一种用于电子枪的绝缘支撑件及电子枪的制作方法

1.本发明涉及微波真空电子技术领域。更具体地，涉及一种用于电子枪的绝缘支撑件及电子枪。


背景技术：

2.行波管或其它o型放大器属于真空放大器件，具有宽频带高增益的特点，是大功率信号源的首选，广泛应用于雷达、卫星、电子对抗等武器装备中。电子枪是这类器件的关键部件，用于形成满足使用要求的电子注。
3.为更好的满足实际工程应用，真空放大器小型化是发展的必然趋势，电子枪尺寸是决定o型真空放大器横截面积的关键因素之一，因此需要开展电子枪小型化研究。电子枪由阴极件、聚焦极件、阳极件等金属电极、以及各电极之间的绝缘件封接构成。通过在不同电极间加不同电压使阴极发射出满足使用要求的电子注。
4.电子枪根据封接结构的不同，分为平封结构和套封结构两种。如图1所示，套封结构电子枪为各金属电极与绝缘件在直径方向上封接，具体地，所述电子枪包括阳极件1’、位于阳极件1’内部的聚焦极件2’、位于聚焦极件2’内部的阴极件3’、位于阴极件3’与聚焦极件2’之间的用以将阴极件与聚焦极件形成相对固定的内绝缘支撑4’以及位于阳极件1’与聚焦极件2’之间的绝缘支撑件5’。高频率o型真空放大器中，一般在聚焦极-阳极间加几十千伏高压，以得到满足要求的电子注，因此聚焦极绝缘瓷环体积是决定整个电子枪尺寸的关键。图1所示的套封结构电子枪中的绝缘支撑件5’顶面为平面结构，工作过程中容易被阴极蒸散或其它物质污染，引发耐压变差。为增加聚焦极件与阳极件间耐压距离，切断蒸散途径，参见图2所示，现有改进型套封结构电子枪中多采用带单支腿结构51’或者带多支腿结构51’的绝缘支撑件5’。但实际工作过程中，阴极或其它电极的金属蒸散物还是容易落在突出的支腿结构上，引发耐压变差。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明要解决的第一个技术问题是提供一种用于电子枪的绝缘支撑件，该绝缘支撑件具有优于现有绝缘支撑件的高耐压性能，以保证行波管高电压下长期稳定工作。。
6.本发明要解决的第二个技术问题是提供一种包括如上所述绝缘支撑件的电子枪。
7.为解决上述第一个技术问题，本发明首先提供一种用于电子枪的绝缘支撑件，所述绝缘支撑件包括具有内腔的本体，所述内腔贯穿所述本体的上下两侧表面；沿本体的轴向方向，所述本体包括：
8.位于靠近电子枪头端的结构部；
9.位于靠近电子枪尾端的固定部；以及
10.位于遮挡部与固定部之间的中间部；
11.所述结构部的外侧壁表面位于所述中间部的外侧壁表面的外侧，所述固定部的外
侧壁表面位于所述结构部的外侧壁表面的外侧。
12.此外，优选地方案是，所述结构部呈连续的环状结构。
13.此外，优选地方案是，所述本体上包括有凸出本体外侧表面的波纹结构。
14.此外，优选地方案是，所述中间部上包括有凸出中间部的外侧壁表面的波纹结构。
15.此外，优选地方案是，所述结构部上包括有凸出结构部的顶壁表面和\或外侧壁表面的波纹结构。
16.此外，优选地方案是，所述固定部的暴露于中间部外的顶壁表面上包括有凸出固定部的顶壁表面的波纹结构。
17.此外，优选地方案是，所述波纹结构由所述本体外侧表面内陷或者向外凸起形成。
18.为解决上述第二个技术问题，本发明提供一种电子枪，所述电子枪包括：
19.阳极件；
20.位于阳极件内部的聚焦极件；
21.位于聚焦极件内部的阴极件；
22.位于阴极件与聚焦极件之间的用以将阴极件与聚焦极件形成相对固定的内绝缘支撑；以及
23.位于阳极件与聚焦极件之间的如上所述的绝缘支撑件；
24.其中，所述本体的内侧壁表面围绕固定在所述聚焦极件的外侧壁表面上，所述固定部的外侧壁表面与所述阳极件的内侧壁表面结合固定；
25.所述结构部的外侧壁表面与所述阳极件的内侧壁表面之间留有间隔距离。
26.本发明的有益效果如下：
27.相较于现有电子枪结构中绝缘支撑件，本发明提供的绝缘支撑件通过结构的改进，利用绝缘支撑件上所包括结构部的设计，可有效解决阴极蒸散颗粒物或其它物质等在绝缘支撑件表面逐渐沉积，进而引起绝缘支撑件耐压性能逐渐变差问题。保证行波管或其它o型放大器可在高电压下长期稳定工作，对比采用现有绝缘支撑件结构的电子枪，在同等条件下，电子枪稳定工作的时间可提高一倍以上。且本发明提供的绝缘支撑件还具有小尺寸高耐压性能等结构优势，即本发明所提供的绝缘支撑件在小尺寸结构下，其耐压性能依然能够得到保持。
附图说明
28.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
29.图1示出一种现有套封结构式电子枪的结构示意图。
30.图2示出一种现有的改进型套封结构式电子枪的结构示意图。
31.图3示出本发明一个实施例所提供绝缘支撑件的结构示意图。
32.图4示出本发明另一个实施例所提供的包括如图3所示绝缘支撑件的电子枪结构示意图。
具体实施方式
33.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本
发明的范围。
34.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
35.对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
