带有电子束路径校正磁场的多束电子管制造技术

本发明专利技术涉及一种多束电子管，它带有穿过一个管体（１０）的几束几乎平行的电子束（１－７），这些电子束（１－７）中的至少一些电子束（２－７）限定一个束间空间（２２），限定束间空间（２２）的每一束电子束（２－７）受到一个由所有其它电子束感应的干扰方位角磁场（Ｂ↓［θ］）的影响。该电子管包括一个装置（Ｍ），它使得反向电流（Ｉ′）在束间空间（２２）内的至少一个导电元件（２３）中流动，其方向与电子束（１－７）电流（Ｉ）的方向相反，该反向电流（Ｉ′）在限定束间空间（２２）的电子束（２－７）中产生一个对抗干扰磁场（Ｂ↓［θ］）的校正磁场。本发明专利技术可以应用于多束速调管或行波管。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多束纵向相互作用的电子管，例如速调管或行波管。通常围绕一条轴线制作的这些电子管包含几束平行于此轴线的电子束。这些电子束通常是由一个装有几个阴极的共用的电子枪产生的，并且在行程末端与一个或多个收集器连接。在电子枪和收集器之间，电子束穿过一个管体，该管体是一个微波结构，在其输出端微波能量被排出。该结构是由一系列的谐振空腔和漂移管组成。为了保持其长而细的形状，电子束被一个聚束器的电磁场所聚束，这个聚束器位于主轴线上，并且环绕着该微波结构。多束电子管的优点如下产生的电流更高、和/或高电压更低、和/或长度更短。对于几乎相同的性能而言，这种电子管的总体尺寸一般更小。所用的电源和调制器也因此被简化和更紧凑。由于每束电子束的导电系数总体上更低，其相互作用的效率也更高了。在速调管情况下，由于空腔被更高的电流充电，其带宽就增加了。与单束管相比，它的一个主要缺点是很难产生一个最佳的聚束磁场，它能使电子束穿过微波结构而不会明显地被漂移管截获。在多束速调管中，被称为管体电流的被截获电流通常是4～8％，而在现有的单束速调管中，即使电子束被高频调制，被截获电流也不超过2～3％，对于高效速调管情况也是这样。过量的截获不仅引起过高的加热，这要求一个复杂和昂贵的冷却系统，而且引起电子管的不良工作状态，因为可能发生扩张、去气、频率变化、振荡、杂乱模式的激发、反射的电子、离子轰击，以及在电子束和微波结构之间被干扰的相互作用。截获是因为空间电荷力的增加，而空间电荷力的增加是由于电荷接近收集器时更大密度的调制的结果，因此，它导致了电子束横截面的增加，因而这些电子束更加靠近漂移管的管壁。截获也部分地是因为聚束器，聚束器在轴向磁场变化的区域，也就是说，在电子枪和收集器附近，产生一个径向磁场。此外，由于聚束器不可能十分完美，会产生散束的附加磁性分量。对于多束管特有的散束的另一个重要原因是，每个电子束产生一个方位角磁场，取决于多束管的构造及其工作方式，方位角磁场会带来干扰其它电子束的危险。这个方位角磁场在离轴的电子束中产生一个使电子束偏斜的离心径向力。已经知道，通过对聚束器的结构及其线圈的特殊考虑有可能减小散束磁性分量。也有可能通过在电子管的管体内使用中间极片来减小径向磁场。也可以对电子枪进行改进，使得一旦电子枪发射电子，磁力线就大体上与电子的路径相一致。也有可能改变漂移管的倾斜角，使其沿着电子束的总体运动方向。然而，所有这些解决方案都没有矫正在一束离轴电子束内由其它所有电子束感应的方位角磁场。本专利技术的目的就是减小或甚至消除感应方位角磁场，而不降低增益或效率特性。为达到这一目的，本专利技术提出了一种多束电子管，它包含穿过一个管体的几束近似平行的电子束。在这些电子束中，至少其中的一些限定一个束间空间，限定束间空间的每个电子束受到其它所有电子束感应的干扰方位角磁场的影响。这个电子管在管体中包含一个装置，该装置使得在位于束间空间内的至少一个导电元件中有一个反向电流流动，它与电子束电流方向相反，该反向电流在限定束间空间的电子束中产生一个与干扰磁场相反的校正磁场。