Brevet FR2832850A1 — publié le 20030530

fonction activée est visualisée par un témoin lumineux (31 8a, 318b). TUBE HYPERFREQUENCE A FAISCEAU LINEAIRE DESCRIPTION Domaine de l' invention La présente invention concerne un tube hyperfréquence à faisceau linéaire, et plus particulièrement une structure de collecteur du tube hyperfréquence à faisceau linéaire. Description de l'art connexe antérieur Un tube hyperfréquence à faisceau linéaire pour haute puissance a un noyau de collecteur qui recueille les électrons des faisceaux électroniques, et les convertit en hautes températures et hautes tensions lors de son fonctionnement. Par conséquent, le noyau de collecteur comprend un isolant cylindrique réalisé en céramique autour de sa partie périphérique externe, ainsi qu'un radiateur pour puits thermique autour d'une partie périphérique externe de l'isolant. La figure 1A est une vue en coupe longitudinale d'un tube hyperfréquence à faisceau linéaire classique, et la figure 1B est une vue en coupe transversale le long de la ligne B-B de la figure 1A. Une section 1 du collecteur est reliée à une partie 2 d'un circuit haute fréquence, qui guide les faisceaux électroniques émis par une source d'émission de faisceau (non représentée) , et comprend un noyau de collecteur 4 afin de recucillir les électrons des faisceaux électroniques, et un isolant 5 de maintien du vide afin de maintenir l'état de vide à l'intérieur de la section 1 du collecteur. SR 22444 JP/PV L'isolant cylindrique 6 réalisé en céramique est agencé par adhésion sur la partie périphérique externe de la partie cylindrique du noyau de collecteur 4 et, en outre, le radiateur cylindrique 7 réalisé en métal est agencé par adhésion sur l'isolant 6. La section 1 du collecteur transmet au radiateur la chaleur générée par le noyau de collecteur 4, par le biais de l'isolant 6 en céramique. Toutefois, bien que le matériau céramique soit bien de nature à renforcer la tension de tenue, sa conductivité thermique est faible comparée au métal. Par conséquent, la chaleur générée par le noyau de collecteur 4 n'est pas nécessairement transmise de manière efficace au radiateur 7. Le brevet japonais N 7-045207 mis à l' inspection publique dévoile un noyau de collecteur comprenant un isolant réalisé en céramique, dans lequel est formée une fente afin d' augmenter l'effet radiant. En revanche, dans le cas du noyau de collecteur classique présenté sur la figure 2, l'isolant 6 et le radiateur 7 comprennent respectivement des fentes 9 et 10. Il est donc possible au noyau de collecteur 4 d'irradier la chaleur générée directement à l'extérieur, et d' augmenter bien davantage son effet radiant. Toutefois, le noyau de collecteur du tube hyperfréquence est habituellement formé de métal, comme du cuivre par exemple, et le radiateur est lui aussi formé de métal, et par conséquent une décharge électrique tend à se développer entre le noyau de collecteur et le radiateur, ce qui entraîne une détérioration de la caractéristique de tension de tenue. SR 22444 JP/PV Résumé de l' invention La présente invention a été réalisée en tenant compte des inconvénients précités de l'art antérieur. Elle a donc pour objet de fournir un tube hyperfréquence ayant un noyau de collecteur qui comporte des caractéristiques de tension de tenue élevée et de rayonnement élevé. Le tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la présente invention comprend un noyau de collecteur, un isolant et un radiateur. L'isolant est agencé sur une partie périphérique externe du noyau de collecteur et comprend une fente. Le radiateur est également agencé sur une partie périphérique externe de l'isolant, et comprend une fente sur la partie correspondant à la fente décrite ci-dessus. Le noyau de collecteur est découpé au niveau d'une partie qui correspond à ces deux fentes. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, la partie découpée du noyau de collecteur est plate. Dans un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, la partie découpée du noyau de collecteur est concave. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l' invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1A et 1B sont, respectivement, des vues en coupe longitudinale et transversale d'une SR 22444 JP/PV section de collecteur d'un tube hyperfréquence classique à faisceau linéaire; la figure 2 est une vue en coupe transversale de la section de collecteur du tube hyperfréquence classique à faisceau linéaire; les figures 3A et 3B sont, respectivement, des vues en coupe longitudinale et tranevereale de la section de collecteur du tube hyperfréquence à faisceau linéaire d'un mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue partiellement agrandie de la section de collecteur du mode de réalisation de la figure 3B de la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe transvereale