Настраиваемая ламповая усилительная система радиочастотного генератора мощности
ADJUSTABLE LAMP AMPLIFIER SYSTEM OF RADIO-FREQUENCY POWER GENERATOR

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Изобретение, изложенное в настоящем документе, аналогично изобретению, описанному в заявках на патент США №14/578585, №14/575914, и №14/575958, которые были поданы в тот же день, что и настоящая заявка. Каждая из вышеуказанных заявок на патент полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Изобретение, представленное в настоящем документе, относится в целом к радиочастотным (РЧ) генераторам мощности, а более конкретно к механизмам и способам настройки ламповой усилительной системы в РЧ генераторе мощности.
-
[0003] Радиоизотопы (также называемые радионуклидами) имеют различные применения в медицинской терапии, визуализации и исследованиях, а также в других приложениях, которые не связаны с медициной. Системы, которые производят радиоизотопы, обычно содержат ускоритель частиц, такой как циклотрон, который ускоряет пучок заряженных частиц (например, ионы Н) и направляет его в материал мишени для генерации изотопов. Циклотрон содержит источник частиц, который подает частицы в центральную область ускорительной камеры. Для ускорения и направления частиц вдоль заданной траектории в ускорительной камере циклотрон использует электрические и магнитные поля. Магнитные поля создаются электромагнитами и ярмом магнита, который окружает ускорительную камеру. Электрические поля генерируются парой радиочастотных (РЧ) электродов (или дуантами), которые расположены в ускорительной камере. Радиочастотные электроды электрически соединены с РЧ генератором, который может содержать, например, генераторы, усилители, схемы управления и источники питания. РЧ генератор возбуждает радиочастотные электроды для создания электрического поля. Электрические и магнитные поля в ускорительной камере приводят к тому, что частицы принимают спирально-подобную орбиту, которая имеет увеличивающийся радиус. Когда частицы достигают наружной части орбиты, они направляются к материалу мишени для производства радиоизотопов. В дополнение к управлению орбитой частиц, радиочастотные электроды могут использоваться для вытягивания частиц из источника частиц в ускорительную камеру.
[0004] Для работы радиочастотных электродов в ускорительной камере РЧ генератором мощности генерируется значительное количество электрической мощности (например, от 5 кВт до 2 МВт), которая подается на радиочастотные электроды. РЧ генератор мощности содержит, помимо прочего, корпус, который имеет ламповую усилительную систему, содержащую мощную электровакуумную лампу. Мощная электровакуумная лампа далее упоминается как мощная лампа. Мощная лампа может, например, представлять собой мощный триод, имеющий катод, анод и управляющую сетку. Мощная лампа также может представлять собой тетрод или пентод. Ламповая усилительная система может также содержать один или несколько резонаторов, каждый из которых имеет внутренний проводник и внешний проводник.
[0005] Ламповая усилительная система может работать на высоких частотах, например, в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ)(VHF) или выше. При работе на таких частотах каждый существенный компонент в ламповой усилительной системе может влиять на конечные характеристики этой системы. Из-за количества взаимосвязанных компонентов и производственных допусков для достижения заданной характеристики для каждого компонента часто необходимо настраивать ламповую усилительную систему. Например, может потребоваться отрегулировать длину резонатора в ламповой усилительной системе, перемещая шунтирующую пластину. Для систем, которые используют петлю связи, перемещение шунтирующей пластины может сделать необходимым перестановку петли связи. В качестве еще одного примера настройки системы, для обеспечения большей или меньшей емкости может потребоваться настройка конденсатора одного из резонаторов.
[0006] Корректировки, такие как описаны выше, могут быть дорогостоящими и/или трудоемкими. Кроме того, из-за количества компонентов и производственных допусков общий процесс настройки (например, количество, порядок и степень корректировки) для одной системы часто отличается от процессов настройки для других систем. Таким образом, желательно иметь ламповые усилительные системы, которые обеспечивают более надежный или воспроизводимый процесс настройки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] В одном варианте выполнения предложена ламповая усилительная система, которая содержит проводящие стенки, проходящие параллельно продольной оси и ограничивающие между собой внутреннее пространство. Ламповая усилительная система также содержит шунтирующую пластину, которая проходит поперечно продольной оси. Шунтирующая пластина электрически соединена с проводящими стенками. Ламповая усилительная система также содержит подвижный лотковый узел, имеющий заземляющую пластину, которая проходит параллельно шунтирующей пластине. Заземляющая пластина и шунтирующая пластина ограничивают между собой выходную полость, длина которой измеряется вдоль продольной оси. Подвижный лотковый узел с возможностью удаления установлен на по меньшей мере одну из проводящих стенок таким образом, что заземляющая пластина может быть расположена на разных уровнях вдоль продольной оси для изменения длины выходной полости.
[0008] В одном варианте выполнения подвижный лотковый узел может быть частью ламповой усилительной системы. Подвижный лотковый узел содержит заземляющую пластину, имеющую входную сторону и выходную сторону, которые обращены в противоположных направлениях. Подвижный лотковый узел также содержит боковую стенку, проходящую от входной стороны заземляющей пластины. Подвижный лотковый узел также содержит шунтирующую пластину, проходящую параллельно заземляющей пластине. Боковая стенка проходит между заземляющей пластиной и шунтирующей пластиной и механически и электрически их соединяет. Заземляющая пластина, боковая стенка и шунтирующая пластина ограничивают входную полость. Заземляющая пластина, боковая стенка и шунтирующая пластина выполнены так, что они имеют фиксированные положения относительно друг друга и перемещаются как единое целое при перемещении подвижного лоткового узла для размещения его относительно ламповой усилительной системы.
[0009] В одном варианте выполнения предложен узел подстроечного конденсатора. Узел подстроечного конденсатора содержит соединительную стенку, которая окружает центральную ось и имеет сквозное отверстие, которое предназначено для приема мощной лампы. Соединительная стенка имеет внутреннюю сторону, обращенную внутрь к центральной оси, и наружную сторону, обращенную наружу. Узел подстроечного конденсатора также содержит подстроечную пластину, которая окружает центральную ось и соединена с соединительной стенкой. Подстроечная пластина имеет внутреннюю сторону, обращенную внутрь к центральной оси, и наружную сторону, обращенную наружу. Наружные стороны соединительной стенки и подстроечной пластины образуют объединенную емкостную поверхность. Подстроечная пластина может перемещаться вдоль центральной оси для регулирования величины объединенной емкостной поверхности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Фиг. 1 изображает вид в аксонометрии системы производства изотопов, выполненной в соответствии с вариантом выполнения.
[0011] Фиг. 2 изображает вид в аксонометрии системы производства изотопов, показанной на Фиг. 1, на котором циклотрон открыт для иллюстрации компонентов циклотрона.
[0012] Фиг. 3 изображает вид в аксонометрии радиочастотного (РЧ) генератора мощности, имеющего ламповую усилительную систему, выполненную в соответствии с вариантом выполнения.
[0013] Фиг. 4 изображает подвижный лотковый узел в частично разобранном виде, выполненный в соответствии с вариантом выполнения.
[0014] Фиг. 5 изображает вид в аксонометрии подвижного лоткового узла, показанного на Фиг. 4, содержащего узел подстроечного конденсатора, выполненный в соответствии с вариантом выполнения.
[0015] Фиг. 6 изображает заднюю поверхность защитной панели подвижного лоткового узла, показанного на Фиг. 4.
[0016] Фиг. 7 изображает вид спереди подвижного лоткового узла, показанного на Фиг. 4, во внутреннем пространстве, ограниченном проводящими стенками.
[0017] Фиг. 8 изображает увеличенный вид механизма для установки подвижного лоткового узла на по меньшей мере одну из проводящих стенок.
[0018] Фиг. 9 изображает вид РЧ генератора мощности, показанного на Фиг. 3, в поперечном разрезе.
[0019] Фиг. 10 изображает отдельный вид в аксонометрии выходного соединителя, который может быть использован с узлом подстроечного конденсатора, показанного на Фиг. 5.
[0020] Фиг. 11 изображает отдельный вид в аксонометрии подстроечной пластины, которая может использоваться с узлом подстроечного конденсатора, показанного на Фиг. 5.
[0021] Фиг. 12 изображает увеличенный вид сбоку части узла подстроечного конденсатора, показывающего подстроечную пластину в первом аксиальном положении.
[0022] Фиг. 13 изображает увеличенный вид сбоку части узла подстроечного конденсатора, показывающего подстроечную пластину во втором аксиальном положении.
[0023] Фиг. 14 показывает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую предложенный способ.
