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30kW连续波磁控管的研制

  30kW连续波磁控管的研制_电子/电路_工程科技_专业资料。? 微 波 管 与 系 统 研 究 ? 3 0 k W 连 续 波磁 控 管 的研 制 朱 程, 杨金 生 , 李会 成 , 赵景昌, 雷 雪峰 ( 北 京 真 空 电子 技 术 研

  ? 微 波 管 与 系 统 研 究 ? 3 0 k W 连 续 波磁 控 管 的研 制 朱 程, 杨金 生 , 李会 成 , 赵景昌, 雷 雪峰 ( 北 京 真 空 电子 技 术 研 究 所 , 北京 1 0 0 0 1 5 ) De v e l o pm e nt O f 3O kW Co n t i n u o u s Wa v e Ma g ne t r o n Z H U C h e n g ,YANG J i n — s h e n g ,L I Hu i — c h e n g,Z H AO J i n g ~ c h a n g,L EI Xu e — f e n g ( Be i j i n g Va c u u m El e c t r o n i c s Re s e a r c h I n s t i t u t i o n , Be i j i n g i 0 0 0 1 5 , C h i n a ) Ab s t r a c t : De v e l o p me n t o f a h i g h p o we r c o n t i n u o u s wa v e ma g n e t r o n i s i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r . Th e wo r k i n g f r e q u e n c y o f t h i s ma g n e t r o n i s 2 4 5 0 M Hz wi t h l i q u i d — c o o l e d a n d c e r a mi c — me t a l s t r u c t u r e . Th e Co nt i nu ou s wa v e ma gn e t r on i s de s i gn e d f or i nd us t r i a l h e a t i n g a nd pl a s ma a pp l i c a t i on,whi c h ma xi mum o ut p ut po we r i s 3 0 kW a nd ma xi mu m e f f i c i e nc y r e a c h t o 72 . The c o nt i nu ou s wa v e ma g ne t r on s c a n b e s e t a s hi gh e f f i c i e nc y mi c r o wa ve r e s o u r c e s i n t he a p pl y i n g o f mi c r o wa v e e n e r g y. Ke y wo r d s: Ma g ne t r on, Po we r,Ef f i c i e n c y,M i c r owa v e 摘要 : 本 文 叙 述 了大 功 率 连 续 波 磁 控 管 的研 制 成 果 , 该管为 2 4 5 0 MHz 、 大功率 、 水冷 、 非包装式 、 全金 属陶瓷结构 、 固 定 频 率连续波磁控管 , 该管最大工作效率可达 7 2 , 最大连续波输出功率可达 3 0 k W, 主要用于工业加热和等离子体应用 , 该 管 的 研 制 成 功 为 国 内微 波 能 应 用 提 供 了 高效 率 的微 波 源 。 关键词 : 磁控管 ; 功率 ; 效率 ; 微 波 中 图分 类 号 : T N1 2 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 -8 9 3 5 ( 2 0 1 3 ) O 5 —0 l l 0 一O 2 连 续波 磁控管 主要 用于 微波 加热 , 其 机理 是 基 于微波 与物质 分子 相互作 用产生 的热效 应 。磁控 管 作 为一种 高效 率 的大 功率 微 波 电真空 器 件 , 适 用 于 微 波能 的应用 。近 年来 由 于工 业 生产 、 城 市 生 活 和 k w 时, 由于其 输 出功率很 大 , 因而 在 阴极 类 型 的选 择、 能量输 出器 的结 构 、 工作磁 场 的方 式等方 面 与一 般 磁控 管有 很大 的差 别 , 设 计 的重 点 与关 键 技 术 突 破 也 在于 以上几个 方 面 。 1 . 1 阴 极 设 计 考 虑 节 能环保 的需 要 , 只有 采 用大功 率 、 性 能好 的连续 波 磁 控管 才能满 足 需求 。 目前 , 磁 控 管 仍然 是 现 有 微 波 管 中效率 很 高 的微 波 器 件 , 并 且 向小 型 化 、 高 效 率、 大 功率 、 低 成本 的方 向发展 l _ 1 ] 。 大 功率 连 续 波 磁 控 管 阴极 采 用 直 热 式 金 属 阴 极, 这 种 阴极结构 相对简 单 , 不 易变形 , 预热 时 间短 , 通 常在 1 mi n左右 。随着 输 出 功率 的增 加 , 电子 回 轰 阴极 加剧 , 阴极 的工作 温度会 快速 升高 , 阴极表 面 的发射 物质 就会加 剧 蒸 散 , 最终 会 使 管 子效 率 逐 步 l 关 键 技 术 按 照 国际 上 规定 , 连 续 波磁 控 管专 用频 率 点 是 9 1 5 , 2 4 5 0 , 5 8 0 0 MHz 。 目前 国内外 常用 的是 9 1 5和 2 4 5 0