一种用于阴栅组件的栅网及阴栅组件

1.本技术一般涉及电子枪技术领域，具体涉及一种用于阴栅组件的栅网及阴栅组件。


背景技术：

2.阴栅极组件是电子直线加速器中电子枪的关键部件，是产生电子束流的源头设备。栅网是阴栅极组件中的必要组成部分，栅网与阴极面相互平行且保持一定的间距，通过栅网与阴极之间的局部区域施加的电场实现短脉冲、高流强的电子束发射。
3.现有的一种栅网由钼金属片通过激光刻蚀打孔所形成，孔隙间距难以控制在较小的范围，影响电子束流流强。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本技术期望提供一种用于阴栅组件的栅网及阴栅组件，以期实现较小孔隙间距和提高栅网尺寸调控精度，辅助产生高流强，短脉冲电子束流。
5.在本技术的第一个方面，本技术提供一种用于阴栅组件的栅网。
6.作为优选，所述用于阴栅组件的栅网包括：
7.网格状的基体和环绕所述基体一周设置的固定框，所述基体由若干根金属丝编织形成。
8.作为优选，所述金属丝的直径为0.02～0.03mm。
9.作为优选，相邻两根所述金属丝之间的间距为0.17～0.18mm。
10.作为优选，所述金属丝为镀金钨铼丝。
11.作为优选，所述固定框为呈圆环结构的钼框。
12.作为优选，还包括用于防止所述基体形变的加强件，所述加强件设置在所述基体上。
13.作为优选，所述加强件包括加强环和加强筋，所述加强环与所述基体同心设置，所述加强筋的一端与所述加强环连接，另一端延伸至所述固定框。
14.作为优选，所述加强筋的数量为多个，沿所述加强环的周向均匀分布在所述加强环与所述固定框之间。
15.作为优选，所述加强筋延伸至所述固定框的端部具有片状部，所述片状部连接于所述基体。
16.在本技术的第二个方面，本技术提供一种阴栅组件。
17.作为优选，所述阴栅组件包括如上所述的用于阴栅组件的栅网。
18.本技术的有益效果：
19.本技术采用金属丝编织形成栅网的基体，具有网格间距小，栅网尺寸调控精度高的优点，可以稳定产生高流强，短脉冲的电子束流。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本技术一种优选的实施方式的栅网的正视图；
22.图2为图1所示的栅网的俯视图；
23.图3为本技术具有加强件的栅网的正视图；
24.图4为本技术具有加强件和紧固件的栅网的俯视图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
27.需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
29.需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.根据本技术的第一个方面，请参照图1和图2，示出了本技术一种优选的实施方式的用于阴栅组件的栅网，包括网格状的基体1和固定框2，所述基体1由若干根金属丝编织形成，所述固定框2环绕所述基体1一周设置。
31.具体地，若干金属丝交错排列后在金属丝之间成形若干网格(或栅孔)，网格之间的间距较小，且网格之间的间距可通过调整金属丝的直径即可实现，不仅能够方便地获得网格间距足够小的栅网，且栅网尺寸调控的精度较高；
32.基体1的周边连接固定框2，固定框2能够保证基体1的网面平整，使其不易扭曲变形；其中，在一些方式中，基体1的周边通过焊接的方式连接于固定框2的一个表面。
33.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，所述金属丝的直径为0.02～0.03mm，使得本技术的栅网具有足够小的网格间距。
34.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，相邻两根所述金属丝之间的间距为0.17～0.18mm，其中，通过调整相邻两根金属丝之间的间距可实现网格尺寸的调整。
35.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，所述金属丝为镀金钨铼丝。
36.镀金钨铼丝具备高熔点，高强度，高的再结晶温度、低热膨胀系数和低蒸汽压，能够耐受来自热阴极的热辐射和电子束的轰击，在高真空环境下稳定工作。在一些优选的实施方式中，优选镀金钨铼丝中的铼含量为3～5％，更优选为3％。
37.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，所述固定框2呈圆环结构，使得包围于所述固定框2内的所述基体1的外轮廓和本技术的栅网呈圆形；其材质为钼，钼具有比镀金钨铼丝更高的机械强度，能够对基体1边缘发挥足够的固定作用；其中，固定框2的厚度可以为0.3～2mm，优选为0.5～1mm。
38.可以理解的是，固定框2的结构不限于圆环结构，可以为矩形框或其他规则的多边形框结构，使得栅网呈矩形或其他规则的多边形。
39.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，如图3所述，还包括用于防止所述基体1形变的加强件，所述加强件设置在所述基体1上。