[0024] Фиг. 15 показывает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую предложенный способ.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0025] Последующее подробное описание некоторых вариантов выполнения будет лучше понято при чтении совместно с прилагаемыми чертежами. В той степени, в которой чертежи иллюстрируют диаграммы функциональных блоков различных вариантов выполнения, функциональные блоки необязательно указывают на разделение между аппаратной схемой. Например, один или несколько функциональных блоков (например, процессоры или запоминающие устройства) могут быть реализованы в одном аппаратном средстве (например, процессор сигналов общего назначения или блок памяти произвольного доступа, жесткий диск или тому подобное) или в нескольких аппаратных средствах. Аналогично, программы могут представлять собой автономные программы, которые могут быть включены в качестве подпрограмм в операционной системе, могут быть функциями в установленном программном пакете и т.п. Следует понимать, что различные варианты выполнения не ограничиваются механизмами и инструментами, показанными на чертежах.
[0026] Используемый в настоящем документе элемент или этап, указанный в единственном числе, следует понимать как не исключающий множественное число указанных элементов или этапов, если обратное явным образом не указано, например, путем указания «только один» элемент или этап. Кроме того, ссылки на «один вариант выполнения» не предназначены для интерпретации как исключения существования дополнительных вариантов выполнения, которые также содержат перечисленные признаки. Более того, если явным образом не указано обратное, варианты выполнения, содержащие или «имеющие» элемент или множество элементов, имеющих конкретное свойство, могут содержать дополнительные такие элементы, которые не обладают этим свойством.
[0027] Варианты выполнения, изложенные в настоящем документе, содержат радиочастотные (РЧ) генераторы мощности, которые содержат мощную лампу и по меньшей мере один резонатор, соединенный с мощной лампой. Варианты выполнения могут также содержать подвижные лотковые узлы, ламповые усилительные системы (или системы радиочастотных усилителей), узлы подстроечных конденсаторов и связанные с ними способы. Резонаторы могут содержать входные и выходные резонаторы, которые могут представлять собой, например, резонаторы коаксиальной линии передачи, каждый из которых содержит внутренний проводник и внешний проводник. Входные и выходные резонаторы могут быть охарактеризованы как высокочастотные резонаторы, которые выполнены с возможностью работы на определенной частоте, например, в пределах полосы очень высоких частот (VHF) или выше. В качестве одного из примеров, назначенная частота может составлять 100 МГц. Входные и выходные резонаторы могут быть четвертьволновыми резонаторами (или λ/4 резонаторами). Несмотря на то, что ВЧ генератор мощности и ламповая усилительная система, описанные в настоящем документе, используются для подачи мощности к ускорителю частиц, следует понимать, что РЧ генератор и ламповая усилительная система могут использоваться в других приложениях. В конкретных вариантах выполнения РЧ генератор мощности или ламповая усилительная система представляет собой систему с высокой мощностью, которая способна генерировать, например, 1000 Вт или более и 500 В или более.
[0028] Технический результат, обеспечиваемый одним или несколькими вариантами выполнения, может включать один или несколько малочувствительных и надежных механизмов для резонаторов грубой подстройки и/или резонаторов тонкой настройки. Другой технический результат может включать подвижный лотковый узел, который содержит множество рабочих компонентов ламповой усилительной системы, которые соединены в по существу фиксированных местах относительно заземляющей пластины ламповой усилительной системы. Подвижный лотковый узел может быть выполнен с возможностью его сборки, тестирования и/или настройки рабочих компонентов специалистом до того, как подвижный лотковый узел будет установлен внутри и включен в ламповую усилительную систему. Подвижный лотковый узел может быть выполнен с возможностью его удаления специалистом из ламповой усилительной системы, а затем ремонта, обслуживания, испытания и/или настройки одного или нескольких рабочих компонентов подвижного лоткового узла за пределами ламповой усилительной системы. Например, подвижный лотковый узел может быть выполнен с возможностью его переворачивания специалистом вверх дном относительно ориентации подвижного лоткового узла в ламповой усилительной системе. В перевернутой ориентации специалист может расположить подвижный лотковый узел на несущей конструкции (например, стенде), что может обеспечить более легкий доступ к некоторым рабочим компонентам, таким как рабочие компоненты входного резонатора. Когда подвижный лотковый узел расположен внутри ламповой усилительной системы, заземляющая пластина и множество компонентов могут перемещаться как единое целое.
[0029] Другой технический результат может включать механизм точной настройки одного из резонаторов более малочувствительным и надежным способом, чем обычные механизмы. Другой технический результат может включать более упрощенные процессы для сборки, ремонта, обслуживания и/или настройки ламповой усилительной системы. В конкретных вариантах выполнения подвижный лотковый узел может уменьшить количество времени, которое обычно необходимо специалисту для замены рабочего компонента ламповой усилительной системы и настройки ламповой усилительной системы. Сокращение времени может составлять, например, по меньшей мере тридцать (30) минут, по меньшей мере один (1) час или по меньшей мере два (2) часа.
[0030] На Фиг. 1 изображен вид в аксонометрии системы 100 производства изотопов, выполненной в соответствии с вариантом выполнения. Система 100 производства изотопов содержит ускоритель 102 частиц, который функционально связан со шкафом 104 управления и РЧ генератором 106 мощности. В проиллюстрированном варианте выполнения ускоритель 102 частиц представляет собой изохронный циклотрон, но могут использоваться и другие типы ускорителей частиц. Радиочастотная энергия или мощность подаются на ускоритель 102 частиц через радиочастотный кабель 105. Как показано, ускоритель 102 частиц содержит магнитный узел 108, который содержит секции 111, 112 ярма и электромагниты 113, 114, которые соединены, соответственно, с секциями 111, 112 ярма.
[0031] На Фиг. 2 показан вид в аксонометрии части ускорителя 102 частиц. Хотя нижеследующее описание относится к ускорителю 102, являющемуся циклотроном, следует понимать, что варианты выполнения могут включать другие ускорители частиц и их подсистемы. Как показано на Фиг. 2, ускоритель 102 частиц содержит магнитный узел 108, имеющий секции 111, 112 ярма и электромагниты 113, 114. Электромагниты 113, 114 в проиллюстрированном варианте выполнения представляют собой магнитные катушки. Ускоритель 102 частиц также может содержать полюсные наконечники 116, 118. Полюсный наконечник 116 прикреплен к секции 111 ярма, а полюсный наконечник 118 прикреплен к секции 112 ярма. Как показано, секция 112 ярма соединена с возможностью вращения с секцией 111 ярма. Во время работы секция 112 ярма находится в закрытом положении (как показано на Фиг. 1), так что наконечники 116, 118 расположены напротив друг друга и между ними образована ускорительная камера. Когда ускоритель 102 не работает, секция 112 ярма может быть открыта, чтобы обеспечить доступ к ускорительной камере.
1
-
[0032] Ускорительная камера выполнена с обеспечением ускорения в ней заряженных частиц, таких как ионы Н, вдоль заданного криволинейного пути, который проходит по спирали вокруг оси, проходящей между центрами противоположных полюсных наконечников 116, 118. Заряженные частицы первоначально расположены вблизи центральной области 120 ускорительной камеры. Когда активируется ускоритель 102 частиц, траектория заряженных частиц может поворачиваться вокруг оси, которая проходит между наконечниками 116, 118. В конкретных вариантах выполнения наконечник 118 содержит выступы 122 и впадины 124. Ускоритель 102 частиц также содержит пару радиочастотных электродов 126, 128, которые расположены рядом с наконечником 116. Размер и форма радиочастотных электродов 126, 128 такие, что они могут быть вставлены в соответствующие впадины 124 полюсного наконечника 118, когда секция 112 ярма закрыта.
[0033] РЧ электроды 126, 128 выполнены с возможностью подзарядки радиочастотным генератором 106 мощности (Фиг. 1) для генерации электрического поля. Магнитное поле обеспечивается секциями 111, 112 ярма и электромагнитами 113, 114. Когда электромагниты 113, 114 активированы, магнитный поток может проходить между полюсными наконечниками 116, 118 и через секции 111, 112 ярма вокруг ускорительной камеры. Когда электрическое поле объединяется с магнитным полем, ускоритель 102 частиц может направлять частицы вдоль заданной орбиты. РЧ электроды 126, 128 взаимодействуют друг с другом и образуют резонансную систему, которая содержит индуктивные и емкостные элементы, настроенные на заданную частоту (например, 100 МГц). Соответственно, РЧ электроды 126, 128 управляются РЧ генератором 106 мощности для ускорения заряженных частиц.
1
+
1
+
2
+
3
+
[0034] В конкретных вариантах выполнения система 100 использует технологию 1Н-*** и доводит заряженные частицы (отрицательные ионы водорода) до заданной энергии с заданным током пучка. В таких вариантах выполнения отрицательные ионы водорода ускоряются и направляются через ускоритель 102 частиц. Отрицательные ионы водорода могут затем ударяться в обдирающую фольгу (не показана), так что пара электронов удаляется и формируется положительный ион Н. Положительный ион может быть направлен в систему извлечения (не показана). Однако описанные в настоящем документе варианты выполнения могут быть применимы к другим типам ускорителей частиц и циклотронов. Например, в альтернативных вариантах выполнения заряженные частицы могут быть положительными ионами, такими как Н, Н и He. В таких альтернативных вариантах выполнения система извлечения может содержать электростатический дефлектор, создающий электрическое поле, которое направляет пучок частиц к материалу мишени.