导电元件可安装在管体中，或者相反，与管体电绝缘。允许反向电流在安装于管体中的导电元件中流动的装置包括一个在管体输入端附近的接地装置，这样，反向电流来自于通过接地闭合的电子束的电流，收集器处于一个中间电势，该电势介于产生电子束的阴极的电势和接地电势之间。优选地是，该接地装置与为阴极提供电势的高压电源相连。在这种电子管中，无论是速调管还是行波管，管体包括一系列的空腔，在空腔的输入端和输出端，电子束包含在漂移管中。当漂移管在同一导电部件中挖空形成时，这个导电部件就作为反向电流在其中流动的导电元件。为促使束间空间内电流的流动，该导电部件在包围束间空间的一个中央部分中具有的电阻比位于中央部分周围的该导电部件周围部分具有的电阻低。为获得这些变化的电阻，中央部分由第一类材料制成，而周围部分由第二材料制成，第二材料的电阻最高。还建议在部件周围的圆周上切出浅弯槽(chicanes)，以增加该处的电阻。当两个连续的空腔具有与一个导电部件成一体的一个公共壁时，导电部件和公共壁可以包含一个电阻嵌入物，该电阻嵌入物使反向电流在导电部件内沿着围绕着嵌入物的一个环路流动，而电流在公共壁内在嵌入物的每一侧沿相反方向流动。允许反向电流流动的装置包括在管体输入端附近的第一连接装置，和在管体输出端附近的第二连接装置，这些连接装置用于连接到提供反向电流的一个电源上。在导电元件安装在管体内的结构中，管体和/或收集器必须与多个元件电绝缘，而通常情况下它们是电接触的。在漂移管不是在同一导电部件内被挖空形成的结构中，在漂移管中的束间空间是空的，可在其中容纳导电部件以便与漂移管几乎平行而与管体没有任何电接触。该导电元件包括在空腔输入端和输出端的一个刚性部分，以及一个柔性连接，该柔性连接在横跨一个空腔，同时使连接在空腔每一侧上的两个刚性部分相连接。根据对本专利技术的多束管图例的描述，将显示本专利技术进一步的特征和优点，这些描述是结合附图给出的—附图说明图1a显示了根据本专利技术的多束管的管体的横截面图。—图1b显示了由一束电子束感应的磁场。—图2显示了根据本专利技术的多束速调管的纵向截面图。—图3a，3b显示了根据本专利技术的一个速调管管体的部分纵向和横向截面图，该速调管带有一个装在管体中的导电元件。—图4a，4b显示了根据本专利技术的一个速调管的另一个实施例的部分纵向和横向截面图，该述调管带有一个装在管体中的导电元件。—图5a，5b，5c显示了根据本专利技术的一个速调管管体的部分纵向和横向截面图，该速调管管体带有与管体绝缘的导电元件。—图6显示了根据本专利技术的一个多束行波管的纵向截面图。图1a以横截面形式显示了一个多束管的电子束1-7。这些几乎平行的电子束每一束都包含在管体内的漂移管13内。这些漂移管13是在导电部件15内被挖空而形成的，导电部件15构成这个多束管的部分管体10。其中的一束电子束1位于中心轴线上，与图面垂直穿过点O。位于以O为中心的一个圆上的其它电子束2至7在中心轴线以外。通常，它们相互间几乎是等距离的。参照图1b，电流Ii的电子束i在垂直于电子束i的平面内的一个与此电子束的轴线距离d的点N处产生一个磁场bθi，该磁场bθi近似等于bθi＝μ0Ii/2πd其中，μ0是介质的磁导率。图1a中的电子管的至少一束离轴电子束7一方面受到其自身磁场bθ7的作用，磁场bθ7产生一个非偏斜的向心聚束力，另一方面受到由其它所有电子束1至6感应的磁场bθ1，bθ2，bθ3，bθ4，bθ5和bθ6的合成磁场Bθ的作用，即Bθ‾=bθ1‾+bθ2‾+bθ3‾+bθ4‾+bθ5‾+bθ6‾]]>该合成磁场Bθ产生一个离心径向力，使电子束7偏离中心轴线。对于中心电子束1，如果有一个中心电子束，由于对称原因而不会被偏斜。图2显示了一个根据本专利技术的多束管。