[实用新型]一种组装式空心阴极加热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空心阴极组装式加热器，属于加热器件领域。

背景技术

空心阴极组件是氙离子推力器、霍尔推力器或其他等离子源的关键组成部分。在空心阴极启动前，必须利用加热器将位于阴极管内部的发射体加热到足够高的温度(通常超过1500K)，发射体才能具备发射电子的能力。现有空心阴极组件基本不采用引线管结构，将加热丝直接引出作为引线使用，或将引线上缠绕钽箔，以加粗阴线来增强引线强度，效果并不理想；且结构复杂、不易于制造、制造成品率、可靠性低。

传统的烧结式空心阴极加热器，陶瓷与加热丝的一体化烧结工艺环节技术尚不成熟。传统的铠装式空心阴极加热器的加热丝的拉制工艺和质量控制程序复杂。

加热丝没有绕制在陶瓷骨架的螺旋槽中，不容易成形，加热丝容易形成劈裂缺陷，增加引线电阻、升高引线温度、同时降低引线强度。

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易于制造、制造成品率高、可靠性高的空心阴极加热器。

本实用新型的技术解决方案为：组装式空心阴极加热器，包括阴极管、前定位环、陶瓷骨架、加热丝、陶瓷外套、后定位环、引线管和发射体。其中，陶瓷骨架外侧有螺旋形沟槽，陶瓷骨架以紧配合方式套装在阴极管外圆上，发射体套装在阴极管内，陶瓷外套与陶瓷骨架配合将加热丝限制在陶瓷骨架的螺旋形沟槽内，前定位环、后定位环焊接在陶瓷骨架和陶瓷外套的两端，用于限制陶瓷骨架和陶瓷外套在阴极管的轴向位移；加热丝一端焊接在阴极管上，另一端套装在引线管上。

工作方式：空心阴极启动时，在引线管与阴极管之间加10V～15V电压，使加热丝中产生8A～12A电流，持续3min～5min，可将发射体加热到1500K～1800K，使发射体具备了电子发射能力。

有益效果：本实用新型中陶瓷骨架与阴极管之间以紧配合方式套装连接，限制加热器主体与阴极管之间的径向相对位移；前定位环、后定位环，限制加热器主体与阴极管之间轴向相对位移，提高加热器的抗振动能力。

采用细钽管做引线管，并将引线管套装在加热丝上做引线，不仅可以减小引线电阻、降低引线温度、同时可以提高引线强度，

此外，加热丝绕制在陶瓷骨架的螺旋槽中，容易成形，成形过程中加热丝不容易形成劈裂缺陷，工作时可靠性好。

最后，由于采用组装式结构，陶瓷骨架、陶瓷外套可以批量生产，成品率高。

附图说明

图1为本实用新型的组装式空心阴极加热器轴向截面图；

其中：1-阴极管、2-前定位环、3-陶瓷骨架、4-加热丝、5-陶瓷外套、6-后定位环、7-引线管、8-发射体

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型的空心阴极加热器，即本实用新型的基本形式，本实用新型的技术解决方案为：组装式空心阴极加热器，包括阴极管1、前定位环2、陶瓷骨架3、加热丝4、陶瓷外套5、后定位环6、引线管7和发射体8。陶瓷骨架3与阴极管1采用紧配合套装连接，陶瓷骨架3外侧有螺旋形沟槽，陶瓷外套5与陶瓷骨架3配合将加热丝4限制在陶瓷骨架的螺旋形沟槽内，前定位环2、后定位环6限制陶瓷骨架3、陶瓷外套5在阴极管轴向的位移。加热丝一端焊接在阴极管1上，另一端套装在引线管7上。

如图1所示，首先，将陶瓷骨架3紧配合套装在阴极管1的外圆上，发射体8套装在阴极管1内，并将前定位环2焊接在阴极管1前端位置；随后，将加热丝4一端焊接在前定位环2上，并将加热丝4绕制在陶瓷骨架3的螺旋槽中，在加热丝4另一端套装适当长度的引线管7；最后，将陶瓷外套5套装在陶瓷骨架3上，将后定位环6焊接在阴极管1后端，使陶瓷骨架3在阴极管1轴向不能移动。

空心阴极启动时，在引线管7与阴极管1之间加10V～15V电压，使加热丝中产生8A～12A电流，持续3min～5min，可将发射体加热到1500K～1800K，使发射体具备了电子发射能力。