18
-
11
13
18
14
16
15
15
-
2
3
2
[0035] Система 100 выполнена с возможностью производства радиоизотопов (также называемых радионуклидами), которые могут использоваться в медицинской визуализации, исследованиях и терапии, но также и для других применений, которые не связаны с медициной, таких как научные исследования или анализ. При использовании в медицинских целях, например, при радионуклидном сканировании (NM) или при использовании изображений в позитронной эмиссионной томографии (PET) радиоизотопы также могут называться трассерами. В качестве примера, система 100 может генерировать протоны, с образованием F изотопов в жидкой форме, изотопов С в качестве CO и изотопов N в качестве NH. Материал мишени, используемый для изготовления этих изотопов, может представлять собой обогащенную воду O, природный газ N, воду О. В некоторых вариантах выполнения система 100 может также генерировать протоны или дейтроны для получения газов O (кислород, диоксид углерода и моноксид углерода) и меченую воду О.
[0036] Система 100 также может быть выполнена с возможностью ускорения заряженных частиц до заданного уровня энергии. Например, некоторые описанные в настоящем документе варианты выполнения ускоряют заряженные частицы до энергии приблизительно 18 МэВ или менее. В других вариантах выполнения система 100 ускоряет заряженные частицы до энергии приблизительно 16,5 МэВ или менее. В конкретных вариантах выполнения система 100 ускоряет заряженные частицы до энергии приблизительно 9,6 МэВ или менее. В более конкретных вариантах выполнения система 100 ускоряет заряженные частицы до энергии приблизительно 7,8 МэВ или менее. Однако варианты выполнения, описанные в настоящем документе, также могут иметь энергию выше 18 МэВ. Например, варианты выполнения могут иметь энергию выше 100 МэВ, 500 МэВ или более. Аналогично, варианты выполнения могут использовать различные значения тока пучка. В качестве примера, ток пучка может составлять приблизительно от 10 до 30 мкА. В других вариантах выполнения ток пучка может быть выше 30 мкА, выше 50 мкА или выше 70 мкА. Однако в других вариантах выполнения ток пучка может быть выше 100 мкА, выше 150 мкА или выше 200 мкА.
[0037] Фиг. 3 изображает вид в аксонометрии радиочастотного генератора 130 мощности, который может использоваться с системой производства изотопов, такой как система 100 производства изотопов (Фиг. 1). Однако предполагается, что радиочастотный генератор 130 мощности может использоваться в других приложениях, требующих усиления радиочастотной мощности. РЧ генератор 130 мощности может быть аналогичен РЧ генератору 106 мощности (Фиг. 1) и выполнен с возможностью возбуждения радиочастотных электродов, таких как РЧ электроды 126, 128 (Фиг. 2). РЧ генератор 130 мощности содержит корпус 132, который в некоторых вариантах выполнения может упоминаться как шкаф. Корпус 132 генератора содержит ряд взаимосвязанных компонентов радиочастотного генератора 130 мощности, которые совместно генерируют достаточное количество электроэнергии для работы радиочастотных электродов.
[0038] Корпус 132 генератора ограничивает полость 134, которая может быть разделена или поделена внутренними стенками с образованием отсеков 135-140. Корпус 132 генератора может содержать наружный кожух 133, имеющий наружные стенки 141-145. В некоторых вариантах выполнения наружные стенки 141-145 обращены к внешнему пространству, которое является легко доступным и/или имеет оборудование, расположенное рядом с одной или несколькими наружными стенками 141-145. Таким образом, корпус 132 генератора и другие внутренние экранирующие конструкции могут быть выполнены с возможностью получения заданной электромагнитной совместимости (ЭМС). Более конкретно, корпус 132 генератора может быть выполнен с возможностью уменьшения утечки электромагнитной энергии во внешнее пространство. Варианты выполнения, выполненные с возможностью получения заданной ЭМС, описаны в заявке на патент США №14/579595, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
[0039] Как показано, РЧ генератор 130 ориентирован относительно взаимно перпендикулярных осей, включая продольную ось 191, боковую ось 193 и переднезаднюю ось 197. Боковая ось 193 проходит в поперечном направлении между наружными стенками 142, 144 Продольная ось 191 может быть вертикальной осью, проходящей параллельно силе тяжести, а переднезадняя ось 197 может проходить в полость 134 корпуса. Предполагается, что продольная ось 191 в других вариантах выполнения может и не проходить параллельно силе тяжести.
[0040] Корпус 132 генератора содержит проводящую раму 260, которая окружает и ограничивает отверстия в отсеки 135-139. Проводящая рама 260 может содержать, например, гибкие проводящие элементы 261 (например, контактные пружины, пружинные пальцы и т.п.), которые выполнены с возможностью взаимодействия со съемной панелью 252 (показана на Фиг. 9). Отсеки 137-139 совместно образуют внутреннее пространство 155, которое выполнено с возможностью размещения по меньшей мере большинства основных компонентов ламповой усилительной системы 170. Как описано в настоящем документе, ламповая усилительная система 170 содержит подвижный лотковый узел 165, который может содержать соединенные между собой компоненты ламповой усилительной системы 170. Подвижный лотковый узел 165 обеспечивает возможность сборки, обслуживания и/или испытания компонентов снаружи внутреннего пространства 155, а затем перемещения их как единое целое во внутреннее пространство 155. Подвижный лотковый узел 165 может разделять внутреннее пространство 155 на отсеки 137-139, когда он расположен во внутреннем пространстве 155. Кроме того, подвижный лотковый узел 165 может быть выполнен с возможностью перемещения на разные уровни вдоль продольной оси 191. Как описано в настоящем документе, перемещение подвижного лоткового узла 165 вдоль продольной оси 191 может эффективно изменять длину одного или нескольких резонаторов ламповой усилительной системы 170. Таким образом, перемещение подвижного лоткового узла вдоль продольной оси 191 может быть названо грубой настройкой ламповой усилительной системы 170. Корпус 132 генератора может также иметь дверцу 250 (показанную на Фиг. 9), которая обеспечивает общий доступ к полости 134 корпуса и может закрывать полость 134 корпуса во время работы радиочастотного генератора 130 мощности.
[0041] Отсек 137 может далее называться как выходная полость 137, а отсек 138 может далее называться как входная полость 138. Отсеки 135-140 могут быть ограничены внутренними проводящими стенками, которые расположены внутри полости 134 корпуса. Например, внутренние проводящие стенки содержат заземляющую пластину 146 и шунтирующую пластину 148. Заземляющая пластина 146 является частью подвижного лотка 165 и разделяет выходные и входные полости 137, 138. Заземляющая пластина 146 может иметь входную сторону, обращенную к входной полости 138, и выходную сторону, обращенную к выходной полости 137. Одна или несколько проводящих стенок могут иметь отверстия 150, которые обеспечивают возможность прохода через них воздуха. Например, радиочастотный генератор 130 мощности может содержать блок 152 теплового управления (например, блок воздушного охлаждения), который циркулирует воздух внутри полости 134 корпуса.
[0042] Рабочие компоненты РЧ генератора 130 мощности, которые расположены в выходной полости 137, могут содержать выходной внутренний проводник 154, узел 204 подстроечного конденсатора и мощную лампу 158. Выходная полость 137 также может содержать выходной контур связи (или измерительный контур) 160. Входная полость 138 может быть, по меньшей мере частично, ограничена проводящим элементом 164 и содержит входной внутренний проводник 162. В проиллюстрированном варианте выполнения проводящий элемент 164 является U-образным и прикреплен к заземляющей пластине 146. Заземляющая пластина 146 и проводящий элемент 164 могут совместно образовывать несущую раму 168 подвижного лоткового узла 165. Как показано, генератор 130 также содержит многослойные развязывающие конденсаторы 200, которые прикреплены к проводящему элементу 164. Конденсаторы 200 описаны в заявке на патент США №14/578585, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
[0043] В некоторых вариантах выполнения заземляющая пластина 146, мощная лампа 158, входной внутренний проводник 162, проводящий элемент 164 и/или узел 204 подстроечного конденсатора могут образовывать подвижный лотковый узел 165. Подвижный лотковый узел 165 может быть закреплен на выходном внутреннем проводнике 154, развязывающих конденсаторах 200, охлаждающих трубках (не показаны) и силовом кабеле (не показан) для формирования ламповой усилительной системы 170. В иллюстративном варианте выполнения система 170 содержит несущую раму 168, мощную лампу 158, узел 204 подстроечного конденсатора, развязывающие конденсаторы 200, входной внутренний проводник 162, выходной внутренний проводник 154, контур 160 связи и внешние проводники 234, 236 (показаны на Фиг. 9), сформированные радиочастотным генератором 130 мощности. В других вариантах выполнения система 170 может содержать меньшее или большее число компонентов.
