[发明专利]一种纤维阵列阴极

权利要求书

1.一种纤维阵列阴极，其特征在于：所述阴极由阴极座(1)、锥形段(2)、阴极基底(3)、多孔阵列圆环(4)、“U”型纤维束(5)、圆周垫片(6)、阴极帽(7)组成，所述多孔阵列圆环(4)、“U”型纤维束(5)、圆周垫片(6)组成纤维束圆周阵列，所述阴极的结构与装配关系如下：

阴极座(1)为直径为Ф1的圆柱体，右端开有直径为Ф2的螺孔，Ф2＜Ф1；锥形段(2)由一段圆柱体和一段半径渐增的圆台组成，圆柱体的左端带有一段螺杆，螺杆可旋入阴极座(1)右端的螺孔中；圆柱体的直径等于阴极座(1)的直径Ф1，半径渐增圆台左端的直径等于圆柱体的直径，圆台右端直径为Ф3，Ф1＜Ф3；在半径渐增圆台的右端挖出一个直径为Ф4螺孔，Ф1＜Ф4＜Ф3；阴极基底(3)为一外径为Ф4，内径为Ф5的空心圆筒，其左端加工有外螺纹，右端加工有内螺纹，阴极基底(3)左端外螺纹可旋入锥形段(2)右端所开的螺孔中，并与阴极座(1)和锥形段(2)保持同轴关系；

多孔阵列圆环(4)为一外径为Ф6、内径为Ф7、厚度为d1的金属圆环，外径Ф6与锥形段(2)最右端直径Ф3相等，内径Ф7与阴极基底(3)外径Ф4相等；在多孔阵列圆环(4)的内部开有两排直径均为Ф8的径向孔，径向孔沿圆周方向均匀对称排列；在多孔阵列圆环(4)的内壁挖有一条宽为d2、深度为s的凹槽，2Ф8<d2<d1；圆周垫片(6)为一内径为Ф7、宽度为d2的金属圆环，其厚度大于s-Ф8；

纤维束圆周阵列的组装过程如下：先将纤维束裁剪成直径小于Ф8，长度为L的圆柱状纤维束，L>2(Ф6-Ф7)；将纤维束的一端从多孔阵列圆环(4)的一个圆孔穿入，而后从与其轴向并列的另一个圆孔穿出，穿出后的纤维束两端裸露在多孔阵列圆环(4)外侧，两端留出长度大于H的纤维束，且1mm≤H≤5mm；在所有孔中都穿上“U”型纤维束(5)之后，在多孔阵列圆环(4)的内侧凹槽内嵌入圆周垫片(6)，用以将“U”型纤维束(5)固定；最后，将裸露在多孔阵列圆环(4)外侧的长度不一致的纤维束修剪整齐；

阴极帽(7)由两段圆柱体组成，其中第一段圆柱体的直径Ф9等于阴极基底(3)的内径Ф5，其上加工有外螺纹，可旋入阴极基底(3)右端的内螺纹中；第二段圆柱体直径Ф10等于多孔阵列圆环(4)的外径Ф6；

装配时，首先将锥形段(2)左端的螺杆旋入阴极座(1)右端的螺孔中，然后将阴极基底(3)左端外螺纹旋入锥形段(2)右端所开的螺孔中；之后把多个由多孔阵列圆环(4)、“U”型纤维束(5)、圆周垫片(6)组成的纤维束圆周阵列套在阴极基底(3)上，最后将阴极帽(7)的第一段圆柱体旋入阴极基底(3)右端，将纤维束圆周阵列压实固定。

2.一种如权利要求1所述纤维阵列阴极，其特征在于：所述“U”型纤维束(5)为碳纤维束、玻璃纤维束或陶瓷纤维束、由其它发射阈值低且耐高温烧蚀的材料制作，阴极座(1)、锥形段(2)、阴极基底(3)、多孔阵列圆环(4)、圆周垫片(6)、阴极帽(7)均采用不锈钢材料制作。