36.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
38.针对现有电子枪结构中位于阳极件与聚焦极件之间的绝缘支撑件的结构缺陷，根据本发明的一个方面，首先本发明提供一种用于电子枪的绝缘支撑件，具体地，结合图3所示，所述绝缘支撑件包括具有内腔的本体1，所述内腔贯穿所述本体1的上下两侧表面；沿本体1的轴向方向，所述本体1包括：位于靠近电子枪头端的结构部11；位于靠近电子枪尾端的固定部13；以及位于结构部11与固定部13之间的中间部12；其中所述固定部13用以完成电子枪结构中聚焦极件与阳极件之间的封接装配。本发明中所述结构部11的外侧壁表面位于所述中间部12的外侧壁表面的外侧，所述固定部13的外侧壁表面位于所述结构部11的外侧壁表面的外侧。
39.也就是说，区别于现有绝缘支撑件结构的，本发明所提供绝缘支撑件结构中，相对于绝缘支撑件本体1的中心轴，在轴向方向上划分出三个部分，即结构部11，中间部12以及固定部13。其中，所述结构部11的直径大于所述中间部12的直径，结构部11的直径小于所述固定部13的直径。如此设计，在本发明提供的绝缘支撑件径向方向上，结构部11的超出中间部12的部分形成一遮挡结构111，该遮挡结构111可由中间部12的上方对中间部12以及固定部13起到遮挡，优选地，为了实现良好的遮挡作用，所述结构部11呈连续的环状结构。在轴向方向上，结构部11与固定部13之间具有由中间部12带来的高度差，绝缘支撑件的外侧壁表面不全部直接暴露于与阴极件上阴极相对应的方向上。由此阴极或其它电极产生的金属蒸散物不容易落在被所述遮挡结构111遮挡的中间部12以及固定部13上。特别的，固定部13的在电子枪轴向方向上的与结构部11对应的部分，可被遮挡结构111所遮挡，阴极或其它电极的金属蒸散物不易直接沉积在固定部13顶壁表面的靠近内侧阴极的内缘部分上。并且，本发明所提供绝缘支撑件结构中，中间部12外侧壁表面的靠近结构部11的临近部分可实现被遮挡结构111的完全遮挡，由此相对于阴极或其它电极的金属蒸散物，可有效避免阴极或其它电极的金属蒸散物在中间部外侧壁表面的临近部分的表面上逐渐沉积。使得本发明所提供绝缘支撑件的外侧壁表面始终保持有绝缘区域。
40.通过上述本发明的对绝缘支撑件结构的改进，可有效解决阴极蒸散颗粒物或其它物质等在绝缘支撑件表面逐渐沉积，进而引起绝缘支撑件耐压性能逐渐变差问题。保证行波管或其它o型放大器可在高电压下长期稳定工作，对比采用现有绝缘支撑件结构的电子枪，在同等条件下，电子枪稳定工作的时间可提高一倍以上。且本发明提供的绝缘支撑件还具有小尺寸高耐压性能等结构优势，即本发明所提供的绝缘支撑件在小尺寸结构下，其耐压性能依然能够得到保持。
41.为增加放电路径，减少损耗，保证所述绝缘支撑件能够具有更佳的耐高压性能，在
一实施方式中，所述本体1上包括有凸出本体外侧表面的波纹结构。波纹结构可呈连续结构，或者若干分段结构，或者任意具有起伏特性的形状。所述波纹结构由所述本体外侧表面内陷或者向外凸起形成。具体地，结合图3所示，本实施方式中，所述中间部12上包括有凸出中间部12的外侧壁表面的波纹结构2。波纹结构2在中间部12的外侧壁面形成连续的螺纹形状，即类似螺栓外螺纹结构，或者波纹结构为若干封闭的环状，若干呈环状的波纹结构平行或者非平行的环绕在中间部的外侧壁面上。或者当波纹结构为连续结构，或者若干非连续的分段结构时，每一段的波纹结构在二维平面上所呈现的形状包括但不限于圆形，矩形，三角形，锥形和\或半圆弧形。
42.在一实施方式中，可选地所述结构部上包括有凸出结构部的顶壁表面和\或外侧壁表面的波纹结构。以进一步增加绝缘支撑件的放电路径，减少损耗，保证所述绝缘支撑件能够具有更佳的耐高压性能。在另一可选地实施方式中，所述固定部的暴露于中间部外的顶壁表面上包括有凸出固定部的顶壁表面的波纹结构。
43.根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种包括如上所述绝缘支撑件的电子枪结构，具体地，结合图4所示，所述电子枪包括：阳极件3；位于阳极件3内部的聚焦极件4；位于聚焦极件4内部的阴极件5；位于阴极件5与聚焦极件4之间的用以将阴极件5与聚焦极件4形成相对固定的内绝缘支撑6；以及位于阳极件3与聚焦极件4之间的如上述实施方式所提供的绝缘支撑件。
44.其中，所述缘支撑件的本体1的内侧壁表面(即本体内腔所对应的腔体壁表面)围绕固定在所述聚焦极件4的外侧壁表面上，所述固定部13的外侧壁表面与所述阳极件3的内侧壁表面结合固定。
45.所述结构部11的外侧壁表面与所述阳极件3的内侧壁表面之间留有间隔距离a。本发明中所述绝缘支撑件以及内绝缘支撑的材质包括但不限于采用陶瓷材料。针对电子枪结构，真空下一般以1mm耐压10kv设计，在满足上述条件的基础上，为使结构部的遮挡结构能够充分实现对中间部以及固定部的遮挡作用，避免阴极或其它电极产生的金属蒸散物在中间部以及固定部上形成逐渐沉积。绝缘支撑件的中间部在满足阳极件与聚焦极件之间连接固定机械强度的前提下，中间部的径向尺寸可尽可能小。
46.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。