[0044] В иллюстративном варианте выполнения мощная лампа 158 представляет собой мощный триод, который содержит катод, анод и управляющую сетку (не показана). Катод может нагреваться нитью, которая получает ток от источника питания (не показан). Нагревание нити приводит к тому, что катод излучает электроны, которые проходят через мощную лампу 158 к аноду. Управляющая сетка расположена между катодом и анодом и может использоваться для управления потоком электронов. Несмотря на то, что в некоторых вариантах выполнения мощная лампа 158 является мощным триодом, следует понимать, что могут быть использованы другие мощные лампы, такие как тетроды и пентоды.
[0045] Фиг. 4 изображает подвижный лотковый узел 165 в частично разобранном виде, выполненный в соответствии с вариантом выполнения. Следует понимать, что Фиг. 4 и сопровождающее описание иллюстрируют только один пример подвижного лоткового узла и что другие варианты выполнения могут быть собраны в соответствии с изложенными в настоящем документе инструкциями. Как показано на Фиг. 4, заземляющая пластина 146 и проводящий элемент 164 были разделены. Подвижный лотковый узел 165 может содержать входной внутренний проводник 162 и многодисковый конденсатор 262, который соединяет входной внутренний проводник 162 с заземляющей пластиной 146. Многодисковый конденсатор 262 более подробно описан в заявке США №14/575,914, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
[0046] Проводящий элемент 164 может содержать заземляющие стенки 171-173. В проиллюстрированном варианте выполнения заземляющие стенки 171-173 образуют U-образную конструкцию, но заземляющими стенками 171-173 могут быть образованы и другие формы. Заземляющая стенка 172 проходит между заземляющими стенками 171, 173 и соединена с ними, и при этом имеет отверстия 150 для воздушного потока. Заземляющие стенки 171, 173 могут проходить в сторону от входной стороны заземляющей пластины 146. Заземляющая стенка 172 выполнена с возможностью электрического соединения с входным внутренним проводником 162. Заземляющие стенки 171, 173 могут содержать соединительные края, соответственно, 174, 176, которые выполнены с возможностью электрического соединения с заземляющей пластиной 146. Например, заземляющие стенки 171, 173 могут содержать проводящие элементы 178, проходящие вдоль соединительных краев 174, 176.
[0047] На Фиг. 4 также показано, что проводящий элемент 164 может содержать переднюю заземляющую панель 180 и заднюю заземляющую панель 182, каждая из которых содержит гибкие проводящие элементы 184. Проводящие элементы 184 вдоль передней заземляющей панели 180 могут быть выполнены с возможностью взаимодействия со съемной панелью 252 (Фиг. 9), а проводящие элементы 184 вдоль задней заземляющей панели 182 могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стенки 222 проводника (показанной на Фиг. 7). Например, проводящие элементы могут содержать удлиненные элементы (например, балки), которые выполнены с возможностью упругого сгибания при взаимодействии с другим элементом. Когда они взаимодействуют с другим элементом, запасенная энергия проводящих элементов может непрерывно поджимать проводящий элемент в контакте с другим элементом, так что проводящие элементы контактируют и остаются во взаимодействии с другим компонентом во время работы РЧ-генератора 130 мощности (Фиг. 3).
[0048] Заземляющая пластина 146 содержит пластину 186 основания, пару боковых стенок 187, 188 и пару конструктивных опор 189, 190. Пластина 186 основания содержит гибкие проводящие элементы 192, расположенные вдоль переднего конца 201 заземляющей пластины 146, которые выполнены с возможностью взаимодействия со съемной панелью 252 (Фиг. 9). Также показано, что боковая стенка 188 может иметь монтажное отверстие 324, которое находится вблизи переднего конца 201. Боковая стенка 187 может также содержать монтажное отверстие 322 (показано на Фиг. 5). Заземляющая пластина 146 также может содержать проводящие элементы 195 (показанные на Фиг. 6), проходящие вдоль ее заднего конца, которые выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса 132 генератора. Аналогично, боковая стенка 188 может содержать проводящие элементы 194, расположенные вдоль нее, которые выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса 132 генератора. Боковая стенка 187 может также содержать проводящие элементы 194 (показанные на Фиг. 5), расположенные вдоль нее для взаимодействия с другой внутренней поверхностью корпуса 132 генератора.
[0049] Конструктивные опоры 189, 190 прикреплены к пластине 186 основания и выполнены с возможностью соединения с заземляющими стенками, соответственно, 171, 173. Проводящие элементы 178 могут зацепляться с конструктивными опорами 189, 190. Конструктивные опоры 189, 190 могут быть L-образными. В иллюстративном варианте выполнения проводящий элемент 164 может быть расположен на разных расстояниях относительно заземляющей пластины 146. Например, подвижный лотковый узел 165 содержит крепежные средства 246 и пазы 248, в которые вставляются крепежные средства 246. Крепежные средства 246 используется для прикрепления заземляющих стенок 171, 173 к конструктивным опорам, соответственно, 189, 190. В заземляющих стенках 171, 173 имеются соответствующие отверстия, в которые вставляются крепежные средства 246. Как показано, пазы 248 проходят вдоль продольной оси 191. Пазы 248 обеспечивают возможность размещения проводящего элемента 164 на разных расстояниях относительно заземляющей пластины 146. В частности, шунтирующая пластина 172 может быть расположена на разных расстояниях относительно пластины 146 для изменения длины входной полости 138 (Фиг. 3).
[0050] Соответственно, несущая рама 168 может иметь проводящие дорожки, которые проходят от заземляющих стенок 171, 173 к одному или нескольким проводящим элементам 184, 192 и 194 и, следовательно, к корпусу 132 генератора. Заземляющие стенки 171, 173 могут быть выполнены с возможностью электрического заземления развязывающих конденсаторов 200. Кроме того, заземляющие стенки 171, 173 могут составлять часть внешнего проводника 234 входного резонатора 254.
[0051] Как также показано на Фиг. 4, несущая рама 168 может содержать запирающие лапки 196, которые проходят сбоку от боковых стенок 187, 188. Возвращаясь к Фиг. 3, когда подвижный лотковый узел 165 расположен во внутреннем пространстве 155, подвижный лотковый узел 165 расположен между выступом 198 и выступом 199 (Фиг. 7) корпуса 132 генератора. Например, заземляющая пластина 146 может проходить между ними и быть электрически соединена с внутренними поверхностями выступов 198, 199. Во время процесса позиционирования подвижный лотковый узел 165 может быть первоначально расположен над выступами 198, 199, а затем опущен в направлении вдоль продольной оси 191, так что часть подвижного лоткового узла 165 проходит между выступами 198, 199. Запирающие лапки 196 могут быть выполнены таким образом, чтобы предотвращать перемещение подвижного лоткового узла 165 полностью через отверстие между выступами 198, 199. В альтернативных вариантах выполнения лапки 196 могут и не использоваться, а вместо этого выступы 198, 199 могут содержать лапки, которые препятствуют перемещению подвижного узла 165 полностью через отверстие между выступами 198, 199.
[0052] На фиг.5 показан вид сверху в аксонометрии подвижного лоткового узла 165. Как показано, центральная ось 202 проходит параллельно продольной оси 191 и через геометрический центр мощной лампы 158. Пластина 186 основания заземляющей пластины 146 и шунтирующая пластина 172 проходят поперечно (или перпендикулярно) центральной оси 202. Заземляющие стенки 171, 173 и боковые стенки 187, 188 проходят параллельно центральной оси 202. Центральная ось 202 также может проходить через центры выходного резонатора 256 (показан на Фиг. 9) и входного резонатора 254 (показан на Фиг. 9), которые частично ограничены узлом 165.
[0053] Также показано, что подвижный лотковый узел 165 содержит узел 204 подстроечного конденсатора. Узел 204 может использоваться для тонкой настройки ламповой усилительной системы 170 (Фиг. 3) и, в частности, выходного резонатора 256. В проиллюстрированном варианте выполнения узел 204 подстроечного конденсатора содержит выходной соединитель 205, имеющий соединительную стенку 206, которая окружает центральную ось 202 и образует сквозное отверстие 208, в которое вставлена мощная лампа 158. Возможно, выходной соединитель 205 установлен на анодном электроде 209 мощной лампы 158. Узел 204 также содержит подстроечную пластину 210, которая окружает центральную ось 202 и взаимодействует с соединительной стенкой 206. Пластина 210 может удерживаться на соединительной стенке 206 с использованием крепежного элемента, такого как хомут 207.
