带状电子注速调管的阳极和聚焦极的定位装置及装配方法

　　

　　本公开涉及毫米波电真空器件，尤其涉及一种带状电子注速调管阳极和聚焦极的定位装置及装配方法。

　　1、速调管，作为直线加速器的核心功率源泉，是一种精密构建的微波功率器件，专注于实现微波能量的显著放大。速调管的结构错综复杂，设计与制造均蕴含高度的技术挑战性。大功率速调管巧妙运用速度调制原理，将电子束的动能高效转换为微波辐射能，展现出高功率、高效率、高增益以及卓越稳定性的非凡特性，稳居微波真空电子器件中脉冲与平均功率输出的巅峰之位。

　　2、速调管技术伴随着粒子加速器技术的飞跃、雷达与通信系统的革新，以及真空电子技术的持续进步，不断焕发新生。多种类型的大功率速调管应运而生，大功率速调管的工作频率横跨整个微波频段，更进一步延伸至毫米波与太赫兹波段的广阔天地，实现了脉冲功率高达200mw的惊人突破，而平均（连续波）功率亦达到了兆瓦级，展现了无与伦比的能量转换能力。在高能粒子加速探索、宽带雷达系统升级、以及毫米波与太赫兹波电子系统的蓬勃发展驱动下，大功率速调管技术取得了前所未有的辉煌成就。

　　3、带状电子注速调管，作为一种特殊的速调管类型，其特点主要体现在以下几个方面：一方面是，电子注形状的独特性。状电子注速调管采用矩形或椭圆横截面的电子注，替代了传统速调管的圆形横截面电子注。这一设计增加了电子注的横截面积，从而在保持一定电子注电流密度的条件下，能够大大增加电子注的总电流。另一方面是，高功率输出能力。由于电子注横截面积的增大，带状电子注速调管能够在高工作频率下获得更高的输出功率，这使得它在需要高功率输出的应用场景中具有显著优势。

　　4、然而，带状电子注速调管的电子枪，在装配过程中面临多个复杂而精细的问题，例如电子枪电极的结构设计、机加工精度、钎焊精度以及电极相对位置的装配与焊接工艺等，这些问题导致电子枪的装配精度不高，从而影响带状电子注速调管的性能。

　　1、有鉴于此，本公开提供了一种带状电子注速调管阳极和聚焦极的定位装置及装配方法，能够提高带状电子注速调管阳极组件和聚焦极组件的装配精度。

　　2、作为本公开实施例的一个方面，提供了一种定位装置，用于定位带状电子注速调管的阳极组件和聚焦极组件，所述阳极组件包括第一定位件、第二定位件和阳极，所述定位装置包括底座、第一调节组件、调整环和第二调节组件。底座形成具有上端开口的容纳空间，所述带状电子注速调管的枪壳可拆卸地安装在所述容纳空间内；其中，所述聚焦极组件安装在所述枪壳上，所述第一定位件可调节地设置在所述枪壳上。第一调节组件安装在所述底座上，适用于将所述第二定位件可调节地设置在所述第一定位件上。调整环代替所述阳极，设置在所述第二定位件的上端，所述第一调节组件还适用于驱动所述调整环在轴向方向上移动，调节所述调整环与所述聚焦极组件的聚焦极之间的平行度和高度差，以在所述轴向方向上定位所述第一定位件。第二调节组件，适用于驱动所述第二定位件相对于所述枪壳在所述枪壳的径向方向上平移和旋转，以调整所述调整环所在的第一轴线与所述聚焦极所在的第二轴线的同心度，以及调整所述调整环与所述聚焦极在水平面内的夹角，定位所述第一定位件，并实现所述阳极组件与所述聚焦极组件的定位。

　　3、根据本公开的实施例，所述底座的上部的侧壁形成在所述侧壁的径向的两端相对布置的两个滑槽。所述第一调节组件包括托盘和第一驱动单元。所述托盘具有开口，通过所述开口穿过两个滑槽之间的连接壁，使托盘插设在两个滑槽上，使托盘将所述第二定位件的上端托起，其中，所述滑槽的高度大于所述托盘的厚度。第一驱动单元安装在所述侧壁上，适用于调节所述托盘的边缘在所述轴向方向上的位置，从而调节所述上表面与所述第一表面之间的平行度和所述高度差。