de la section de collecteur du tube hyperfréquence à faisceau linéaire d'un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 6 est une vue en coupe transvereale de la section de collecteur du tube hyperfréquence à faisceau linéaire d' encore un autre mode de réalisation de la présente invention; et la figure 7 est une vue en coupe tranevereale de la section de collecteur du tube hyperfréquence à faisccau linéaire d' encore un mode de réalisation supplémentaire de la présente invention; Description détaillée des modes de réalisation préférés Un tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la présente invention va maintenant être décrit en détail, en faisant référence aux dessins annexés. SR 22444 JP/PV Les figures 3A et 3B sont des wes en coupe d'une partie du tube hyperfréquence à faisceau linéaire, selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 3A représente une section découpée le long de la ligne X-X de la figure 3B, et la figure 3B représente une section découpée le long de la ligne A-A de la figure 3A. Sur les dessins, le tube hyperfréquence à faisceau linéaire comprend une section 1 du collecteur, un isolant 6 et un radiateur 7. La section 1 du collecteur est reliée à une partie 2 de circuit haute fréquence. La partie 2 de circuit haute fréquence guide les faisceaux électroniques émis par une source d'émission de faisceau (non représentée). La section 1 du collecteur comprend un noyau de collecteur 4 afin de recueillir les électrons des faisceaux électroniques, et un isolant 5 de maintien du vide afin de maintenir l'état de vide à l'intérieur de la section 1 du collecteur. La section 1 du collecteur comprend deux pièces du noyau de collecteur 4. Le noyau de collecteur 4 a un corps principal cylindrique. L'isolant cylindrique 6 est agencé sur une partie périphérique externe du corps principal du noyau de collecteur 4. En outre-, le radiateur cylindrique 7 est agencé sur une partie périphérique externe de l'isolant 6. Le noyau de collecteur 4, l'isolant 6 et le radiateur 7 sont en étroit contact les uns les autres. Le noyau de collecteur 4 est formé de métal ou de graphite, l'isolant 6 est constitué de céramique et le radiateur 7 est constitué de métal. SR 22444 JP/PV L'isolant cylindrique 6 comprend une fente 9, formée le long de l'axe central du noyau de collecteur 4. En outre, le radiateur 7 comprend une fente 10 ayant une largeur supérieure à celle de la fente 9 à une position qui chevauche la fente 9. Une partie du noyau de collecteur 4, correspondant à ces deux fentes 9 et 10, est découpée de facon à former une partie 8 de surface plate. Dans ce mode de réalisation illustré sur la figure 3B, la partie de surface plate 8, la fente 9 et la fente 10 sont agencées de telle manière que leurs centres respectifs se chevauchent le long d'une direction radiale du corps principal du noyau de collecteur 4. Autrement dit, la partie de surface plate 8 et les fentes 9 et 10 sont agencées symétriquement. Le petit noyau de collecteur 4 du côté gauche tel que montré sur la figure 3A a aussi une section telle que montrée sur la figure 3B. La figure 4 est une vue partiellement agrandie de la figure 3B. Sur ce dessin, la référence X déaigne une largeur de la partie de surface plate 8 du noyau de collecteur 4, la référence Y désigne la plus courte distance entre une partie d'extrémité inférieure de la surface d'extrémité de la fente 9 de l'isolant 6 et la partie de surface plate 8, et la référence Z désigne la distance entre la surface d'extrémité de la fente 10 du radiateur 7 et la partie d'extrémité inférieure de la surface d'extrémité de la fente 9 de l'isolant 6. La chaleur générée dans le noyau de collecteur 4 est transmise au radiateur 7 par le biais de l'isolant 6. Lorsque la largeur X de la partie de surface plate 8 s'élargit, la zone par laquelle le noyau de collecteur SR 22444 JP/PV 4 est en contact avec l'isolant 6 rétrécit. En conséquence, la caractéristique de rayonnement basée sur la conduction thermique est détériorée. Lorsque la largeur X de la partie de surface plate 8 rétrécit, la distance (Y-Z) entre la partie de surface plate 8 et le radiateur 7 rétrécit. En conséquence, une décharge électrique tend à se développer entre la partie de surface plate 8 du noyau de collecteur 4 et le radiateur 7, et la caractéristique de tension de tenue est détériorée. La largeur de la fente 9 de l'isolant 6 est plus étroite que celle de la fente 10 du radiateur 7. Ceci tient au fait que la distance (Y-Z) entre la partie de surface plate 8 du noyau de collecteur 4 et le radiateur 7 est rendue longue, afin d' augmenter la tension de tenue. Afin d' augmenter la caractéristique de rayonnement du noyau de collecteur 4, il est souhaitable d'élargir la fente 9 de l'isolant 6. Toutefois, ce faisant, il est possible que la caractéristique de tension de tenue en soit