[0054] В проиллюстрированном варианте выполнения подстроечная пластина 210 расположена вдоль внешней стороны соединительной стенки 206. В других вариантах выполнения пластина 210 может быть расположена вдоль внутренней части соединительной стенки 206. Как описано в настоящем документе, подстроечная пластина 210 может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль центральной оси 202, чтобы регулировать величину общей емкостной поверхности, которая открыта в выходном резонаторе 256 (Фиг. 9). Регулирование объема общей емкостной поверхности может представлять собой по меньшей мере один процесс, используемый для тонкой настройки ламповой усилительной системы 170 и, в частности, выходного резонатора 256. В иллюстративном варианте выполнения узел 204 подстроечного конденсатора представляет собой узел кольцевого конденсатора, в котором как выходной соединитель 205, так и подстроечная пластина 210 имеют кольцеобразную или кольцевую форму. Предполагается, что в альтернативных вариантах выполнения узел 204 подстроечного конденсатора может иметь другие формы.
[0055] Подвижный лотковый узел 165 имеет внешние или наружные поверхности, которые являются электрически проводящими и выполнены с возможностью взаимодействия с проводящими стенками РЧ генератора 130 мощности, когда узел 165 расположен во внутреннем пространстве 155 (Фиг. 3). Например, внешние поверхности могут быть образованы проводящими элементами 178, 184, 192, 194 и 195. Внешние поверхности также могут быть образованы боковыми стенками или панелями, которые непосредственно входят во взаимодействие с проводящими стенками РЧ генератора мощности. Основание 146 может иметь периметр 212, который окружает заземляющую пластину 146 (или пластину 186 основания). В некоторых вариантах выполнения периметр 212 может представлять собой самые боковые или радиальные части заземляющей пластины 146 относительно центральной оси 202, за исключением запирающих лапок 196. Проводящие элементы 192, 194 могут образовывать периметр 212. Периметр 212 выполнен с возможностью прохождения и взаимодействия с проводящими стенками 221-223, которые ограничивают внешний проводник 236 (Фиг. 9) выходного резонатора 256 (Фиг. 9). Проводящие элементы 184 выполнены с возможностью взаимодействия с проводящими стенками, которые частично ограничивают внешний проводник 234 входного резонатора 254 (Фиг. 9).
[0056] Также на Фиг. 5 показано, что заземляющая пластина 146 может содержать крепежную панель 214, которая соединена с пластиной 186 основания и, необязательно, с боковыми стенками 187, 188. Крепежная панель 214 также показана на Фиг. 6. Панель 214 имеет наружную поверхность 216, которая выполнена с возможностью взаимодействия с проводящей стенкой генератора 130. Используемый здесь термин «взаимодействие» включает два элемента, которые непосредственно взаимодействуют друг с другом и/или обращены друг к другу с небольшим зазором между ними. Ряд проводящих элементов 195 расположен сбоку вдоль наружной поверхности 216. В некоторых вариантах выполнения крепежная панель 214 выполнена с возможностью съемного крепления к проводящей стенке 222. Например, крепежная панель 214 содержит по меньшей мере одно отверстие, которое выполнено с возможностью вставления в него крепежного средства для съемного крепления крепежной панели 214 к проводящей стенке 222. В проиллюстрированном варианте выполнения крепежная панель 214 содержит вертикальные ряды 218, 220 монтажных отверстий 228. Каждое монтажное отверстие 228 имеет такие размер и форму, что в него могут быть вставлены, например, одна гайка или болт. Каждое отверстие 228 может быть копланарным относительно другого отверстия 228 в противоположном вертикальном ряду. В иллюстративном варианте выполнения каждое отверстие 228 расположено на расстоянии приблизительно в 10 миллиметров (мм) от соседнего отверстия (отверстий) 228 того же самого вертикального ряда.
[0057] Возвращаясь к Фиг. 5, пластина 186 основания, боковые стенки 187, 188 и крепежная панель 214 заземляющей пластины 146 могут быть выполнены из общего листа проводящего материала (например, листового металла). Например, плоский кусок листового металла может быть отштампован или изготовлен иным образом, чтобы содержать пластину 186 основания, боковые стенки 187, 188 и крепежную панель 214. Боковые стенки 187, 188 и крепежная панель 214 могут быть выполнены путем изгиба или складывания листового металла так, что боковые стенки 187, 188 и крепежная панель 214 проходят перпендикулярно пластине 186 основания. Аналогично, проводящий элемент 164 может быть выполнен из общего листа проводящего материала, который складывают для образования заземляющих стенок 171-173.
[0058] В некоторых вариантах выполнения подвижный лотковый узел 165 также может быть соединен с корпусом 132 генератора рядом с передним концом 201 заземляющей пластины 146. Например, монтажные отверстия 322, 324 боковых стенок, соответственно, 187, 188, выполнены с возможностью вставления крепежных средств (не показаны) для закрепления подвижного лотка в сборе 165 вдоль переднего конца 201. Монтажные отверстия 322, 324 могут использоваться для закрепления подвижного лотка в сборе 165 на выступах, соответственно, 198, 199. В качестве примера отверстия 322, 324 могут совмещаться с отверстиями (не показаны) выступов, соответственно, 198, 199. Крепежные средства (например, болты) могут быть вставлены через совмещенные отверстия для закрепления боковых стенок 187, 188 на соответствующих выступах 198, 199. В качестве альтернативы, узел 165 может быть установлен на съемной панели 252 (Фиг. 9) или другой конструкции корпуса 132 генератора.
[0059] На Фиг. 7 показан вид спереди подвижного лоткового узла 165, расположенного во внутреннем пространстве 155. В целях иллюстрации были удалены другие компоненты ламповой усилительной системы 170 (Фиг. 3), такие как контур 160 связи (Фиг. 3) и внутренний проводник 154 (Фиг. 3). Внутреннее пространство 155 ограничено проводящими стенками 221-223, которые проходят параллельно продольной оси 191, нижней стенке 224 и выходной шунтирующей пластине 148. Выходная шунтирующая пластина 148 и нижняя стенка 224 проходят поперечно (или перпендикулярно) продольной оси 191. После того, как узел 165 расположен во внутреннем пространстве 155, съемная панель или стенка 252 (Фиг. 9) может быть установлена спереди подвижного лоткового узла 165 и может взаимодействовать с краями проводящих стенок 221-223, шунтирующей пластиной 225 и, необязательно, нижней стенкой 224.
[0060] Когда подвижный лотковый узел 165 и съемная панель 252 расположены в рабочем положении, образуются выходная полость 137 и входная полость 138. Более конкретно, выходная полость 137 может быть определена как пространство, которое проходит в продольном направлении между выходной шунтирующей пластиной 148 и заземляющей пластиной 146, и в поперечном или в радиальном направлении - между стенками 221-223 проводника и съемной панелью 252. Выходная шунтирующая пластина 148 и заземляющая пластина 146 определяют между собой длину 230 выходной полости 137 (или выходного резонатора 256).
[0061] Входная полость 138 может быть определена как пространство, которое проходит в продольном направлении между входной шунтирующей пластиной 172 и пластиной 186 основания, и в поперечном или в радиальном направлении - между заземляющими стенками 171, 173, съемной панелью 252 и проводящей стенкой 222. Проводящая стенка 222 может образовывать заднюю или тыльную границу входной шунтирующей пластины 172. Проводящая стенка 222 может упоминаться как монтажная стенка. Съемная панель 252 может формировать переднюю границу входной шунтирующей пластины 172. Пластина 172 и заземляющая пластина 146 определяют между собой входную длину 232 входной полости 138 (или входного резонатора 254). В конкретных вариантах выполнения входная длина 232 зафиксирована, когда подвижный лотковый узел 165 перемещается для размещения во внутреннем пространстве 155. Более конкретно, входная шунтирующая пластина 172 и заземляющие стенки 171, 173 перемещаются вместе с подвижным лотковым узлом 165 в виде одного целого, когда подвижный лотковый узел 165 перемещается для размещения во внутреннем пространстве 155. Входная длина 232 может составлять, например, от 5 см до 15 см.
[0062] Когда подвижный лотковый узел 165 и съемная панель 252 находятся в рабочем положении, заземляющие стенки 171, 173, съемная панель 252 и проводящая стенка 222 образуют наружный проводник 234 входного резонатора 254. Наружный проводник 234 может иметь входную длину 232. Аналогичным образом, когда подвижный лотковый узел 165 и съемная панель 252 находятся в рабочем положении, съемная панель 252 и проводящие стенки 221-223 образуют наружный проводник 236 выходного резонатора 256. Наружный проводник 236 может иметь выходную длину 230.
