[发明专利]回旋管电子枪结构及装配方法

说明书

本发明公开了一种回旋管电子枪结构，包括引线组件结构(1)、枪壳组件结构(2)、阴极热丝组件结构(3)和阳极(4)；其中，阳极(4)置于枪壳组件结构(2)内部，阴极热丝组件结构(3)的一端延伸至枪壳组件结构(2)内部与阳极(4)组装，另一端通过引线组件结构(1)与枪壳组件结构(2)连接。本发明还提供了一种回旋管电子枪的装配方法，该方法具有工艺重复性和一致性好的特点，装配的电子枪的结构尺寸精度高、同心度高、电子枪阴极组件灯丝可靠性高、电子枪结构漏气率低。

技术领域

本发明涉及回旋管的制造技术领域，具体地，涉及一种回旋管电子枪结构及装配方法。

背景技术

太赫兹科学与技术是一门跨学科的新型交叉科学，衔接了宏观的经典电磁波理论与微观量子理论。太赫兹波具有独特的瞬态性、高穿透性、宽带性、相干性和低能性等特性，在超高速空间通讯、超高分辨率武器制导、医学成像、安全检查、物质与太赫兹光谱特征分析、材料检测等领域具有广泛的应用前景。

自2000年以来,太赫兹真空电子学有了很快的发展并取得了重要的成果,可以工作在太赫兹频段的真空电子学的大功率太赫兹源主要有回旋管、SmithPurcell效应器件、返波管等。这些器件中，回旋管是快波器件，高频结构的尺寸与其它器件相比有很大优势，在220GHz以上乃至THz频段，可以实现瓦级到千瓦量级，甚至更高功率的信号输出。

由于大气或波导中，太赫兹波信号的衰减较大，研制更大功率的太赫兹信号源成为推动太赫兹技术发展的关键。在所有太赫兹信号源中，回旋管和自由电子激光可以产生百瓦甚至千瓦级别的输出功率，但是自由电子激光不管在体积、重量以及输出功率等方面均没有回旋管有优势，所以太赫兹回旋管有很大的研究和应用价值。回旋管结构主要分为四个部分：电子枪、高频互作用结构RF谐振腔、输出窗和磁场及补偿磁场。回旋管采用小回旋电子注与谐振腔中的波进行换能，因此需要一个产生环形电子注的电子枪，且电子注的横向速度与纵向速度满足一定条件，才能产生有效的振荡。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于800GHz回旋管的回旋管电子枪结构。

本发明的另一个目的是提供一种回旋管电子枪结构的装配方法，本方法具有工艺重复性和一致性好的特点，装配的电子枪的结构尺寸精度高、同心度高、电子枪阴极组件灯丝可靠性高、电子枪结构漏气率低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种回旋管电子枪结构，包括引线组件结构、枪壳组件结构、阴极热丝组件结构和阳极；其中，

阳极置于枪壳组件结构内部，阴极热丝组件结构的一端延伸至枪壳组件结构内部与阳极组装，另一端通过引线组件结构与枪壳组件结构连接。

优选地，引线组件结构设置在枪壳组件结构的端部并通过阴极引线座与枪壳组件结构连接，用于电极间引线的转接并真空气密；其中，

引线组件结构包括灯丝焊接帽、灯丝引线座、阴极引线座、绝缘陶瓷环和焊接补偿钼环，灯丝焊接帽位于灯丝引线座的中心孔，阴极引线座与灯丝引线座之间设置绝缘陶瓷环，焊接补偿钼环分别置于灯丝引线座和阴极引线座的端面部位。

优选地，引线组件结构采用银基焊料钎焊装配，灯丝焊接帽、灯丝引线座、阴极引线座采用可伐合金加工而成，绝缘陶瓷环采用95氧化铝陶瓷或99氧化铝陶瓷，焊接补偿钼环采用真空熔炉钼加工而成。

优选地，枪壳组件结构用于支撑阴极热丝组件结构和阳极，两端分别连接引线组件结构和回旋管的高频互作用结构；其中，

枪壳组件结构包括阴极转接环、阳极引线环、慢波转接环、焊接补偿钼环、第一枪壳绝缘陶瓷环和第二枪壳绝缘陶瓷环，阴极转接环与阳极引线环分别放置于第一枪壳绝缘陶瓷环的端面，第二枪壳绝缘陶瓷环放置于阳极引线环和慢波转接环之间，焊接补偿钼环分别放置于阴极转接环和慢波转接环的端面部位。