détériorée. Comme il est décrit ci-dessus, lorsque l'on prend en considération la caractéristique de rayonnement et la caractéristique de tension de tenue, il est en pratique éminemment préférable d'agencer la partie de surface plate 8 et les fentes 9 et 10 de manière à ce que le rapport Z:Y soit presque de 5:1. Dans ce mode de réalisation illustré, le diamètre externe d'une partie cylindrique du noyau de collecteur 4 est dans l'intervalle allant de 10 mm à 100 mm, de même, l'épaisseur de la partie cylindrique est dans l'intervalle allant de 0,5 mm à 50 mm, l'épaisseur de l'isolant 6 est dans l'intervalle allant de 1 mm à 50 SR 22444 JP/PV mm, et l'épaisseur du radiateur 7 est dans l'intervalle allant de 1 mm à 50 mm respectivement. Il est à noter que la section 1 du collecteur peut avoir un noyau de collecteur, et peut également avoir pas moins de trois noyaux de collecteur. Dans ces cas également, chaque noyau de collecteur comprend la partie de surface plate 8 décrite ci-dessus. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation du noyau de collecteur. Comme sur la figure 3B, les parties du noyau de collecteur correspondant aux fentes 9 et 10 sont partiellement découpées. La section de la partie ainsi découpée comporte une partie concave 11 en forme d'arc. La figure 6 illustre encore un autre mode de réalisation du noyau de collecteur. Dans ce mode de réalisation illustré, la section de la partie découpée du noyau de collecteur comporte une partie concave 12 en forme de V. La figure 7 présente encore un mode de réalisation supplémentaire du noyau de collecteur. Dans ce mode de réalisation illustré, la section de la partie découpée 13 du noyau de collecteur a une forme de boîte. Les noyaux de collecteur présentés sur les figures 5, 6 et 7 peuvent augmenter la caractéristique de tension de tenue. Si la présente invention a été décrite en relation avec certains modes de réalisation préférés, on doit comprendre que l'objet qu'elle englobe ne se limite pas à ces modes de réalisation particuliers. Il est destiné au contraire à inclure toutes les variantes, modifications et équivalentes susceptibles de rentrer dans l' esprit et la portée des revendications qui suivent. SR 22444 JP/PV REVENDI CATIONS 1. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire comprenant un noyau de collecteur (4) afin de recucillir les électrons des faisceaux électroniques, le tube hyperfréquence à faisceau linéaire comprenant: un isolant (6) qui est agencé par adbésion sur une partie périphérique externe dudit noyau de collecteur (4) et comprend une fente (9); et un radiateur (7) qui est agencé par adbésion sur la partie périphérique externe de l'isolant (6) et comprend une fente (10) dans une partie correspondant à la fente (9) dudit isolant (6); dans lequel ledit noyau de collecteur (4) est découpé au niveau d'une partie qui correspond auxdites deux fentes (9, 10). 2. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 1, dans lequel la partie découpée (8) dudit noyau de collecteur (4) est plate. 3. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 1, dans lequel la partie découpée (11, 12) dudit noyau de collecteur (4) est concave. 4. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 3, dans lequel la partie découpée dudit noyau de collecteur (4) est un arc circulaire ( 11). SR 22444 JP/PV 5. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 3, dans lequel la partie découpée (12) dudit noyau de collecteur (4) est en forme de V. 6. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 3, dans lequel la partie découpée (13) dudit noyau de collecteur (4) est en forme de boîte. 7. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 1, dans lequel la largeur de la fente (9) dudit isolant (6) est plus petite que la largeur de la partie découpée dudit noyau de collecteur (4). 8. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 1, dans lequel la largeur de la fente (10) dudit radiateur (7) est plus grande que la largeur de la fente (9) dudit isolant (6). 9. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 1, dans lequel la fente (10) dudit radiateur (7) est de même largeur que la partie découpée dudit noyau de collecteur (4). 10. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revendication 1, dans lequel la fente (10) dudit radiateur (7), la fente (9) dudit isolant (6) et la partie découpée du noyau de collecteur (4) sont agencées symétriquement dans une section du noyau de collecteur (4). SR 22444 JP/PV 11. Tube hyperfréquence à faisceau linéaire selon la revindication 1, dans lequel la distance allant de l'extrémité inférieure de la surface d'extrémité de la fente (9) dudit isolant (6) jusqu'à la surface d'extrémité de la fence (10) dudit radiateur (7) est d'environ cinq fois la distance allant de ladite extrémité inférieure jusqu'audit noyau de collecteur (4).