[0063] Однако, выходная длина 230 может быть отрегулирована или изменена путем перемещения подвижного лоткового узла 165. Более конкретно, подвижный лотковый узел 165 может быть расположен на нескольких разных уровнях вдоль продольной оси 191. Каждый уровень может иметь соответствующее осевое положение относительно продольной оси 191 или соответствующую глубину относительно выходной шунтирующей пластины 148. Используемая в настоящем документе фраза «несколько разных уровней» подразумевает отдельные уровни, которые являются отдельными или разнесенными друг от друга так, что подвижный лотковый узел может иметь только ограниченное количество положений. Однако фраза «несколько разных уровней» также может подразумевать уровни, которые расположены вдоль непрерывного диапазона, так что подвижный лотковый узел 165 может быть расположен в любом положении между максимальным и минимальным значением диапазона. В таких вариантах выполнения подвижный лотковый узел 165 может быть выполнен с возможностью скольжения вдоль по меньшей мере одной из проводящих стенок 221-223.
[0064] Как указано в настоящем документе, подвижный лотковый узел 165 может быть установлен с возможностью съема по меньшей мере на одну из проводящих стенок 221-223. В проиллюстрированном варианте выполнения подвижный лотковый узел 165 прикреплен к стенке 222 проводника с возможностью съема. Однако в других вариантах выполнения подвижный лотковый узел 165 может быть установлен с возможностью съема на проводящей стенке 221 или проводящей стенке 223. Кроме того, в проиллюстрированном варианте выполнения крепежная панель 214 выполнена с возможностью прикрепления к стенке 222 проводника с использованием крепежных средств 240 (показаны на Фиг. 8).
[0065] Используемая в настоящем документе фраза «установлен с возможностью съема» означает, что первый компонент может быть легко установлен на второй компонент и снят с него без разрушения первого компонента или второго компонента. При установке на второй компонент первый компонент может иметь фиксированное положение относительно второго компонента и иметь заданную или желаемую ориентацию относительно второго компонента или других компонентов. При снятии со второго компонента первый компонент по меньшей мере выполнен с возможностью перемещения относительно второго компонента. Например, когда подвижный лотковый узел снимают с проводящей стенки(-ок), подвижный лотковый узел может быть перемещен для размещения на одном из нескольких возможных уровней во внутреннем пространстве. В некоторых вариантах выполнения первый компонент при снятии со второго компонента не может быть полностью отделен от второго компонента. Например, может быть предусмотрено скольжение первого компонента в другое положение относительно второго компонента.
[0066] Используемый в настоящем документе термин «выполненный с возможностью легкой установки и снятия» означает, что первый компонент может быть установлен на второй компонент и снят с него без чрезмерного усилия или значительного количества времени, затраченного на установку или снятие. Например, компоненты могут быть соединены друг с другом с использованием ограниченного количества крепежных средств, таких как крепежные детали, винты, задвижки, пряжки, гайки, болты, шайбы и т.п., так что специалист может соединять или отсоединять два компонента, используя только свои руки и/или инструменты (например, гаечный ключ). В некоторых случаях несколько специалистов может выполнить процесс установки или снятия. В некоторых вариантах выполнения компоненты, которые могут быть установлены друг на друга с возможностью снятия, могут быть соединены без крепежных средств, например, путем создания посадки с натягом или защелкивающегося соединения по отношению друг к другу.
[0067] Компонентами в приведенных выше примерах может быть подвижный лотковый узел 165 и по меньшей мере одна из проводящих стенок 221-223. В некоторых вариантах выполнения узел 165 может быть установлен по меньшей мере на одну проводящую стенку в коммерчески приемлемый период времени. Например, узел 165 может быть установлен по меньшей мере на одну проводящую стенку таким образом, что узел 165 прикрепляют к проводящей стенке (стенкам) в фиксированном и требуемом положении менее чем за десять (10) минут. В конкретных вариантах выполнения узел 165 может быть установлен по меньшей мере на одну проводящую стенку таким образом, что узел 165 прикрепляют к проводящей стенке (стенкам) в фиксированном и требуемом положении менее чем за пять (5) минут или, в частности, менее чем за три (3) минуты. В более конкретных вариантах выполнения узел 165 может быть установлен по меньшей мере на одну проводящую стенку в фиксированном и требуемом положении менее чем за две (2) минуты или, более конкретно, менее чем за одну (1) минуту. Аналогично, узел 165 может быть снят с проводящей стенки (стенок) менее чем за десять минут, менее чем за пять минут, менее чем за три минуты, менее чем за две минуты или менее чем за одну минуту.
[0068] Соответственно, узел 165 может быть перемещен на разные уровни вдоль продольной оси 191. Когда подвижный лотковый узел 165 перемещается к выходной шунтирующей пластине 148 или дальше от выходной шунтирующей пластины 148, выходная длина 230 эффективно меняется. Характеристики резонатора основаны, в частности, на размерах внутреннего и внешнего проводников и выходной полости. Изменение заданного уровня заземляющей пластины 146 эффективно настраивает выходной резонатор 256. Эта процедура (например, перемещение узла 165 или заземляющей пластины 146 вдоль продольной оси 191) может упоминаться как грубая настройка. Как указано в настоящем документе, размеры входного резонатора 254 могут уже быть зафиксированы или установлены, когда подвижный лотковый узел 165 перемещается вдоль продольной оси 191.
[0069] На Фиг. 8 показан увеличенный вид части крепежной панели 214, прикрепленной к проводящей стенке 222 так, что подвижный лотковый узел 165 (Фиг. 7) установлен на проводящей стенке 222. На Фиг. 8 показано только одно механическое соединение между крепежной панелью 214 и проводящей стенкой 222. Более конкретно, крепежное средство 240 содержит болт 242, который проходит через среднее монтажное отверстие 228 вертикального ряда 220, и гайку 244, которая соединена с болтом 242. Болт 242 может проходить от наружной части РЧ генератора 130 мощности через проводящую стенку 222 и через среднее монтажное отверстие 228 крепежной панели 214. Когда гайка 244 закреплена, гайка 244 и болт 242 могут создавать противоположные силы сжатия и эффективно захватывать между собой заземляющую стенку 222 и крепежную панель 214. Аналогичное механическое соединение (или соединения) может быть выполнено в другом месте между подвижным лотковым узлом 165 и проводящей стенкой 222. В конкретных вариантах выполнения выполняют два таких механических соединения. Например, одно из монтажных отверстий 228 вертикального ряда 218 может принимать соответствующее крепежное средство 240, и одно и то же монтажное отверстие 228 вертикального ряда 220 может принимать соответствующее крепежное средство 240. Однако для соединения защитной панели 214 с проводящей стенкой 222 могут быть использованы альтернативные механизмы. Например, проводящая стенка 222 может содержать интегрированные элементы, размер и форма которых обеспечивают их вставление в монтажные отверстия 228.
[0070] Фиг. 9 изображает вид сбоку в поперечном разрезе РЧ генератора 130 мощности, когда он полностью собран. Как показано, корпус 132 генератора содержит дверцу 250 и съемную панель 252. Съемная панель 252 расположена внутри полости 134 корпуса вдоль проводящей рамы 260, которая ограничивает проходящие в отсеки 135-139 отверстия. Съемная панель 252 механически и электрически взаимодействует с проводящей рамой 260 и закрывает отверстия в отсеки 135-139. Отсек 135 на Фиг. 9 не показан. После того как подвижный лотковый узел 165 расположен во внутреннем пространстве 155 и установлен на проводящей стенке, съемная панель 252 может быть механически и электрически соединена с проводящей рамой 260. Например, съемная панель 252 может взаимодействовать с проводящими элементами проводящей рамы 260. Когда съемная панель 252 и подвижный лотковый узел 165 расположены в рабочем положении, как показано на Фиг. 9, формируются входные и выходные полости 138, 137 и внешние проводники 234, 236, соответственно, входных и выходных резонаторов 254, 256.
[0071] На Фиг. 10-13 более подробно изображен узел 204 подстроечного конденсатора (Фиг. 5). На Фиг. 10 показан отдельный вид в аксонометрии выходного соединителя 205. Выходной соединитель 205 выполнен с возможностью изолирования по постоянному току относительно выходного внутреннего проводника 154 (Фиг. 3). Например, изолированная фольга (например, фольга Каптона) может быть обернута вокруг мощной лампы 158 и расположена между мощной лампой 158 и внутренним проводником 154 выходного соединителя. В проиллюстрированном варианте выполнения выходной соединитель 205 установлен на анодном электроде 209 (Фиг. 5) мощной лампы 158. В альтернативных вариантах выполнения выходной соединитель 205 может быть установлен на открытом конце выходного внутреннего проводника 154.
[0072] В проиллюстрированном варианте выполнения выходной соединитель 205 содержит соединительную стенку 206 и радиальную стенку 264. Радиальная стенка 264 соединена с соединительной стенкой 206 и проходит радиально вовнутрь от соединительной стенки 206 к центральной оси 202 (Фиг. 6). Внутренняя кромка 266 радиальной стенки 264 определяет размер и форму сквозного отверстия 208. Сквозное отверстие 208 выполнено с возможностью вставления в него части мощной лампы 158 (Фиг. 3). Радиальная стенка 264 может также содержать отверстия 268 для вставления крепежных средств (не показаны) для прикрепления выходного соединителя 205 к подвижному лотковому узлу 165. В конкретных вариантах выполнения выходной соединитель 205 соединен непосредственно с мощной лампой 158.
