[发明专利]一种可调节型阵列式法拉第筒

说明书

本发明公开了一种可调节型阵列式法拉第筒，包括外筒，外筒内依次设置有绝缘支架、绝缘支撑盘和SMA接头，绝缘支架远离绝缘支撑盘的一侧设置有用于收集束流的束流前端收集体，束流前端收集体为多个，且环形间隔阵列在绝缘支架内，绝缘支撑盘靠近绝缘支架的一侧设置有用于收集剩下束流的束流末端收集体，束流末端收集体通过导体支撑杆接地，束流前端收集体通过测量电阻组件与SMA接头连接，SMA接头用于连接示波器。束流前端收集体为多个，通过比较分析多路束流值，可得出环形阴极结构电子束的均匀性或多注结构对应注数电子束的束流大小，同时束流后端收集体收集多余电子束，可延长法拉第筒使用寿命和提高测量准确性。

技术领域

本发明涉及强流电子束参数测量领域，涉及一种可调节型阵列式法拉第筒。

背景技术

速调管具有高增益、高效率、高功率和高稳定性的优点，在粒子加速器、定向能武器、可控热核聚变等离子体加热装置、空间微波能输电、工业微波加热高功率雷达和新型通信系统领域有广泛应用。速调管的工作原理是，基于速度调制将电子束能量转化为微波能量。因此，电子束参数对速调管的性能有非常重要的作用。目前，用于测量速调管电子束参数的装置有，罗科夫斯基线圈、壁电流分流器、腔电流检测器和法拉第筒。其中，罗科夫斯基线圈、壁电流分流器和腔电流检测器是采用间接的方法进行测量；法拉第筒实际是一种电荷收集级，直接测量束流，能准确测量收集于收集极上的电子束束流大小，是速调管电子束参数测量常采用的一种方式。

如图1，法拉第筒的测量原理为：束流收集体多为石墨或不锈钢等导体，电子束流通过收集体流向束流测量电阻R，R的另一端接地，形成通路。通过测量电阻R的压降，便可计算得到束流大小。束流收集体是前端面为喇叭面的柱体，多用于传统速调管束流参数的测量。随着高功率微波技术的发展，速调管出现了环形阴极和多注等结构，需分析束流的均匀性对束波互作用的影响。因此，急需要一种能够分析束流均匀性的法拉第筒。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述存在的问题，提供了一种可调节型阵列式法拉第筒，束流前端收集体为多个，通过比较分析多路束流值，可得出环形阴极结构电子束的均匀性或多注结构对应注数电子束的束流大小，同时束流后端收集体收集多余电子束，可延长法拉第筒使用寿命和提高测量准确性。

本发明采用的技术方案如下：一种可调节型阵列式法拉第筒，包括外筒，所述外筒内依次设置有绝缘支架、绝缘支撑盘和SMA接头，所述绝缘支架远离所述绝缘支撑盘的一侧设置有用于收集束流的束流前端收集体，所述束流前端收集体为多个，且环形间隔阵列在所述绝缘支架内，所述绝缘支撑盘靠近所述绝缘支架的一侧设置有用于收集剩下束流的束流末端收集体，所述束流末端收集体通过导体支撑杆接地，所述束流前端收集体通过测量电阻组件与所述SMA接头连接，所述SMA接头用于连接示波器。束流前端收集体为多个，通过比较分析多路束流值，可得出环形阴极结构电子束的均匀性或多注结构对应注数电子束的束流大小，同时束流后端收集体收集多余电子束，可延长法拉第筒使用寿命和提高测量准确性。

优选的，所述绝缘支架包括支撑壁、支撑底板和支撑柱，所述支撑柱设置在所述支撑底板的中心位置，且设置在所述支撑底板远离所述绝缘支撑盘的一侧。

优选的，所述支撑柱远离所述支撑底板的一端设置有石墨挡板。以避免被电子束轰击而损坏。

优选的，所述支撑底板与所述束流前端收集体之间设置有接触铜片，所述支撑底板上设置有两个第一导电触点，所述绝缘支撑盘上设置有两个与所述第一导电触点对应的第二导电触点，所述接触铜片、第一导电触点和第二导电触点连接。

优选的，所述束流末端收集体上设置有叶片收集体，所述叶片收集体的数量与所述束流前端收集体的数量相同，所述叶片收集体环形间隔阵列分布且与所述束流前端收集体交错设置。

优选的，所述束流前端收集体和叶片收集体的数量均为4个，所述测量电阻组件和所述SMA接头的数量也为4个。相当于是4条电路，可测得4组束流值；通过比较4组数据，便可分析束流在角向的均匀性。