什么是速調(diào)管?速調(diào)管的分類、特點(diǎn)及用途
速調(diào)管是利用周期性調(diào)制電子注速度來實(shí)現(xiàn)振蕩或放大的一種微波電子管。它首先在輸入腔中對(duì)電子注進(jìn)行速度調(diào)制,經(jīng)漂移后轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏日{(diào)制,然后群聚的電子塊與輸出腔隙縫的微波場(chǎng)交換能量,電子將動(dòng)能交給微波場(chǎng),完成振蕩或放大。
調(diào)速管的分類
按電子注行進(jìn)軌跡速調(diào)管可分為直射式和反射式兩種。
直射式速調(diào)管的電子注由電子槍發(fā)出后一直向前飛行直至被收集極接收,它有雙腔和多腔等型式,雙腔型有輸入和輸出兩個(gè)腔,而多腔型則在輸入腔和輸出腔之間加入一個(gè)或多個(gè)中間腔構(gòu)成級(jí)聯(lián)形式,從而可提高其增益、效率和輸出功率。直射式速調(diào)管可在連續(xù)波或脈沖波工作,可作為放大管或振蕩管。
反射式速調(diào)管只有一個(gè)諧振腔,其電子注發(fā)出后經(jīng)加速、會(huì)聚后在腔隙由微波場(chǎng)作速度調(diào)制,漂移后被反射極排斥返回并群聚后再與隙縫微波場(chǎng)交換能量,它是一種小功率微波振蕩管,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用方便以及可進(jìn)行機(jī)械或電子調(diào)諧(調(diào)節(jié)反射極電壓)等優(yōu)點(diǎn)。
速調(diào)管的特點(diǎn)
1、高功率、高收益。
2、在輸出窗上鍍有預(yù)防多模波產(chǎn)生的鈦層,從而實(shí)現(xiàn)了大電力性能。
3、采用了自行研發(fā)的長(zhǎng)壽命高電流密度的陰極。
4、依靠長(zhǎng)年累月在電子管開發(fā)中培養(yǎng)出的最新高真空、高電壓技術(shù)保證了高度的穩(wěn)定性。
速調(diào)管的用途
1、高能加速器
2、核聚變研究試驗(yàn)設(shè)備
3、醫(yī)用加速器
4、航空空中道路監(jiān)控雷達(dá)
5、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控雷達(dá)
6、工業(yè)用微波加熱設(shè)備
調(diào)速管的維護(hù)
速調(diào)管是發(fā)射機(jī)的核心部件,價(jià)格昂貴,其維護(hù)當(dāng)是慎之又慎。保證速調(diào)管工作穩(wěn)定可靠,且達(dá)到較長(zhǎng)的使用壽命,是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。對(duì)速調(diào)管關(guān)注的重點(diǎn)無非是兩點(diǎn):安全、延長(zhǎng)壽命。為了使速調(diào)管能安全運(yùn)行,除各級(jí)電壓準(zhǔn)確穩(wěn)定、各級(jí)連接可靠、冷卻系統(tǒng)正常運(yùn)行、腔體及耦合調(diào)整適當(dāng)外,各種針對(duì)速調(diào)管安全而設(shè)計(jì)的保護(hù)電路,例如收集極過流、離子泵過流、收集極過熱、腔體打火、腔體風(fēng)壓開關(guān)及聚焦電流、體電流過荷等保護(hù)電路可靠是必不可少的。這些保護(hù)電路用至發(fā)射機(jī)其他部分的保護(hù)電路的工作狀態(tài)都要經(jīng)常檢查,萬萬不可心存僥幸。
1.工作電壓、電流的調(diào)整
