[其他]一个调谐磁控管

说明书

本发明是关于一个调谐磁控管，它包含一个同轴阴-阳极系统，并在它们之间形成了一个环形真空作用空间;包含一个用滚动轴承作转动支撑的具有能影响磁控管频率调谐的活动部分的调谐机构。该活动部分可作园周运动以改变电导率，从而使磁控管频率发生周期的变化。调谐机构同轴承一起安装在和作用空间相通的一个空间里;还包含一个置于作用空间两边的由两个磁极靴组成的磁路，用它来产生穿过作用空间的轴向磁场，磁路经由轴向上紧靠作用空间的滚动轴承形成闭合迴路。

瑞典专利SE-191373描绘了这种磁控管，例如可用它来产生脉间频率变化的高频脉冲。然而在很多同类申请案中是描述能控制频率，以便使发射脉冲具有准确的予先确定的频率。

实际上当发射准确的予先确定的频率的时候，调谐机构在转动着，因此对调谐体轴承的安装提出了非常苛刻的要求。由于在触发电路中不可避免地存在着时间延迟，磁控管发射的那一瞬间的调谐频率，也就是发射脉冲的频率在发射的那一瞬间之间必须提前一个小的时间间隔，基于在提前的那一瞬间磁控管频率的瞬时调节以及频率速率的改变，即调谐体调谐曲线对时间的微商的改变，上述提前一个小的时间间隔是能够做到的。但如果欲达高准确度的提前量，则要求调谐曲线非常平滑，因为相对于上述平滑曲线的任何偏离都将损坏予先确定的发射频率和实际发射的频率之间的一致性。为获得予期的效果，轴承必须显示出具有很均匀的摩擦力和很均匀的滚动电阻。此外为获得相当的工作寿命，其磨损务必要小。所有生产的部件都应当是无磨损的，否则其磨屑将有可能渗透到作用空间，甚至沉积到活性阴极表面上。不管工作条件有多么困难，尤其涉及到轴承在真空中遭受强静磁场作用及温度变化的条件，上述要求都必须满足。

现有的调谐磁控管采用普通钢球轴承作为旋转调谐机械的支撑。由于轴承是在真空中运行，而且具有温升，因此不可能用一般的方法进行加油润滑。由于这个困难，采用减小球表面压力的方法，即减小每一个小球负荷至最小的方法，事实证明这是有必要的，为此必须最大可能地增加小球的数量。在现有的磁控管的轴承中，取消了小球的夹持环，这样小球在内外轴承环里滚在一块，甚至彼此直接接触。

采用钢球的缺点至少在于对于最接近作用空间的轴承球被强静磁场局部磁化，致使小球形成小磁极，当它们围绕自己的轴旋转的同时，对磁化场呈现出不同的状态，并且一直呈现出不同的互感状态，从而在小球间或多或少地产生有随机特性的相互吸引或相互排斥的作用力。现有磁控管，把调谐机构连续运转时调谐曲线平稳度的不足以及由此而产生的相对于予先确定频率的频率展宽归结于上述现象。小球间的相互作用力及小球与环之间的作用力引起所谓“调整杆转差”效应。它将对工作寿命产生不良影响。钢球的缺点还表现在它们的硬度随着温度的升高而降低。这尤其是将牵连到在抽真空的过程中温度必须加以限制，从而真空度也将受到限制。

本发明的目的是制造调谐磁控管调谐机构使用的轴承装置，它缓解了现有磁控管轴承装置存在的缺陷。

按照本发明，在调谐磁控管中，上面提到的悬而未决的命题，可以采用非磁性材料做滚动轴承的滚动体来介决，这即可消除由于滚动体之间的磁感应而影响旋转机构转动的现象。烧结材料就适合于作这种材料。

依据本发明，首先可使调谐曲线平滑，而且频率提前量的准确度也比现有磁控管的更高，而且将完全消除赖于普通钢轴承中由于所谓“调整杆转差”效应所产生磁作用的摩擦力，这将导致更低的磨损及更长的寿命。

所有相配的轴承元件，包括滚动元件和内外环，均可采用非磁性材料，使真空泵可在更高的温度上仍能进行操作，从而有可能达到更高的真空度。

在一个推荐的实施例中，非磁性材料为非磁性硬金属，即烧结硬质合金或经渗碳处理的硬质金属。基本硬金属包括有如硬钨合金和结合剂钴，从上述基本硬金属还可以派生出另外一些硬金属。用钴作结合剂，能使所有这些硬金属具有强磁性。在一些特殊的应用中，对抗蚀刚度提出非常苛刻的要求。大部分钴结合剂能够用其他材料如镍合金代替。所有这些包含镍合金或者类似材料作结合剂的硬金属具有非磁特性，或稍有顺磁性特征，它们均可应用到目前讨论的场合中去。

在另一实施例中，非磁性烧结材料为陶瓷材料，即硅氮化物或者铝氧化物。陶瓷材料的优点在于重量轻，因此在旋转体旋轴时离心力小，从而磨损小，惯性也小。