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多束电子管，它包括穿过一个管体（１０）的几束几乎平行的电子束（１－７），在这些电子束（１－７）中，至少其中一些电子束（２－７）限定一个束间空间（２２），限定束间空间（２２）的每束电子束（２－７）受到由所有其它电子束感应的干扰方位角磁场（Ｂ↓［θ］）的影响，其特征在于，它包括装置（Ｍ），装置（Ｍ）使得一个反向电流（Ⅰ′）在位于束间空间（２２）内的至少一个导电元件（２３）中流动，反向电流（Ⅰ′）的流动方向与电子束（１－７）的电流（Ｉ）的方向相反，该反向电流（Ⅰ′）在限定束间空间（２２）的电子束（２－７）中产生一个校正磁场，其作用是对抗干扰磁场（Ｂ↓［θ］）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 1998-7-3 98/085521.一种多束电子管，它包括穿过一个管体(10)的几束几乎平行的电子束(1-7)，在这些电子束(1-7)中，至少其中一些电子束(2-7)限定一个束间空间(22)，限定束间空间(22)的每束电子束(2-7)受到由所有其它电子束感应的干扰方位角磁场(Bθ)的影响，其特征在于，它包括装置(M)，装置(M)使得一个反向电流(I′)在位于束间空间(22)内的至少一个导电元件(23)中流动，反向电流(I′)的流动方向与电子束(1-7)的电流(I)的方向相反，该反向电流(I′)在限定束间空间(22)的电子束(2-7)中产生一个校正磁场，其作用是对抗干扰磁场(Bθ)。2.如权利要求1所述多束电子管，其特征在于，导电元件(23)被装在多束电子管管体(10)内。3.如权利要求1或2所述多束电子管，其特征在于，包括一个具有一个或几个发射电子束(1-7)的电子的阴极(18)的电子枪(17)，这些电子束从输入端(E)向着输出端(S)通过管体(10)，它们在输出端被至少一个收集器(11)所收集，其特征在于，使得反向电流(I′)流动的装置(M)包括一个接近于管体(10)输入端(E)的接地连接(P)，这样反向电流(I′)来自于电子束(1-7)的电流(I)，该电流通过接地闭合， 收集器(11)处于一个中间电势(VC)，它介于接地电势和阴极(18)的电压(VK)之间。4.如权利要求3所述电子管，其特征在于，接地连接(P)位于电子枪(17)所设置的一个阳极(16)处。5.如权利要求3所述电子管，其特征在于，接地连接(P)在位于管体(10)输入端(E)的输入极片(19.1)处。6.如权利要求3至5任一所述电子管，其特征在于，接地连接(P)是用于连接到一个为阴极(18)提供电势(VK)的电源(A1)上。7.如权利要求1或2所述电子管，其特征在于，允许反向电流(I′)流动的装置(M)包括一个接近于管体输入端(E)的第一连接装置(C1)，以及一个接近于管体输出端(S)的第二连接装置(C2)，这些连接装置(C1，C2)用于连接到一个提供反向电流(I′)的电源(A2)上。8.如权利要求1至7任一所述电子管，其特征在于，管体(10)包括一系列空腔(20，30)，电子束(1-7)在空腔(20，30)的输入端和输出端处包含在漂移管(13)中，漂移管是在一个导电部件(15)内挖空形成的，这些导电部件(15)用作导电元件(23)。9.如权利要求8所述电子管，其特征在于，至少一个导电部件(15)在包围束间空间的中央部分(31)中具有的电阻值小于它在环绕中央部分(31)的周围部分(32)中具有的电阻值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿梅尔伯纳，乔治法永，
申请(专利权)人：汤姆森管电子技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]