　　4、根据本公开的实施例，所述托盘的远离所述第一调节单元的表面向下凹陷形成凹槽，所述第二定位件的上边缘与所述凹槽凹凸配合，以允许所述第二定位件在所述第二调整单元的驱动下，在所述凹槽内自转，并允许所述第二定位件跟随所述调整环在所述径向方向上移动。

　　5、根据本公开的实施例，第二调节组件包括保护件和第二驱动单元。保护件，置在所述调整环上，并与所述调整环在所述径向方向上相对静止。第二驱动单元安装在所述底座上，适用于在多个方向驱动所述保护件，使所述保护件驱动所述调整环在所述径向方向上移动，以调节所述同心度和所述夹角。

　　6、根据本公开的实施例，所述保护件包括本体部和四个弧形部。所述本体部形成沿所述轴向方向延伸的观察孔，位于所述观察孔相对的两侧的两个第一壁被构造成锥形，以通过所述第二驱动单元驱动至少一个所述第一壁，使所述保护件抵压在所述调整环上，并使所述保护件驱动所述第二定位件在所述径向方向上移动。四个弧形部分别设置在两个所述第一壁和连接两个所述第一壁的两个第二壁的交线上，以通过所述第二驱动单元驱动至少一个弧形部，使所述保护件自转，以及推动相邻的两个所述弧形部向朝向另外两个弧形部的第二方向移动。

　　7、根据本公开的实施例，两个所述第一壁的底面分别向下延伸形成凸块；两个所述凸块与所述调整环上的第一配合孔凹凸配合，以限制所述保护件相对于所述调整环的在径向方向上的位置和方向。

　　8、根据本公开的实施例，每个所述弧形部具有向下延伸的螺纹孔；外部的螺栓与所述弧形部螺纹结合，并向下延伸穿过所述调整环伸入所述第二定位件内，以在径向方向限制所述第二定位件与所述保护件之间的相对位置。

　　9、根据本公开的实施例，所述定位装置还包括第三调节组件，第三调节组件安装在所述底座的下部，适用于支撑所述底座，并调整所述聚焦极相对于水平面的平行度。

　　10、根据本公开的实施例，调整环与第二定位件的配合间隙小于阳极与阳极定位件上的配合间隙。

　　11、作为本公开实施例的另一个方面，提供了一种采用上述任一种定位装置装配带状电子注速调管的阳极组件和聚焦极组件的方法，包括：

　　15、通过第一调节组件调节所述调整环与聚焦极组件的聚焦极之间的平行度和高度差；

　　17、通过第二调节组件驱动所述调整环在径向方向上移动，调节所述调整环与所述聚焦极之间的同心度和在水平面内的夹角；

　　19、拆除所述底座、第一调节组件和第二调节组件，将枪壳与第一定位件之间焊接，以及将第一定位件与第二定位件之间焊接；

　　21、将预制件安装到所述底座上，并通过所述第二调节组件驱动所述阳极在径向方向移动，以调节阳极与聚焦极之间的同心度、在水平面内的夹角、平行度和高度差 ；

　　23、根据本公开实施例的定位带状电子注速调管的阳极组件和聚焦极组件的定位装置，第一调节组件将第二定位件可调节地设置在第一定位件上，调整环代替阳极设置在第二定位件的上端，通过第一调节组件驱动调整环在轴向方向上移动，实现调整环与聚焦极之间的平行度和高度差的调节，进而确定第一定位件相对于枪壳的位置。通过第二调节组件驱动第二定位件相对于枪壳在径向方向移动，调节调整环所在的第一轴线与聚焦极所在的第二轴线之间的同心度，利用调整环确定第二定位件和第一定位件之间的相对位置，并利用调整环实现阳极与聚焦极组件的定位。这样，可以在枪壳和辅助定位件的制造精度难以提升，且配合误差较大的前提下，实现较高的阳极和聚焦极的装配精度，有助于提高电子注的质量，使带状电子注速调管能够提供更高的输出功率，这对于需要大功率输出的应用场景来说具有重要意义。