Замедляющая система для лампы бегущей волны

 

ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЛАМПЫ БЕГУЩЕЙ ВОЛШ, содержащая спираль, заключенную в вакуумную оболочку, элементы которой выполнены из материалов с различным коэффициентом термического расщирения, и диэлектрические опоры, расположенные между спиралью и вакуумной оболочкой, с которой они неразъемно со единены, отличающаяс я тем, что, с целью повьшения на .дежности и технологичности прибора, вакуумная оболочка выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров, по крайней мере один из которых является вакуум-плотным, 5 неразъемно соединенных по всей поверхности , при этом коэффициенты термического расширения цилиндров , oi и в/2 удовлетворяют условие Oi. 0ion t где - коэффициент термического расщирения диэлектричес . ких опор. СО ОЬ sl

СОЮЗ СООЕТСНИХ ОИЛ

РЕСПУБЛИК

ЗШ Н 01 3 23/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЩЦЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1 Ос дАРст енн и oM cccp

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521816/24-21 (22) 22, 10.82 (46) 15. 12.84. Бюл. У 46 (72) О,И. Ходеев, В.А. Скоморохова, В.П. Лазарев, В.У. Горбатюк, А.Н..Петранговский и А.Ф. Иваненко (53) 621.385.632.13(088.8) (56) 1. Паньшин В.В. Экспериментальное исследование теплоотвода от спиральных замедляющих систем со стержневыми изоляторами из окиси бериллия и паяными тепловыми контактами. - "Электронная техника", сер. 1,. 1969, с. Зб.

2. Мурсков А.Ф., Востриков А.Я.

Выбор размеров колец для оболочек

ЛБВ, ЛОВ с.заданным KTP. — "Электронная техника", сер. 1, 1976, с. 33-35 (прототип). (54) (57) ЗАИЕДЛЯК6 АЯ СИСТЕМА ДЛЯ

ЛАМПЫ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ; содержащая

80„„1129671 А спираль, заключенную в вакуумную оболочку, элементы которой выполнены из материалов с различным коэффициентом термического расширения, и диэлектрические опоры, расположенные между спиралью и вакуумной . оболочкой, с которой они неразъем 1 но соединены, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности и технологичности прибора, вакуумная оболочка выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров, по крайней мере один из которых является вакуум-плотным, неразъемно соединенных по всей поверхности, при этом коэффициенты термического расширения цилиндров и elZ удовлетворяют условию ° оп a g где о 0П вЂ” коэффициент термического расширения диэлектрических опор.

1129671

Изобретение относится к электровакуумным приборам СВЧ, а конкретно к приборам О-.типа.

Известен прибор О-типа с паяными тепловыми контактами между спиралью и тремя опорами из окиси бериллия, которые, в свою очередь, припаяны к вакуумной оболочке иэ меди (1) .

Однако несогласованность по коэффициенту температурного расширения (KTP) между материалами оболочки и керамических опор может приводить к разрушению паяных контактов и диэлектрических опор в про-. цессе охлаждения узла после пайки.

15

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является замедляющая система лампы бегущей волны, содержащая спираль, заклю- ченную в вакуумную оболочку, элементы которой выполнены из материалов с. различным коэффициентом термического расширения, и диэлектрические опоры, расположенные между спиралью и вакуумной оболочкой, с которой они неразъемно соединены. Указанная .конструкция позволяет снижать напряжения, возникающие в элементах конст-З0 рукций 3С. в результате воздействия температуры (2) .

Однако низкая степень надежности обесиечения вакуумной плотности оболочки из-за наличия между ее эле- 35 ментами стыков с большой общей протяженностью создает повышенную вероятность нарушения вакуумной плотности .оболочки и сужает выбор материалов и технологических приемов, пригод- 40 ных для ее изготовления.

Кроме того, данная система характеризуетая низкой технологичностью, обусловленной трудностями,. возникающими прн создании неразъемных сое- 45 динений между опорами и внутренней поверхностью оболочки, так,как в случае значительных различий физикомеханических свойств материалов, из которых изготовлены элементы обо- 50 лочки, .труднО или невозможно подобрать технологический режим, обеспечивающий получение за. один технологический цикл качественных соединений каждого элемента оболочки с опорой, 55

Цель изобретения - повышение надежности и технологичности СВЧ прибора.

Указанная цель достигается тем, что в замедляющей системе для лампы бегущей волны, содержащей спираль, заключенную в вакуумную оболочку, элементы которой выполнены из материалов с различным коэффициентом термического расширения, и диэлектрические опоры, расположенные между спиралью и вакуумной оболочкой, с которой они неразъемно соединены, вакуумная, оболочка выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров, по крайней мере один из которых является вакуум-плотным,i неразъемно соединенных по всей поверхности, при этом коэффициенты термического расширения цилиндров oL, и Ф удовлетворяют условию > оа и где „ — коэффициент термического расширения диэлектрических опор.

