一种检测阴极发射性能的二极管结构的制作方法

本实用新型涉及阴极性能检测，更具体地说是涉及一种检测阴极发射性能的二极管结构。

背景技术：

现代大功率微波器件中钡钨阴极被广泛地应用，用作电子源发射电子，是微波器件的“心脏”。 钡钨阴极作为行波管核心部件，其发射性能和可靠性能是影响管子质量的关键因素，尤其是空间行波管技术的发展，对阴极的发射性能和寿命更是提出了苛刻的要求，而阴极在行波管中常常受到离子轰击、有害气体污染而中毒、电子打火引起阴极发射面缺陷等诸多因素，都将影响到阴极的发射和寿命。

钡钨阴极要事先经过预处理和发射性能检测后才能使用到行波管中，现有检测阴极发射性能的二极管，是将钡钨阴极和阳极片通过镍带转接装夹到玻璃芯柱上，之后封装到玻璃管壳内进行排气，最后进行阴极激活老练和测试。这种二极管结构容易实现，但存在阴极发射面和阳极面距离控制不能做到精确，有时会出现阴极发射面与阳极面存在倾斜，导致测试结果不准确；阳极功率容量不够，不能在大占空比下检测阴极的发射性能的不足。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题就是克服现有技术的缺点，提供一种检测阴极发射性能的二极管结构，其具有结构紧凑，阴极面与阳极面距离能够精确装配控制，可以在大占空比下测试阴极的发射性能的优点。

为实现上述目的，本发明创造是通过以下技术手段来实现的：

一种检测阴极发射性能的二极管结构，包括待测热丝阴极组件，其特征在于：包括待测热丝阴极组件、阳极、二极管基座，所述阳极为筒状形式，筒上端顶面为阳极收集电子部分，下端开口，筒壁圆周加工有矩形观察孔；所述二极管基座包括陶瓷环，所述陶瓷环外圆焊接有阳极转接环，所述阳极转接环为圆环，内径与陶瓷环外径匹配；所述陶瓷环端面焊接有阴极转接环，所述阴极转接环由竖直开口筒和水平圆环组成，水平圆环与陶瓷环端面焊接，开口筒的内径与待测热丝阴极组件支撑件外径匹配；所述阳极通过筒内壁与阳极转接环焊接连接，所述待测热丝阴极组件焊接在阴极转接环的竖直开口筒的内径上。

进一步地：

所述阳极为真空熔炼钼材料，阳极片厚度为3mm。

所述陶瓷环为95%Al₂O₃，陶瓷环厚度3.5mm。

所述阳极转接环为0.2mm厚度的可伐合金4J34板材，表面设有电镀镍层。

所述阳极转接环环高度为2.5mm。

所述阴极转接环材料为0.2mm厚度的可伐合金4J34板材，表面设有电镀镍层。

所述阴极转接环竖直开口筒高度为8mm，水平圆环径向宽度为3mm。

所述陶瓷环与阳极转接环和阴极转接环焊接的部分设有金属化工艺处理层。

所述待测热丝阴极组件的阴极发射面和阳极端面距离为1mm。

本发明创造的有益效果是：可实现待测阴极的阴极面与二极管阳极面距离精确装配控制，可以在大占空比下测试阴极的发射性能，其二极管结构紧凑，装配后焊接牢固可靠，测试得到的阴极伏安特性准确。

附图说明

图1为本实用新型一种检测阴极发射性能的二极管实例结构示意图； 图2为图1所示阳极结构示意图；图3为图1所示二极管基座结构示意图。

附图中主要标记含义如下：

1、待测热丝阴极组件；2、阳极；3、二极管基座。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明创造作进一步的说明。

如图1所示一种检测阴极发射性能的二极管结构，由三部分组成，１、待测热丝阴极组件；２、阳极；３、二极管基座。

待测热丝阴极组件，其结构形式为应用于行波管电子枪内实际阴极组件的简化结构，实例选用某空间行波管热丝阴极组件，阴极发射面Ф4mm，热丝工作电压6.3V，支撑件和后盖均采用原结构设计的零件，支撑件材料金属钽，后盖材料金属铌。

所述阳极2，阳极结构为筒状形式，筒壁圆周加工有矩形观察孔，用于装配时测试阴极发射面到阳极面的距离，其次用于观察阴极温度；阳极片厚度可以在3mm，阳极采用真空熔炼钼材料加工获得。

所述二极管基座3，二极管基座由陶瓷环、阳极转接环、阴极转接环三部分组成。陶瓷环为95%Al2O3，陶瓷环厚度3.5mm，陶瓷环外圆及端面一侧局部进行金属化工艺处理，目的在于焊接阳极转接环和阴极转接环；阳极转接环焊接于陶瓷环的外圆，采用可伐合金4J34板材0.2mm旋压加工获得，环内径与陶瓷环外径匹配，环高度2.5mm，表面进行电镀镍工艺处理；阴极转接环焊接于陶瓷环的端面一侧，采用可伐合金4J34板材0.2mm旋压加工获得，开口筒环内径与待测热丝阴极组件支撑件外径匹配，水平圆环外径保证焊接面径向尺寸3mm，开口筒高度尺寸8mm，表面进行电镀镍工艺处理。

结构装配过程如下：

首先焊接二极管基座3，将阳极转接环、阴极转接环按图3所示结构装配，焊料AgCu合金焊料，放入氢气氛围环境炉内焊接。

其次将阳极2套到二极管基座3上，采用激光焊接方式将阳极焊接到阳极转接环上。

最后将待测试热丝阴极组件1与上步焊接好阳极的组件进行装配，控制阴极发射面和阳极面距离1mm，可用具有固定尺寸的模具片来控制，并做好记录，采用激光焊接方式将待测热丝阴极组件支撑件焊接到阴极转接环上。

到此即完成本实例检测阴极发射性能的二极管结构的组装。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本发明创造要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。