МАГНЕТРОН

1. Магнетрон, содержащий
анод, содержащий
цилиндрический элемент и
анодные ламели, которые расположены внутри цилиндрического элемента и между которыми образованы резонаторные полости, и
диспенсерный катод, пригодный для функционального нагрева в диапазоне от 850 до 1050°С и расположенный коаксиально с указанным анодом.
2. Магнетрон по п. 1, в котором нагрев имеет температуру около 950°С.
3. Магнетрон по п. 2, в котором эффективный срок службы указанного катода составляет около 160000 ч.
4. Магнетрон по п. 1, в котором диспенсерный катод содержит активный бариевый катод.
5. Магнетрон по п. 1, который дополнительно содержит средства охлаждения за счет теплопроводности для кончиков анодных ламелей вблизи указанного диспенсерного катода.
6. Магнетрон по п. 1, в котором нагреватель содержит косвенный нагрев.
7. Магнетрон по п. 1 дополнительно содержит множество колец связи, концентрично закрепленных вокруг одних из анодных ламелей, тем самым сводя к минимуму результирующую мощность просачивания электромагнитных волн, при этом каждое из концентрических колец связи образует верхнюю и нижнюю части колец связи, которые симметричны относительно друг друга.
8. Магнетрон по п. 1, в котором диспенсерный катод содержит первый полый цилиндрический корпус, заключающий нить нагревателя, припаянную на первом конце и соединенную на втором конце с первой линией, и
второй полый цилиндрический корпус, который по меньшей мере частично охватывает первый полый цилиндрический корпус, причем второй полый
цилиндрический корпус образует вакуумную оболочку, которая исключает мощность просачивания электромагнитных волн из первой линии.
9. Магнетрон по п. 8, в котором второй полый цилиндрический корпус прикреплен к первому полому цилиндрическому корпусу.
10. Магнетрон по п. 1 дополнительно содержащий
рабочую камеру, окружающую анод и диспенсерный катод, и
множество магнитов снаружи и вблизи рабочей камеры, причем одни из магнитов находятся выше анодных ламелей, а вторые из магнитов находятся ниже анодных ламелей.
11. Магнетрон по п. 10, содержит магниты с высокой остаточной намагниченностью, имеющие большую коэрцитивную силу.
12. Магнетрон по п. 11, в котором множество магнитов содержит одно вещество, выбранное из группы, состоящей из SmCo и NdFe.
13. Магнетрон по п. 10, в котором множество магнитов обладает низкими температурными коэффициентами.
14. Магнетрон по п. 10, дополнительно содержащий контур замыкания магнитного потока, взаимосвязанный с одним из множества магнитов.
15. Магнетрон по п. 14, в котором контур замыкания магнитного потока состоит из мягкого железа или малоуглеродистой стали.
16. Магнетрон по п. 15, в котором контур замыкания магнитного потока из мягкого железа или малоуглеродистой стали содержит один из элементов из числа пластин, стержней и полюсной детали.
17. Магнетрон по п. 16, в котором пластины имеют восьмиугольную форму, причем каждая вторая поверхность восьмиугольной формы содержит средства замыкания потока.
18. Магнетрон по п. 1, в котором анодные ламели содержат клиновидную форму.
19. Магнетрон по п. 1, дополнительно содержащий антенну типа со связью по напряжению, причем указанная антенна прикреплена к одной из анодных ламелей.
20. Магнетрон по п. 19, в котором антенна содержит форму, изогнутую в направлении центральной оси магнетрона.
21. Магнетрон по п. 1, дополнительно содержащий охлаждающие ребра на аноде рядом с указанным цилиндрическим элементом вдоль периметра указанного цилиндрического элемента, напротив указанных анодных ламелей.
22. Магнетрон по п. 21, в котором охлаждающие ребра выполнены из алюминия.
23. Магнетрон по п. 21, дополнительно содержащий множество утолщенных охлаждающих ребер, установленных со скользящей посадкой среди указанных охлаждающих ребер.
24. Магнетрон по п. 1, дополнительно содержащий защитную камеру фильтра, по меньшей мере частично охватывающий вывод указанного диспенсерного катода.