[0073] Соединительная стенка 206 содержит внешнюю сторону 270, которая обращена наружу от центральной оси 202, и внутреннюю сторону 272, которая обращена внутрь к центральной оси 202. Внешняя и внутренняя стороны 270, 272 обращены в противоположных направлениях. Необязательно, соединительная стенка 206 может содержать контрольные отметки 274, которые являются видимыми и/или морфологическими признаками вдоль соединительной стенки 206. Контрольные отметки 274 могут быть расположены вдоль внешней стороны 270. В качестве примера, контрольные отметки 274 могут представлять собой ряд кольцевых канавок 276 (показаны на Фиг. 13). Канавки 276 параллельны друг другу и окружают центральную ось 202. В альтернативных вариантах выполнения контрольные отметки 274 могут и не быть морфологическими признаками. Вместо этого, контрольные отметки 274 могут представлять собой ряд линий, которые закрашены, нарисованы или иным образом видны вдоль внешней стороны 270.
[0074] На Фиг. 11 показан отдельный вид в аксонометрии подстроечной пластины 210. Подстроечная пластина 210 может представлять собой один кусок проводящего листового материала (например, алюминиевый листовой металл), который отштампован и сформирован, чтобы иметь форму, показанную на Фиг. 11. Подстроечная пластина 210 выполнена в виде полосы или ленты, которая проходит между нижней кромкой 290 и верхней кромкой 292. Подстроечная пластина 210 имеет наружную сторону 280, которая выполнена обращенной наружу от центральной оси 202, и внутреннюю сторону 282, которая выполнена обращенной внутрь к центральной оси 202. Как показано на Фиг. 11 и 12, выходной соединитель 205 и пластина 210 являются по существу кольцевыми или кольцеобразными. Однако предполагается, что в альтернативных вариантах выполнения выходной соединитель 205 и/или подстроечная пластина 210 могут иметь другие размеры и формы.
[0075] На Фиг. 12 и 13 показана часть узла 204 подстроечного конденсатора, в котором подстроечная пластина 210 имеет разные положения относительно выходного соединителя 205 или, более конкретно, соединительной стенки 206. В проиллюстрированном варианте выполнения пластина 210 обернута вокруг соединительной стенки 206 так, что внутренняя сторона 282 пластины 210 взаимодействует с наружной стороной 270 соединительной стенки 206. В других вариантах выполнения, однако, пластина 210 может быть расположена внутри выходного соединителя 205 так, что наружная сторона 280 пластины 210 взаимодействует с внутренней стороной 272 (Фиг. 10) соединительной стенки 206.
[0076] В некоторых вариантах выполнения подстроечная пластина 210 выполнена с возможностью перемещения относительно соединительной стенки 206 между обозначенными осевыми положениями. Каждое осевое положение может соответствовать разной высоте 295 узла 204 подстроечного конденсатора, которая измеряется вдоль центральной оси 202 (Фиг. 5) или продольной оси 191 (Фиг. 3). Высота 295 может быть измерена между верхней кромкой 292 подстроечной пластины 210 и нижней кромкой 296 выходного соединителя 205. Например, подстроечная пластина 210 имеет первое осевое положение, показанное на Фиг. 12, и второе осевое положение, показанное на Фиг. 13. Как показано на Фиг. 12 и 13, подстроечная пластина 210 и выходной соединитель 205 могут быть объединены для формирования объединенной емкостной поверхности 284. Объединенная емкостная поверхность 284 содержит открытый участок 286 поверхности подстроечной пластины 210 и открытый участок 288 поверхности соединительной стенки 206.
[0077] Когда подстроечная пластина 210 перемещается относительно соединительной стенки 206 вдоль центральной оси 202, объединенная емкостная поверхность 284 изменяется. Например, когда подстроечная пластина 210 перемещается из первого осевого положения, показанного на Фиг. 12, во второе осевое положение, показанное на Фиг. 13, открытый участок 288 поверхности соединительной стенки 206 увеличивается, и, следовательно, площадь объединенной емкостной поверхности 284 увеличивается. Увеличение площади соответствует увеличению емкости. Когда подстроечная пластина 210 перемещается из второго осевого положения, показанного на Фиг. 13, в первое осевое положение, показанное на Фиг. 12, открытый участок 288 поверхности соединительной стенки 206 уменьшается и, следовательно, площадь объединенной емкостной поверхности 284 уменьшается, что соответствует уменьшению емкости. Другими словами, емкость узла 204 подстроечного конденсатора возрастает по мере увеличения высоты 295 узла 204, и емкость узла 204 уменьшается по мере уменьшения высоты 295 узла 204. Соответственно, подстроечная пластина 210 может перемещаться относительно соединительной стенки 206 для изменения емкости выходного резонатора 256 (Фиг. 9) и, таким образом, тонкой настройки выходного резонатора 256. Настройка путем перемещения подстроечной пластины 210 может быть охарактеризована как тонкая настройка.
[0078] Для вариантов выполнения, которые содержат контрольные отметки 274, эти отметки 274 могут использоваться специалистом для оценки положения подстроечной пластины 210. Например, специалист может пожелать увеличивать с определенным шагом емкость узла 204 подстроечного конденсатора путем перемещения подстроечной пластины 210 таким образом, чтобы нижняя кромка 290 пластины 210, совмещенная с первой контрольной отметкой, переместилась для совмещения с соседней второй контрольной отметкой. Расстояние между соседними первой и второй контрольными отметками может составлять, например, приблизительно два (2) мм, приблизительно четыре (4) мм, приблизительно шесть (6) мм или приблизительно восемь (8) мм. Соответственно, контрольные отметки 274 могут указывать специалисту на расстояние, на которое переместилась подстроечная пластина 210. Каждая контрольная отметка 274 может соответствовать разному значению емкости.
[0079] Расстояние между соседними контрольными отметками может быть везде одинаковым или, в качестве альтернативы, может варьироваться между различными контрольными отметками. В конкретных вариантах выполнения указанное расстояние может иметь нелинейное распределение, в котором каждое последующее расстояние больше (или меньше) предыдущего расстояния. Например, контрольные отметки могут быть расположены ближе друг к другу, когда пластина 210 перемещается от верхней части выходного соединителя 205 к нижней части 296. Более конкретно, может быть определено расстояние Х1 между контрольной отметкой А, которая расположена в нижней части 296, и контрольной отметкой В. Расстояние Х2 между контрольной отметкой В и контрольной отметкой С, которая расположена над контрольной отметкой В, может составлять 60-95% от расстояния Х1. Расстояние Х3 между контрольной отметкой С и контрольной отметкой D, которая расположена над контрольной отметкой С, может составлять 60-95% от расстояния Х2. В пределах этого распределения можно разместить от пяти до пятнадцати контрольных отметок. В некоторых вариантах выполнения расстояния между контрольными отметками выполнены такими, чтобы коррелировать с одинаковым изменением резонансной частоты. Используя приведенное выше в качестве примера, изменение резонансной частоты от контрольной отметки А до контрольной отметки В может быть таким же, что и изменение резонансной частоты от контрольной отметки С до контрольной отметки D. Таким образом, в таких вариантах выполнения перемещение пластины 210 от любой контрольной отметки до соседней с ней контрольной отметки будет означать одинаковое изменение резонансной частоты.
[0080] На Фиг. 14 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 300. Например, способ 300 может использовать структуры или аспекты различных вариантов выполнения (например, систем и/или способов), обсуждаемых в настоящем документе. В различных вариантах выполнения некоторые этапы могут быть опущены или добавлены, некоторые этапы могут быть объединены, некоторые этапы могут выполняться одновременно, некоторые этапы могут выполняться параллельно, некоторые этапы могут быть разделены на несколько этапов, некоторые этапы могут выполняться в другом порядке, или некоторые этапы или последовательности этапов могут быть повторены в итеративном порядке. В некоторых вариантах выполнения способ 300 может быть способом сборки подвижного лоткового узла, такого как подвижный лотковый узел 165 (Фиг. 3), или способом сборки ламповой усилительной системы, такой как ламповая усилительная система 170 (Фиг. 3).
