什么是速调管?速调管的分类、特点及用途

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  速调管是利用周期性调制电子注速度来实现振荡或放大的一种微波电子管。它首先在输入腔中对电子注进行速度调制,经漂移后转变为密度调制,然后群聚的电子块与输出腔隙缝的微波场交换能量,电子将动能交给微波场,完成振荡或放大。

调速管的分类

  按电子注行进轨迹速调管可分为直射式和反射式两种。

  直射式速调管的电子注由电子枪发出后一直向前飞行直至被收集极接收,它有双腔和多腔等型式,双腔型有输入和输出两个腔,而多腔型则在输入腔和输出腔之间加入一个或多个中间腔构成级联形式,从而可提高其增益、效率和输出功率。直射式速调管可在连续波或脉冲波工作,可作为放大管或振荡管。

  反射式速调管只有一个谐振腔,其电子注发出后经加速、会聚后在腔隙由微波场作速度调制,漂移后被反射极排斥返回并群聚后再与隙缝微波场交换能量,它是一种小功率微波振荡管,具有结构简单、工作可靠、使用方便以及可进行机械或电子调谐(调节反射极电压)等优点。

速调管的特点

  1、高功率、高收益。

  2、在输出窗上镀有预防多模波产生的钛层,从而实现了大电力性能。

  3、采用了自行研发的长寿命高电流密度的阴极。

  4、依靠长年累月在电子管开发中培养出的最新高真空、高电压技术保证了高度的稳定性。

速调管的用途

  1、高能加速器

  2、核聚变研究试验设备

  3、医用加速器

  4、航空空中道路监控雷达

  5、机场监控雷达

  6、工业用微波加热设备

调速管的维护

  速调管是发射机的核心部件,价格昂贵,其维护当是慎之又慎。保证速调管工作稳定可靠,且达到较长的使用寿命,是一项较为复杂的系统工程。对速调管关注的重点无非是两点:安全、延长寿命。为了使速调管能安全运行,除各级电压准确稳定、各级连接可靠、冷却系统正常运行、腔体及耦合调整适当外,各种针对速调管安全而设计的保护电路,例如收集极过流、离子泵过流、收集极过热、腔体打火、腔体风压开关及聚焦电流、体电流过荷等保护电路可靠是必不可少的。这些保护电路用至发射机其他部分的保护电路的工作状态都要经常检查,万万不可心存侥幸。

  1.工作电压、电流的调整

  发射机为了减小电压冲击对速调管带来的不良影响,一般都采用分两次加高压的工作过程。第一次先加一个过渡电压,然后第二次再升到正常的工作电压。具体采用的方法是在高压变压器初级的输入回路中串入一级降压电阻。加一阶梯电压时,经过电阻降压;加二阶梯电压时,将电阻短路,使电压达到正常值。为了保证速调管的正常工作,要经常检查工作电压、电流是否符合规定的要求。其中,灯丝电压的高低对速调管的寿命有很大影响,低于黑灯丝和高于额定值是不能允许的。一般新管老化1000小时之后,速调管在低于额定值的10%左右,可相对延长使用寿命。体电流反应速调管高压漏电流的大小,它可以通过调整聚焦电流来改变。当聚焦不好时,体电流就变大。但聚焦电流不得大于额定值,一般在静态时以使体电流最小为标准。正确选择束电压和激励功率:激励不够和束电压过低都会导致输出功率的下降;而激励过量或束电压过高会使工作点上升,使速调管工作在过激区造成同步头被压缩,体电流增加。这样会严重影响速调管的寿命。

  2.速调管的调整

  在对速调管进行了拆卸式维护,或更换了速调管之后,要重新进行调谐工作。调谐工作要仔细,稍有不慎就会导致管子的损坏。调谐前要检查所有的保护,重点保护电路如体电流、收集极电流、反射功率、冷却系统、收集极温度、电弧打火等保护一定要正常上高压后,要先烧15分钟,待其工作稳定后再开始进行调谐。调谐时采用参差调谐的方法,以获得所需带宽。首先进行粗调,预置各腔体的大概位置,带读数的腔体按照手册上频率和读数的对应关系查出预置数。

  3.其他维护

  发射机的冷却方式有四种:蒸气冷却、循环水冷却、强制风冷却和自然冷却。发射机型号不同所采用冷却方式也不同,但不外乎蒸气冷却加风冷或循环水冷却加风冷。发射机的冷却好坏直接影响到发射机能否正常运行。蒸气冷却一般采用的是去离子水(或称纯水),水质是必须把关的。其绝缘度必须在1mω以上,否则水质堪忧。由于蒸发锅内的水是循环使用的,天长日久,锅内的存水杂质浓度必然增大,所以要定期更换。同时调速管收集极散热片内也会积有污垢,需要定期将它们清除,否则会影响散热效果,严重时会危及速调管的安全。循环水冷却用水对水质的要求相对较低,一般使用蒸馏水。但为了保持水循环,系统内尽量少积水垢,也要定期更换。在这里必须提及的一点是冷却系统内的热交换器的防冻问题。冬季要注意添加防冻剂,防止室外散热器冻坏。聚焦线圈和腔体采用强制风冷。要经常检查风机的状态和表面的清洁,防止进入异物引起打火或影响散热。速调管的阴极接头处一般容易忽略,要经常保持清洁状态,并防止松动。备用速调管最好每三个月或半年加一次离子泵,以保持良好的真空状态。经常检查各项保护功能是否正常,防止器件失效。

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