25. Магнетрон по п. 24, в котором защитная камера фильтра содержит моноблочную алюминиевую крышку.
26. Магнетрон по п. 1, в котором диспенсерный катод содержит барий, непрерывно высвобождаемый из вольфрамовый матричной структуры.
27. Устройство для охлаждения за счет теплопроводности магнетрона, содержащее
анод магнетрона, имеющий наружную стенку и внутреннюю конструкцию, образующую множество резонаторов, расположенных вокруг катода, наружную
стенку анода, имеющую центральную часть, находящуюся в плоскости, перпендикулярной к катоду и содержащую первый материал с высокой теплопроводностью;
множество анодных охлаждающих ребер, имеющих большую площадь поверхности и содержащих первый материал с высокой теплопроводностью, неподвижно прикрепленных к центральной части наружной стенки анода; и
блок охлаждения за счет теплопроводности, содержащий второй материал с высокой теплопроводностью, имеющий первую большую площадь поверхности, расположенный рядом с большой площадью поверхности анодных охлаждающих ребер, связывая, таким образом, термически блок охлаждения за счет теплопроводности с анодными охлаждающими ребрами, и имеющий вторую большую площадь поверхности, открытую к атмосфере, таким образом, термически связывая блок охлаждения за счет теплопроводности с атмосферой.
28. Устройство по п. 27, в котором первым материалом с высокой теплопроводностью является бескислородная медь с высокой теплопроводностью (OFHC), и множество анодных охлаждающих ребер припаян твердым или мягким припоем к центральной части к наружной стенке анода.
29. Устройство по п. 27, в котором вторым материалом с высокой теплопроводностью является алюминий.
30. Устройство по п. 27, в котором первая большая площадь поверхности блока охлаждения за счет теплопроводности снабжена по меньшей мере одним толстым охлаждающим ребром на блоке охлаждения, взаимодействующим и установленным со скользящей посадкой на множество анодных охлаждающих ребер, и в котором вторая большая площадь поверхности блока охлаждения за счет теплопроводности снабжена желобками, открытыми к атмосфере.
31. Устройство по п. 27, в котором блок охлаждения за счет теплопроводности выполнен как одно целое или связан с защитной крышкой катода.
32. Устройство по п. 27, в котором наружная стенка анода имеет верхнюю и нижнюю части, расположенные выше и ниже центральной части
соответственно, и содержат материал с низкой теплопроводностью.
33. Устройство по п. 32, дополнительно содержащее
верхнюю и нижнюю крышки анода, соответственно прикрепленные к верхней и нижней частям наружной стенки анода, и каждая содержит тот же или другой материал с низкой теплопроводностью.
34. Устройство по п. 32, дополнительно содержащее
верхний и нижний магниты, установленные, чтобы создавать или поддерживать магнитное поле магнетрона;
первое и второе устройства замыкания магнитного потока, каждое из которых соединено как с верхним, так и с нижним магнитами для образования магнитного контура, и каждое из которых содержит тот же или другой материал с низкой теплопроводностью.
35. Устройство по п. 34, дополнительно содержащее
первую и вторую полюсные детали, каждая из которых неподвижно прикреплена к соответствующему одному из верхнего и нижнего магнитов, и каждая выполнена с центральной частью в виде усеченного конуса, концентрического с центром прикрепленного магнита, и тонкой плоской наружной частью, проходящей наружу от центральной части до или вблизи наружного края прикрепленного магнита, причем каждая из полюсных деталей содержит тот же или другой материал с низкой теплопроводностью.
36. Устройство по любому из пп. 32-35, в котором каждый материал с низкой теплопроводностью содержит по меньшей мере одно из веществ, железо и сталь.
37. Устройство по п. 34, в котором каждое из устройств замыкания потока неподвижно прикреплено к нижней части соответствующей половины узла серной лампы.