[0081] Способ 300 включает установку, на этапе 302, заземляющей пластины. Заземляющая пластина может содержать ряд соединенных между собой проводящих элементов, таких как пластина основания, боковые стенки и проводящие элементы. Пластина основания может иметь центральное отверстие для вставления мощной лампы. Способ может также включать сборку, на этапе 304, входного резонатора (или частичного входного резонатора) и соединение в рабочем состоянии входного резонатора с заземляющей пластиной для получения подвижного лоткового узла. Входной резонатор может содержать, например, внутренний проводник, один или несколько конденсаторов и внешний проводник. Частичный входной резонатор может содержать, например, внутренний проводник, один или несколько конденсаторов и одну или несколько заземляющих стенок, которые составляют часть внешнего проводника. Необязательно, входной резонатор может быть собран на этапе 304 после или во время сборки двухдискового конденсатора, который более подробно описан в заявке на патент США №278346 (553-1927), которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
[0082] В некоторых вариантах выполнения установку, на этапе 302, и сборку, на этапе 304, выполняют, когда заземляющая пластина, мощная лампа и входной резонатор расположены снаружи ламповой усилительной системы и/или РЧ генератора мощности. Например, заземляющая пластина может быть установлена на стенде или другой конструкции, а мощная лампа и компоненты входного резонатора могут быть соединены с заземляющей пластиной и функционально связаны друг с другом. В некоторых вариантах выполнения подвижный лотковый узел может быть перевернут, если он установлен на стенде. В таких вариантах выполнения специалист может иметь более легкий доступ к компонентам входного резонатора.
[0083] Способ 300 также может включать соединение, на этапе 306, мощной лампы с заземляющей пластиной. Например, сборка может быть перевернута (или зеркально повернута) и мощная лампа может быть соединена с заземляющей пластиной. Например, мощная лампа может быть вставлена через отверстие заземляющей пластины сверху заземляющей пластины так, что часть мощной лампы продвигают в полость входного внутреннего проводника. Мощная лампа может быть закреплена на пластине основания заземляющей пластины. В этом положении часть мощной лампы расположена ниже заземляющей пластины внутри входного внутреннего проводника, а другая часть мощной лампы выступает над заземляющей пластиной. Узел подстроечного конденсатора, такой как узел 204 подстроечного конденсатора, может быть соединен с мощной лампой над заземляющей пластиной. Способ 300 также может включать настройку входного резонатора, на этапе 308, так, чтобы входной резонатор имел заданные характеристики.
[0084] На этапе 310 подвижный лотковый узел может быть расположен во внутреннем пространстве корпуса генератора. Компоненты подвижного лоткового узла (например, мощная лампа, входной резонатор, один или несколько конденсаторов и т.п.) могут перемещаться вместе как единое целое, когда подвижный лотковый узел установлен во внутреннем пространстве. Размещение на этапе 310 может включать установку с возможностью съема подвижного лоткового узла на проводящую стенку корпуса генератора. Например, подвижный лотковый узел может быть прикреплен к проводящей стенке с помощью инструментов и/или крепежных средств.
[0085] Размещение на этапе 310 также может включать выбор уровня подвижного лоткового узла из нескольких возможных уровней. В некоторых вариантах выполнения подвижный лотковый узел и проводящая стенка расположены относительно друг друга так, чтобы обеспечивать только определенное количество уровней (например, два, три, четыре или более) для подвижного лоткового узла. В альтернативных вариантах выполнения подвижный лотковый узел имеет непрерывный диапазон возможных уровней. Размещение на этапе 310 также можно охарактеризовать как настройку резонатора.
[0086] На Фиг. 15 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 350. Например, способ 350 может использовать конструкции или аспекты различных вариантов выполнения (например, систем и/или способов), обсуждаемых в настоящем документе. В различных вариантах выполнения некоторые этапы могут быть опущены или добавлены, некоторые этапы могут быть объединены, некоторые этапы могут выполняться одновременно, некоторые этапы могут выполняться параллельно, некоторые этапы могут быть разделены на несколько этапов, некоторые этапы могут выполняться в другом порядке, или некоторые этапы или последовательности этапов могут быть повторены в итеративном порядке. В некоторых вариантах выполнения способ 350 может быть частью процедуры технического обслуживания, такой как замена мощной лампы, обслуживание входного резонатора, тестирование входного резонатора, настройка входного резонатора или настройка выходного резонатора.
[0087] Способ 350 включает разборку, на этапе 352, предварительно собранного подвижного лоткового узла относительно проводящей стенки корпуса генератора. Способ 350 также включает размещение, на этапе 354, подвижного лоткового узла на внешней несущей конструкции (например, на стенде), которая находится снаружи РЧ генератора мощности. Подвижный лотковый узел может содержать заземляющую пластину, мощную лампу, один или несколько конденсаторов и входной резонатор. Размещение на этапе 354 может включать переворачивание подвижного лоткового узла относительно ориентации подвижного лоткового узла в РЧ генераторе мощности. В перевернутом положении специалист может иметь лучший доступ к компонентам входного резонатора для замены, ремонта или настройки одного или нескольких компонентов.
[0088] На этапе 356 специалист может модифицировать подвижный лотковый узел. Например, модификация на этапе 356 может включать замену, починку или настройку одного или нескольких компонентов. В конкретных вариантах выполнения модификация 356 может включать замену мощной лампы. На этапе 358 входной резонатор (или частичный входной резонатор) может быть протестирован и/или настроен таким образом, чтобы он был достаточно работоспособным для ламповой усилительной системы. На этапе 360 подвижный лотковый узел может быть расположен внутри корпуса генератора. Как описано в настоящем документе, размещение, на этапе 360, может включать выбор уровня для подвижного лоткового узла для достижения требуемых электрических характеристик.
[0089] Следует понимать, что приведенное выше описание предназначено быть иллюстративным, а не ограничивающим. Например, вышеописанные варианты выполнения (и/или их аспекты) могут использоваться в комбинации друг с другом. Кроме того, может быть выполнено множество модификаций для адаптации конкретной ситуации или материала к идеям изобретения без отхода от его объема. Размеры, типы материалов, ориентации различных компонентов, а также количество и положение различных компонентов, описанных в настоящем документе, предназначено для определения параметров определенных вариантов выполнения и никоим образом не являются ограничивающими и являются просто иллюстративными вариантами выполнения. Многие другие варианты и модификации, предлагаемые в пределах сущности и объема формулы изобретения, будут очевидны специалистам после рассмотрения вышеприведенного описания. Следовательно, объем изобретения должен определяться со ссылкой на прилагаемую формулу изобретения вместе с полным объемом эквивалентов, на которые распространяется такая формула изобретения. В прилагаемой формуле изобретения термины «включающий» и «в котором» используются как эквиваленты соответствующих терминов «содержащий» и «где». Кроме того, в последующей формуле изобретения термины «первый», «второй» и «третий» и т.д. используются просто в качестве определений и не предназначены для наложения числовых ограничений на их объекты. Кроме того, ограничения последующей формулы изобретения не записаны в формате «средство плюс функция» и не предназначены для интерпретации на основе § 112(f) главы 35 Свода Законов США, если и до тех пор, пока такие ограничения формулы изобретения не будут непосредственно использоваться с фразой «средства для», за которой следует заявление о функции, лишенной дальнейшей конструкции.
[0090] В этом описании используются примеры для раскрытия различных вариантов выполнения, а также для того, чтобы позволить специалисту осуществить различные варианты выполнения, включая изготовление и использование любых устройств или систем и выполнение любых включенных здесь способов. Патентоспособный объем различных вариантов выполнения определяется формулой изобретения и может включать другие примеры, которые будут очевидны для специалистов. Предполагается, что такие другие примеры входят в объем формулы изобретения, если примеры имеют конструктивные элементы, которые не отличаются от буквального языка формулы изобретения, или если примеры включают эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквального языка формулы изобретения.
[0091] Вышеприведенное описание некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения будет лучше понято при прочтении в сочетании с прилагаемыми чертежами. В той степени, в которой чертежи иллюстрируют диаграммы функциональных блоков различных вариантов выполнения, функциональные блоки необязательно указывают на разделение между схемами аппаратных средств. Таким образом, например, один или несколько функциональных блоков (например, процессоры или запоминающие устройства) может быть реализован в одной схеме аппаратных средств (например, процессор сигналов общего назначения, микроконтроллер, оперативное запоминающее устройство, жесткий диск или подобные устройства). Аналогично, программы могут представлять собой автономные программы, которые могут быть включены в операционную систему в качестве подпрограмм, могут быть функциями в установленном программном пакете или тому подобное. Различные варианты выполнения не ограничиваются механизмами и инструментами, показанными на чертежах.
[0092] Используемый в настоящем документе элемент или этап, указанный в единственном числе и сопровождаемый неопределенным артиклем, следует понимать как исключающий множественное число указанных элементов или этапов, если это исключение явным образом не указано. Кроме того, ссылки на «один вариант выполнения» настоящего изобретения не предназначены для интерпретации как исключающие существование дополнительных вариантов выполнения, которые также содержат перечисленные признаки. Кроме того, если явно не указано иное, варианты выполнения, «содержащие», «содержат», «включающие», «включают», «имеющие» или «имеют» элемент или множество элементов, имеющих конкретное свойство, могут содержать дополнительные такие элементы, не имеющие такого свойства.