磁控管用电磁铁

本发明属于电磁控制技术领域，具体涉及一种与磁控管配套的电磁铁。磁控管是一种用来产生微波能量的电真空器件，它实质上是一个置于恒定磁场中的二极 管，管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用把从 恒定电场中获得的能量转变为微波能量，从而达到产生微波能的目的；

磁控管工作需要一定的外部磁场，外部磁场通常有二种形式：（1）采用恒定永久磁铁提供磁场，如东芝4.8MW磁控管，该磁控管工作在一种工作方式，输出微波功率恒定，为改变 输入加速管的微波功率，需要在微波馈线中增加一只大功率的功率分配器；采用这种方式的 成本较高；（2）电磁铁提供磁场。

本发明的目的是：提供一种磁控管用电磁铁，可通过输入电流可改变所提供的磁场强度， 为磁控管提供工作所需的外部磁场。

本发明的技术方案是：一种磁控管用电磁铁，它包括：电磁铁骨架、磁条线圈、方圆转 换波导、磁屏蔽条、充气接头以及水冷装置；

所述电磁铁骨架包括：前安装板、后安装板以及圆柱波导；所述前安装板与后安装板上 设有与所述圆柱波导等外径的通孔，所述圆柱波导连接所述前安装板与后安装板；

所述磁条线圈为饼状结构，数量共有6个，相邻两个之间相互串联后并联到电源回路；

所述方圆转换波导分为相互垂直的两个部分，沿水平方向为方形波导，沿竖直方向为圆 形波导，所述圆形波导位于所述方形波导的中段；

所述水冷装置包括：7个环形的冷却水管、7个水冷板、冷却水输入接管、冷却水输出接 管以及分水组件；所述冷却水输入接管、冷却水输出接管与分水组件的接口连接，所述分水 组件与7个环形的冷却水管管路连通,所述7个环形的冷却水管分别套接在所述7个水冷板外 圈的凹槽内；

整体连接关系为：所述磁条线圈套接在所述中心套筒的外围；所述水冷装置中的7个环 形的水冷板平行设置分别套接在所述磁条线圈的上下边缘；所述磁屏蔽条上下两端固定在所 述前安装板、后安装板，均布的排列在所述冷却水管的外围；所述方圆转换波导的圆形波导 通过密封圈与所述电磁铁骨架中的圆柱波导连接；所述充气接头安装在所述方圆转换波导中 方形波导上。

有益效果：

（1）本发明采用了串并联相结合的方法连接磁条线圈，达到了更高的磁场强 度，磁场强度在100‑170mT范围内连续可调；

（2）本发明采用了水冷装置有效控制了磁条线圈工作时产生的温度，延长了装置的使用 寿命；

（3）本发明在方圆转换的一端设有充气接头，可供外接气源直接接入，确保微波在一定 压力的惰性气体下工作。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A‑A剖视图；

其中，1‑分水组件、5‑密封圈、6‑充气接头、8‑后安装板、9‑水冷板、10‑冷却水管、11‑ 前安装板、12‑磁控管压环、14‑磁条线圈、20‑磁屏蔽条、21‑冷却水输入接管、22‑冷却水输 出接管。

参见附图1、2，一种磁控管用电磁铁，它包括：电磁铁骨架、磁条线圈14、方圆转换波 导、磁屏蔽条20、充气接头6以及水冷装置；

电磁铁骨架包括：前安装板11、后安装板8以及圆柱波导；前安装板11与后安装板8 上设有与圆柱波导等外径的通孔，圆柱波导连接前安装板11与后安装板8；

磁条线圈14为饼状结构，数量共有6个，相邻两个之间相互串联后并联到电源回路；

方圆转换波导分为相互垂直的两个部分，沿水平方向为方形波导，沿竖直方向为圆形波 导，圆形波导位于方形波导的中段；

水冷装置包括：7个环形的冷却水管10、7个水冷板9、冷却水输入接管21、冷却水输 出接管22以及分水组件1；冷却水输入接管21、冷却水输出接管22与分水组件1的接口连 接，分水组件1与7个环形的冷却水管10管路连通,7个环形的冷却水管10分别套接在7个 水冷板9外圈的凹槽内；冷却水管10的材料选用紫铜；

整体连接关系为：磁条线圈14套接在中心套筒的外围；水冷装置中的7个环形的水冷板 9平行设置分别套接在磁条线圈14的上下边缘；磁屏蔽条20上下两端固定在前安装板11、 后安装板8，均布的排列在冷却水管10的外围；方圆转换波导的圆形波导通过密封圈5与电 磁铁骨架中的圆柱波导连接；充气接头6安装在方圆转换波导中方形波导上。

更优的为方便安装固定磁控管，本发明在上述方案的基础上还包括一个磁控管压环12， 磁控管压环12安装在前安装板11上。

经测试，按本发明的方案进行结构设计，当磁条线圈14的厚度为24mm，匝数为363，水 冷板9的厚度为6mm，磁条线圈14接通34A的恒流电时，产生的磁场强度为170mT，完全满 足磁控管M5028的要求。

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