。厘米波段返波管由于频率较低（与毫米波相比），管内阴极尺寸较大，制造无多大困难。但当返波管工作于毫米波段时，要求阴极尺寸很小（外径小于1mm），而电流密度很大（2～3A／cm²），现有的返波管阴极很难实现小尺寸、大电流密度的要求。

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种毫米波返波管阴极，它可以实现小尺寸和大电流密度的功能。

返波管中的电子注通常是平行流注，即阴极发射面与电子注截面相同，在毫米波段，由于频率很高，为了提高电子与波的互作用阻抗，降低起振电流，增大输出功率，本实用新型采用空心电子注方案，即电子注截面为圆环形。签于阴极尺寸很小，其直径不足1mm，如果沿用常规方案，直接压制这么小的环形发射面浸渍阴极，工艺上困难，质量难以保证，成品率极低。本实用新型设计了一种特殊的结构，它由阴极筒、钨粉和钼针构成，其特点是阴极筒采用圆柱形结构，沿轴线一端为大孔，另一端为小孔，小孔中心轴位置装有一钼针，在小孔内以及靠近小孔的大孔内压入钨粉。

本实用新型与现有技术相比，具有制作工艺简单，制作的阴极面均匀、密实且发射电流密度大等特点，可以制成直径小于1mm的空心注阴极，电子注质量高，制作成品率较高。

图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的AA剖面示意图。

本实用新型可以采取附图所示的方案实现。根据空心注尺寸要求确定阴极筒（1）和钼针（3）的尺寸，可采用车加工制作一个圆柱形阴极筒（1），在轴线上打一个孔，其孔径等于所要求的空心注的外径，加工时应保证孔与阴极圆筒的同心度，再按空心注的内径车加工钼针，加工后清洗去油，然后装模。先将钼针放入底模（由两个半圆组成）的中心孔内，盖上导模，推入阴极筒，倒入经干燥处理的钨粉（2）（含石腊与不含石腊的混合钨粉）钨粉在大孔内厚度约2－3mm即可，加压后退模，顶出阴极筒，此时构成阴极筒——钼针组件，再将该组件放入烧氢炉内烧结。为了提高发射电流密度，可采用钪酸盐对阴极头进行浸渍处理。最后将突出阴极表面的钼针和堆积在上面的多余的盐车去，使阴极端面成为光滑平整的环形发射面。为了使发射面能伸入聚焦极孔内，可将阴极头外形车成台阶形。将所制备的阴极在八毫米返波管中应用，能提供足够大的电流，环形空心注形状良好，管子获得了较大的输出功率。