На фиг. 1 изображена замедляющая система, общий вид; на фиг. 2— ее поперечный разрез.

Замедляющая система содержит вакуумную оболочку, состоящую из двух полых цилиндров 1 и 2, спираль 3 и три диэлектрические опоры 4.

Внутренняя поверхность цилиндра

1 и наружная поверхность цилиндра 2 неразъемно соединены между собой диффузионной сваркой. Опоры, удерживающие спираль, неразъемно соединены с внутренней поверхностью оболочки способом пайки на припой марки ПСр-72.

Опоры выполнены из керамики марки А-995s имеющей среднее значение

KTP в интервале температур 20850" С (температурном интервале пайки припоем марки ПСр-72), равного f

78 10 град, цилиндры выполнены из материалов с различными средними значениями KTP причем для одно" го из цилиндров, например 1, эта величина меньше, а для другого— больше, чем у керамики марки А-995.

В качестве материалбв цилиндров использованы соответственно молибден (g = 65 ° 10 град ) и медь (N

=203 10 град ).

При изменении температуры оболочки в ней возникают усилия, растягивающие один из цилиндров и сжимающие другой, при этом величина, на которую изменяется длина оболочки, 1129671 4 чений стенок цилиндров F / g> IIpH котором обеспечиваются равные или по крайней мере близкие по значению KTP оболочки и опор.

Для рассматриваемой конкретной замедляющей системы величина установленного соотношения находится в пределах 1,2-1,4. При выполнении этого условия температурное воз1р действие на замедляющую систему в процессе пайки опор к оболочке не вызывает напряжений, способных разрушить опоры или паяные контакты опор с оболочкой.

Вакуумная плотность оболочки не зависит от качества соединения элементов оболочки — цилиндров и обеспечивается только вакуумной плотностью самих цилиндров или, по крайней мере, одного из них

Пр сравнению с базовым объектом, .выбранным в качестве прототипа, предлагаемая система повышает надежность и технологичность прибо25 ров СВЧ, так как выполнение вакуум ных оболочек замедляющих систем по изобретению практически исключает возможность нарушения вакуумной плотности оболочки при изготовления и эксплуатации приборов.

Кроме того, предложенное техническое решение более технологично

sa счет упрощения технологии выполнения неразъемных соединений

35 опор. с оболочкой в результате saмены двух разнородных пар соединений (соединение опор с каждым элементом оболочки) одной (соедине\ нием опор с внутренним цилиндром оболочки).

Использование изобретения позволяет увеличить выход годных замедляющих систем в среднем в 2 раза и значительно снизить себестоимость

45 изготовления замедляющих систем эа счет упрощения технологии.

Pere. 2 имеет промежуточное значение по сравнению с величинами, на которые изменялись бы длины каждого иэ цилиндров в свободном состоянии, т.е. не связанных между собой и претерпевающих то же изменение температуры, что и оболочка.

Очевидно, что для создания замедляющих систем с согласованными по

KTP оболочкой и диэлектрическими опорами необходимо, чтобы KTP материалов, из которых изготовлены цилиндры и опоры, удовлетворяли не,равенству » ®оп ™ p где ф, и Ф - коэффициенты термического расширения материалов цилиндров;

К п — коэффициент термического расширения диэлектрических опор.

Характер зависимости длины оболочки от температуры определяется физико-механическими свойствами (KTP, упругими свойствами) материалов, из которых изготовлены цилиндры, и геометрическими размерами цилиндров, а именно отношением площадей поперечных (перпендикулярных продольной оси оболочки) сечений цилиндров — > /Г, где Р1 и "g — площади поперечных сечений цилиндров. Следовательно, получение оболочки с заданным значением

KTP можно осуществлять как эа счет выбора материалов, из которых изготовлены цилиндры, так и подбором толщин стенок цилиндров. Вакуумная плот ность оболочки обеспечивается вакуумной плотностью по крайней мере одного из цилиндров.

При неизменных заданных размерах оболочки D, g и Ф, подбором толgHH CTeHOK QHJIHHgpOB 8) H $g установлено (опытным путем) такое соотношение площадей поперечных сеF

ЯНИНПИ Заааэ 9458/42 ИРФж 682 ПОМЮВеаОа

4ивкаа egg Ъ|ваеет, % ° УЯГбфЩЦ, фи 5gN99c%%9gy 4