[发明专利]一种2450MHz大功率连续波磁控管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁控管，具体涉及一种2450MHz大功率连续波磁控管及其制备方法。

背景技术

节能环保是我国经济可持续发展的基本国策。我国六大高耗能行业能耗已占工业总能耗的77%，其中5个行业涉及加热处理。微波加热是一种与被加热物质直接相互作用的选择性加热方式，具有显著的高效清洁节能特点，在化工和冶金等行业使用微波加热替代传统加热可以极大提高能源的利用率，达到节能减排的目的。目前，国内在2450MHz频段，单只磁控管的微波输出功率只能达到15kW，寿命仅2000小时，输出功率与寿命非常有限。工业生产中加热对象往往体积庞大，微波功率不够高将直接影响加热效果，并严重制约生产规模，远不能满足大规模工业连续生产的需求。因此，为了满足工业快速发展的需求，很有必要在现有技术基础上设计开发一种功率大，应用安全，寿命长，可广泛应用的2450MHz大功率连续波磁控管。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理，输出功率可达30kW，寿命可达5000小时以上，输出效率高，微波泄漏少，安全性能更高的2450MHz大功率连续波磁控管，该磁控管可广泛应用于微波加热各领域中，满足大规模工业应用的各种实际需求。本发明另一个目的是提供该2450MHz大功率连续波磁控管的制备方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为:

一种2450MHz大功率连续波磁控管，它包括阳极腔体组合，阴极引出线组合，与阳极腔体组合相连的输出窗组合，固定在阳极腔体组合上的输出天线，输出天线另一端位于输出窗组合内部；所述的阳极腔体组合连接有腔体冷却水进出水管；

所述的阴极引出线组合包括绝缘陶瓷筒，位于绝缘陶瓷筒内的扼流筒，位于扼流筒内的支持筒，位于支持筒内的灯丝扼流筒，位于灯丝扼流筒内部的内引线组合，引线杆，安装在引线杆一端上的灯丝，连接在内引线组合一端的排气管，扼流筒一端连接有上极靴，引线杆上安装有屏蔽帽，连接灯丝电源的灯丝引线柱，内引线组合外周设置有防止灯丝回路短路的灯丝回路绝缘陶瓷，所述的引线杆和支持筒之间设置有耐高温，保持引线杆垂直度的宝石瓷；所述的绝缘陶瓷筒可以保证磁控管20KW以上的耐压。所述的支持筒具有良好的传导散热性能，可保证灯丝多余的热量耗散。所述的扼流筒能形成固定频率微波短路装置，防止微波泄漏。

所述的阳极腔体组合包括位于腔体内的腔体叶片，设置在腔体外周的水冷套，每个腔体叶片上均开设有进水管，出水管和螺纹状水嘴塞子，设置在腔体两端，用于增加模式分割度的双端双环的隔膜带；本发明采用螺纹状水嘴塞子，不仅可以增加冷却水的与腔片的接触面积，并且能使磁控管内真空系统与阳极腔体组合的水循环系统隔离。

所述的输出窗组合包括陶瓷输出窗和下极靴，所述的下极靴呈阶梯结构。

以上所述的2450MHz大功率连续波磁控管，所述的输出窗既能使磁控管形成密闭的空间，又能保证功率输出，所述的下极靴可为磁控管形成另一部分的磁场回路装置。

作为优选方案，以上所述的2450MHz大功率连续波磁控管，所述的隔膜带为双环双隔膜带，本发明创新的采用双环双隔膜带可以有效的增加π模的分隔度，防止跳模，使磁控管工作更加稳定，具有很好的技术效果。

作为优选方案，以上所述的2450MHz大功率连续波磁控管，所述的扇槽形谐振系统的谐振腔数目为12。本发明通过大量实验筛选谐振腔的结构，优选得到特性阻抗较高的扇槽形谐振腔系统。

本发明磁控管工作时有一定的效率，损耗的功率会在阳极形成耗散，阳极承受的耗散功率会使阳极变热，如果不及时对阳极进行冷却造成阳极温度过高，会影响磁控管的正常工作。因此必须对磁控管腔体进行冷却，而良好的冷却回路结构是保证阳极能否充分冷却的重要因素。本发明在每个腔体叶片上均开设有进水管，出水管和螺纹状水嘴塞子，腔体叶片的水路结构构成∏型水路冷却结构。采用这种水冷结构，可以增大冷却水与翼片的接触面积；并且在水路中增加螺纹状水嘴塞子，同样也可增大冷却水与阳极的接触面积。可大大提高冷却效率，可保证阳极在大功率下能够稳定工作。取得非常好的技术效果。

本发明所述的引线杆另一端连接有排气管，排气管外周设有保护帽组合，防止排气管受外力受损。

本发明所述的阳极腔体组合内焊接有12个有腔体叶片，腔体叶片之间构成扇槽形谐振腔。

本发明所述的2450MHz大功率连续波磁控管的制备方法，其包括以下步骤：