40.在工作环境下，网格状的基体1会受到1000℃左右的来自热阴极表面的热辐射，同时会受到一部分电子束的轰击，尤其对于较大尺寸的阴极，基体1温度过高容易导致其在高温下过度变形而发生阴栅短路，通过设置在基体1上的加强件，能够避免或减小基体1在高温下形变；优选加强件由机械强度大于镀金钨铼丝的金属构成。
41.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，如图3所示，所述加强件包括加强环30和加强筋31，所述加强环30与所述基体1同心设置，所述加强筋31的一端与所述加强环30连接，另一端延伸至所述固定框2。
42.具体地，加强环30通过焊接的形式连接于基体1一个表面的中部，且其中心与基体1的中心同心，加强筋31的一端连接在加强环30上，另一端向朝向固定框2的方向延伸，且通过焊接的形式连接在基体1上；所述加强件不仅能够防止基体热变形，而且有助于栅网中心的热功率向栅网的边缘传导，从而降低栅网中心区域的温度；其中，加强环30与加强筋31可以一体成型，也可以形成为单独的元件，通过任何合适的方式，例如通过焊接连接在一起；
43.其中，对于加强环30的形状应做广义理解，其不限于为圆环，可以为呈矩形的环状结构，呈三角形或其他多边形的环状结构，其尺寸，例如内径根据栅网尺寸确定，其形状可以与固定框2的形状相同，也可以不同。
44.其中，在一些方式中，加强环30和加强筋31由直径为0.2mm的金属丝构成。
45.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，所述加强筋31的数量为多个，沿所述加强环30的周向均匀分布在所述加强环30与所述固定框2之间。
46.在本技术一个优选的实施方式中，如图3所示，所述加强筋31的数量为6个，以60
°
的间隔均匀分布在加强环30与固定框2之间的圆环内。
47.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，所述加强筋31延伸至所述固定框2的端部具有片状部32，所述片状部32连接于所述基体1。
48.其中，片状部32可通过焊接的形式连接于基体1，通过设置片状部32可增加加强筋31延伸至固定框2的端部与基体1的接触面积，增强其与基体1的连接牢靠性，防止加强筋31与基体1的连接点(例如焊点)断裂，避免栅网在高温环境中失效；
49.在一些优选的实施方式中，所述片状部32是厚度为0.2mm的钼金属片；其中，加强环30、加强筋31与片状部32可以形成为单独的元件，通过任何合适的方式，例如通过焊接连
接在一起，优选加强环30、加强筋31与片状部32一体成型。
50.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，所述固定框2和基体1分别具有相对的正面和背面，所述基体1正面的周边焊接在固定框2的背面，所述加强件焊接在基体1的背面，当本实施方式的栅网被应用阴栅极组件中后，固定框2，基体1和加强件三者按照距离阴极由近及远的顺序叠加，即栅网以基体1正面朝向阴极的方式设置在阴栅极组件中；其中，由于固定框2的厚度为0.3～2mm，优选为0.5～1mm，使得栅网平面与阴极面之间具有足够的间距，具体是基体1与阴极面之间具有足够的间距，便于通过在阴极面和栅网之间施加脉冲电压来引出短脉冲的电子束流。
51.进一步地，在本技术一些优选的实施方式中，网格状的基体1的网格的形状可以为矩形、菱形、扇形或蜂窝形等。
52.根据本技术的第二个方面，本技术提供一种阴栅极组件，所述阴栅极组件包括上述栅网，所述栅网与阴极面相互平行且保持一定的间距，所述基体1的正面(即与设置有加强件的面相对的面)朝向阴极。
53.在本技术的一个实施例中，固定框2为圆环结构，圆环外径为14.8mm，圆环内径为12.8mm，厚度为0.5mm，材料为钼金属；基体1由镀金钨铼丝编织而成，镀金钨铼丝直径为0.02mm～0.03mm，相邻两根镀金钨铼丝之间的中心间距为0.17mm～0.18mm，与该栅网对应的阴极直径最大为11.3mm，阴极面与栅网间距为0.16mm，该尺寸下栅网的渗透率为80％左右，通过栅网的电子束流强可以超过3a。
54.在本技术的另一个实施例中，固定框2为圆环结构，圆环外径为20.8mm，圆环内径为17.4mm，厚度为1mm，材料为钼金属；基体1由镀金钨铼丝编织而成，镀金钨铼丝直径为0.02mm～0.03mm，相邻两根镀金钨铼丝之间的中心间距为0.17mm～0.18mm；在基体上设置有加强件，加强件包括由直径为0.2mm的金属丝构成的加强环30和6根加强筋31，各加强筋31延伸至固定框2的端部，即各加强筋31用于与基体1的边缘连接的端部具有厚度为0.2mm的片状部32；与该栅网对应的阴极直径最大为16.2mm，阴极面与栅网间距为0.16mm，该尺寸下栅网的渗透率为80％左右，通过栅网的电子束流强可以超过12a。
55.本技术的用于阴栅组件的栅网采用由金属丝编织而成的网格状基体1，具有网格间距小，栅网尺寸调控精度高的优点；且通过设置加强件使得本技术的栅网具有足够的强度，能够防止形变，在较大热阴极尺寸的阴栅极组件中正常工作。
56.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。