38. Анодная конструкция для магнетрона, содержащая
цилиндрический анод, который образует множество микроволновых резонаторов, при этом каждый из множества микроволновых резонаторов связан с соответствующей частью цилиндрического анода и двумя расположенными
радиально анодными ламелями, причем множество микроволновых резонаторов радиально расположено от перпендикулярной оси вокруг центрального катода, пригодного для нагрева, и
две пары колец связи, причем каждая пара концентрически расположена вокруг анодных ламелей в верхней и нижней их части, сводя, таким образом, к минимуму результирующую мощность просачивания электромагнитных волн, каждая из концентрических соответствующих верхней и нижней частей пар колец связи является симметричной и находится в контакте с частями анодных ламелей относительно друг друга.
39. Анодная конструкция по п. 38, в которой симметрия сводит к минимуму мощность просачивания электромагнитных волн для микроволновых резонансных полостей в точках вблизи центра катода.
40. Анодная конструкция по п. 38, в которой напряженность поля вдоль поверхности катода является, по существу, постоянной.
41. Катодная конструкция для магнетрона, содержащая
верхний колпак;
нижний колпак;
активную часть катода, находящуюся между верхним и нижним колпаками и соединенную с ними;
нагреватель, охватываемый активной частью катода и питаемый электроэнергией от линии вывода, и
полый цилиндрический корпус, по меньшей мере частично охватывающий линию вывода и подходящий для питания активной части.
42. Катодная конструкция по п. 41, дополнительно содержащая второй полый цилиндрический корпус, который по меньшей мере частично охватывает указанный полый цилиндрический корпус, причем второй полый цилиндрический корпус образует вакуумную оболочку, которая сводит к минимуму мощность просачивания электромагнитных волн.
43. Катодная конструкция по п. 42, дополнительно содержащая катодный дроссель между первым полым цилиндрическим корпусом и вторым полым
цилиндрическим корпусом, причем катодный дроссель закреплен на внутренней стенке второго полого цилиндрического корпуса.
45. Катодная конструкция по п. 42, дополнительно содержащая катодный дроссель между первым полым цилиндрическим корпусом и вторым полым цилиндрическим корпусом, причем катодный дроссель закреплен на наружной стенке первого полого цилиндрического корпуса.
46. Способ, по существу, одновременной подготовки множества ламп магнетронов, включающий в себя
сборку множества ламп магнетронов, каждая из которых содержит по меньшей мере катод и анодный блок, содержащий множество камер, образованных цилиндром анода, охватывающим множество поперечно проходящих анодных ламелей, на технологическом лотке в чистой комнате;
обработку одних из ламп магнетрона на технологическом лотке в сверхвысоком вакууме (UHV) во время групповой обработки в рабочей камере, имеющей по меньшей мере три отделения;
раздельную откачку по меньшей мере трех отделений;
заключение рабочей камеры в блок нагрева;
отжиг рабочей камеры в блоке нагрева при температуре около 300°С в течение увеличенного периода времени;
охлаждение рабочей камеры с помощью принудительно нагнетаемого воздуха или воды;
активацию одних катодов из указанных катодов путем нагревания до температуры примерно 1100°С с использованием тока, подаваемого к этим одним катодам из указанных катодов, и
обжатие ламп магнетронов.
47. Способ по п. 46, в котором технологический лоток составляет примерно 3 м в длину и вмещает 50 ламп магнетронов.
48. Способ по п. 46, в котором технологический лоток может содержать четыре шины, которые подают ток нагревателя и ток катода к катоду, ток анода к анодному блоку и ток контроля температуры.
49. Способ по п. 46, в котором указанная раздельная откачка содержит поддержание высокого вакуума в нижнем одном из трех отделений, поддержание низкого вакуума в верхнем одном из трех отделений и поддержание высокой разности вакуума между ними.
50. Способ по п. 49, в котором указанная раздельная откачка содержит откачку с использованием первого насоса для верхнего отделения, и откачку с использованием второго насоса для нижнего отделения.
51. Способ по п. 46, дополнительно включающий в себя
нагрев одних из катодов до температуры примерно 950°С и
измерение эмиссии от одних из катодов во время указанного нагрева до температуры примерно 950°С.
52. Способ по п. 46, котором обжатие содержит обжатие с помощью гидравлических ножей.
53. Способ по п. 46, который дополнительно содержит продувку рабочей камеры сухим азотом.
54. Способ по п. 46, который дополнительно содержит группирование множества одних из рабочих камер для увеличения пропускной способности.