發(fā)射機(jī)為了減小電壓沖擊對(duì)速調(diào)管帶來的不良影響,一般都采用分兩次加高壓的工作過程。第一次先加一個(gè)過渡電壓,然后第二次再升到正常的工作電壓。具體采用的方法是在高壓變壓器初級(jí)的輸入回路中串入一級(jí)降壓電阻。加一階梯電壓時(shí),經(jīng)過電阻降壓;加二階梯電壓時(shí),將電阻短路,使電壓達(dá)到正常值。為了保證速調(diào)管的正常工作,要經(jīng)常檢查工作電壓、電流是否符合規(guī)定的要求。其中,燈絲電壓的高低對(duì)速調(diào)管的壽命有很大影響,低于黑燈絲和高于額定值是不能允許的。一般新管老化1000小時(shí)之后,速調(diào)管在低于額定值的10%左右,可相對(duì)延長(zhǎng)使用壽命。體電流反應(yīng)速調(diào)管高壓漏電流的大小,它可以通過調(diào)整聚焦電流來改變。當(dāng)聚焦不好時(shí),體電流就變大。但聚焦電流不得大于額定值,一般在靜態(tài)時(shí)以使體電流最小為標(biāo)準(zhǔn)。正確選擇束電壓和激勵(lì)功率:激勵(lì)不夠和束電壓過低都會(huì)導(dǎo)致輸出功率的下降;而激勵(lì)過量或束電壓過高會(huì)使工作點(diǎn)上升,使速調(diào)管工作在過激區(qū)造成同步頭被壓縮,體電流增加。這樣會(huì)嚴(yán)重影響速調(diào)管的壽命。
2.速調(diào)管的調(diào)整
在對(duì)速調(diào)管進(jìn)行了拆卸式維護(hù),或更換了速調(diào)管之后,要重新進(jìn)行調(diào)諧工作。調(diào)諧工作要仔細(xì),稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致管子的損壞。調(diào)諧前要檢查所有的保護(hù),重點(diǎn)保護(hù)電路如體電流、收集極電流、反射功率、冷卻系統(tǒng)、收集極溫度、電弧打火等保護(hù)一定要正常上高壓后,要先燒15分鐘,待其工作穩(wěn)定后再開始進(jìn)行調(diào)諧。調(diào)諧時(shí)采用參差調(diào)諧的方法,以獲得所需帶寬。首先進(jìn)行粗調(diào),預(yù)置各腔體的大概位置,帶讀數(shù)的腔體按照手冊(cè)上頻率和讀數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系查出預(yù)置數(shù)。
3.其他維護(hù)
發(fā)射機(jī)的冷卻方式有四種:蒸氣冷卻、循環(huán)水冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷卻和自然冷卻。發(fā)射機(jī)型號(hào)不同所采用冷卻方式也不同,但不外乎蒸氣冷卻加風(fēng)冷或循環(huán)水冷卻加風(fēng)冷。發(fā)射機(jī)的冷卻好壞直接影響到發(fā)射機(jī)能否正常運(yùn)行。蒸氣冷卻一般采用的是去離子水(或稱純水),水質(zhì)是必須把關(guān)的。其絕緣度必須在1mω以上,否則水質(zhì)堪憂。由于蒸發(fā)鍋內(nèi)的水是循環(huán)使用的,天長(zhǎng)日久,鍋內(nèi)的存水雜質(zhì)濃度必然增大,所以要定期更換。同時(shí)調(diào)速管收集極散熱片內(nèi)也會(huì)積有污垢,需要定期將它們清除,否則會(huì)影響散熱效果,嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及速調(diào)管的安全。循環(huán)水冷卻用水對(duì)水質(zhì)的要求相對(duì)較低,一般使用蒸餾水。但為了保持水循環(huán),系統(tǒng)內(nèi)盡量少積水垢,也要定期更換。在這里必須提及的一點(diǎn)是冷卻系統(tǒng)內(nèi)的熱交換器的防凍問題。冬季要注意添加防凍劑,防止室外散熱器凍壞。聚焦線圈和腔體采用強(qiáng)制風(fēng)冷。要經(jīng)常檢查風(fēng)機(jī)的狀態(tài)和表面的清潔,防止進(jìn)入異物引起打火或影響散熱。速調(diào)管的陰極接頭處一般容易忽略,要經(jīng)常保持清潔狀態(tài),并防止松動(dòng)。備用速調(diào)管最好每三個(gè)月或半年加一次離子泵,以保持良好的真空狀態(tài)。經(jīng)常檢查各項(xiàng)保護(hù)功能是否正常,防止器件失效。