[发明专利]一种空心阴极组件

说明书

技术领域

本发明属于真空电子技术领域，具体涉及一种高加热效率、长寿命的空心阴极组件。

背景技术

阴极在很多领域中都起着非常重要的作用，在军事上，阴极是各类微波电子器件、微光夜视器件、红外成像器件和紫外成像器件的心脏。同时，在工业和医疗等设备中，利用阴极作为发射源的X光管、像增强器、加速管和显示器起到了非常重要的作用。在科学研究中，各类分析仪器、电子束加工、电子束曝光、电子束蒸发等设备中，阴极也是不可或缺的关键部件。

在阴极应用的很多场所，阴极工作时都需要在高温下进行，所以在满足阴极工作条件的情况下，高加热效率和长寿命的阴极加热组件，可以使阴极的寿命和效率大大提高。尤其对于工作于航天器或者太空中的器件，电源容量有限，服役时间很长，因此阴极对于加热效率和寿命的要求就更高。在满足阴极工作的情况下，尽量使阴极工作于高效率、低消耗的状态下（热子功率尽量低），从而使阴极的寿命尽量长。现有的阴极存在加热效率不高，热子寿命不长等问题，导致减短了热阴极的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的阴极存在的上述问题，提出了一种空心阴极组件。

本发明的技术方案为：一种空心阴极组件，具体包括：阴极管、热隔离槽、热屏蔽筒、热子、热子绝缘筒、阴极、内隔热环、阴极隔离环、阴极顶；其中，内隔热环、阴极、阴极隔离环、阴极顶依次放入阴极管中，阴极管中有槽位卡住，阴极顶安装在阴极管的一端；热子绝缘筒套在阴极管上，热子缠绕在热子绝缘筒上的线槽中；热屏蔽筒套在热绝缘筒外面；两个固定环固定住热子绝缘筒和热屏蔽筒，热子的一端连接在一个固定环上，另一端从热子保护管引出，热子引线用一个带孔绝缘陶瓷环作为支撑，并用固定环进行固定，热子支撑焊接在阴极管上，热子引线固定环焊接在热子支撑上。

进一步的，所述内隔热环包括单孔内隔热环和多孔内隔热环。

更进一步的，所述单孔内隔热环和多孔内隔热环交替排列。

进一步的，所述热屏蔽筒上面设有热隔离槽。

本发明的有益效果：本发明的空心阴极组件包括作为空心阴极的热子绝缘筒和热屏蔽筒，通过在热屏蔽筒上加开热隔离槽减少接触面积，减少传导热量，延长热传导路径，减少阴极热量损失；通过设置热子绝缘筒，高温下不与热子反应，延长了热子的使用寿命，同时也增加了阴极的使用寿命。本发明的空心阴极组件具有加热效率高、长寿命、发射电流稳定、结构牢固的特性，适用于大多数热阴极。

附图说明

图1为本发明的空心阴极组件的结构示意图，附图标记说明：阴极顶1；阴极隔离环2；阴极3；固定环4；热子绝缘筒5；热子6；热屏蔽筒7；热隔离槽8；热子保护管9；热子引线固定环10；单孔内隔热环11；多孔内隔热环12；热子引线支撑13；阴极管14；钎焊15。

图2为实施例中两种内隔热环的构造图。

图3为实施例中热子绝缘筒和热屏蔽筒的构造图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实例对本发明作进一步的说明。

本发明的空心阴极组件如图1所示，具体包括：阴极管14、热隔离槽8、热屏蔽筒7、热子6、热子绝缘筒5、阴极3、内隔热环、阴极隔离环2、阴极顶1；其中，内隔热环、阴极3、阴极隔离环2、阴极顶1依次放入阴极管14中，阴极管14中有槽位卡住，阴极顶1安装在阴极管14的一端；热子绝缘5筒套在阴极管上，热子6缠绕在热子绝缘筒5上的线槽中；热屏蔽筒7套在热绝缘筒5外部；两个固定环4固定住热子绝缘筒5和热屏蔽筒7，热子6的一端连接在一个固定环上，另一端从热子保护管9引出，热子引线用一个带孔绝缘陶瓷环作为支撑，并用固定环进行固定，热子支撑13焊接在阴极管上，热子引线固定环焊接在热子支撑13上。

这里的内隔热环包括单孔内隔热环11和多孔内隔热环12，图2给出了两种内隔热环的构造图，单孔内隔热环11和多孔内隔热环12交替排列，这样延长了阴极热量耗散的传导路径，减少了阴极工作时的热量损失，提高了阴极热使用效率，对阴极起到很好的隔热效果，同时不影响气体的顺畅流动，在相同工作温度下降低了热子的功耗，提高了热子的效率，延长了热子的寿命，为阴极工作的稳定性提供了必要条件。内隔离环可以采用石墨材料或者其它高温难熔并且与阴极不反应的材料制成。

这里的热屏蔽筒7上面设有热隔离槽8，隔离槽被金属Ta或者Mo做成的筒状包住。这样可以减少了热传导介质与外部的接触面积，从而提高了热能的利用效率，让热屏蔽筒的隔热效果更加理想。