JPH0112772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、進行波管コレクタ部の放熱体構造に
関するものである。

進行波管コレクタ部には、陰極からでた高速度
な電子流が、流入する。この時、該電子流のもつ
運動エネルギーは、熱損失となつて、前記コレク
タを加熱する。この際、該コレクタが許容限度以
上に加熱されると、進行波管の特性に有害な影響
を与える。この為、従来より、前記コレクタ周辺
部に熱伝導の良い金属を放熱体として施し、空冷
及び水冷によつて、前記コレクタが許容限度以上
に加熱されないよう工夫されている。例えば第１
図ａ，ｂに、コレクタが接地点より電気的に絶縁
された従来のコレクタ部放熱体構造を示す。第１
図ａ，ｂにおいて、嵌合穴４を有する放熱ブロツ
ク３は側面にすり割り５が設けられ、すり割り５
上部に配置された２個のネジ８で嵌合穴４に挿入
された円筒状絶縁石にすり割り６を施した絶縁管
２とそれに収納されているコレクタ１とが締結固
定される構造となつている。即ち絶縁管２のすり
割り６を放熱ブロツク３のすり割り５と対応する
位置に合わせ、この状態ですり割り５上部のねじ
８を締付けると、放熱ブロツク３の上部が下方に
変形して収納されている絶縁管２を圧縮しその内
周面が絶縁管２に挿入されているコレクタ１の外
周面と密着し締結固定される。コレクタ１が取付
けられた後、放熱ブロツク３は、ケース基板７に
取付ねじ９で固定される。かかるコレクタ部放熱
体構造においては、コレクタ１で発生した熱はコ
レクタ１を電気的に絶縁する為の絶縁管２を通
り、放熱ブロツク３から更にケース基板７へ伝導
し放熱される。熱放散効果を高くする為には、前
記絶縁管２に熱伝導率の良い材質例えばベリリア
等を用いると共に、放熱ブロック３と絶縁管２、
絶縁管２とコレクタ１間相互の接触面積を大きく
し熱抵抗を低減しなければならない。しかしなが
ら従来のコレクタ部放熱体構造においては、次の
ような欠点があつた。

コレクタ１外周面と絶縁管２内周面及び絶縁管
２外周面と放熱ブロツク３の内周面との間には、
少なからず隙間が生じて熱抵抗を増大させると共
に、隙間の多少による放熱効果のバラツキが大き
くなる。また、これ等隙間の出来る状態は絶縁管
２外周部に加わる不均一な力によつて絶縁管２を
割れやすくし、接地電位である放熱ブロツクとコ
レクタ間の絶縁を低下させる要因となつていた。
このようなコレクタ部放熱体構造では、構成する
部品間の熱抵抗を低減し、かつ所定の絶縁性を確
保する為には、各部品の寸法精度を高め、嵌合部
のクリアランスを極力小さくして、ほとんど真円
に近い状態で締結する必要があるが、これには高
い機械加工精度が要求され、さらにコレクタ電力
が大電力となる進行波管には絶縁管２として放熱
性の良効でないアルミナ（熱伝導率0.075calcm／
seccm²℃）は使用できず、高価でかつ有害なベリ
リア（0.445calcm／seccm²℃）の使用が要求され、
部品が高価格となる欠点があつた。

本考案は、以上に述べた従来のコレクタ部放熱
体構造の欠点を除去し、安価で電気的絶縁性が高
く、放熱性に優れ、かつ絶縁管として、汎用性が
高く、公害上問題とならないアルミナ・セラミツ
クを使用した進行波管コレクタ部の放熱体構造を
提供することを目的とする。

本考案による進行波管コレクタ部の放熱体構造
を第３図に示した。即ち、本考案による該放熱体
構造は、コレクタ１１とアルミナ絶縁管１２との
接合面及び該絶縁管１２と放熱ブロツク１３との
接合面に金属酸化物が充填されたシリコーン・コ
ンパウンド１４が塗布されていることを特徴とす
る。次に本考案による放熱体構造の効果につい
て、アルミナ絶縁管１２とコレクタ１１及び放熱
ブロツク１３との接合面に前記シリコーン・コン
パウンド１４を塗布しない放熱構造体（以下「比
較放熱体」と呼ぶ）と比較しながら、説明をす
る。該比較放熱体を用いた進行波管では、作動開
始と共に、コレクタ部の温度が上昇し、ついに
は、該コレクタ部が許容限度以上に加熱され、前
記進行波管の特性は劣化する。この原因は、前記
比較放熱体の熱伝導性が悪いこと、さらに詳しく
か、(1)アルミナの熱伝導性が悪いこと(2)該アルミ
ナとコレクタ及び放熱体との、熱拡散に重大な影
響を及ぼす、有効接触面積が小さいことである。
これに対し、本考案による放熱体構造はシリコー
ン・コンパウンド１４をアルミナ絶縁管１２とコ
レクタ１１及び放熱ブロツク１３との接合面に塗
布することによつて、前述(2)の原因を排除即ち、
有効接触面積を増大させ、熱伝導性を高めたもの
である。また金属酸化物の充填物はシリコーン・
コンパウンドの耐熱安定性、伸び等を改良する効
果がある。従つて、本考案による構造をした放熱
体を使用した進行波管では、作動中においても、
前記放熱体の熱伝導性が優れている為、コレクタ
部は、許容限度以上に加熱されることなく、従つ
て、前記進行波管の特性劣化は生じずに、安定な
害進行波管の作動可能である。

以下実施例に基づき、本考案による放熱体構造
の効果について、さらに具体的に詳述する。

実施例 １ 本実施例では、第３図において、コレクタ１１
はφ14mmの銅円柱、アルミナ絶縁管１２は板厚１
mm、放熱体ブロツク１３はアルミ製及びシリコー
ン・コンパウンド１４はヒート・コンパウンド
SH340（東レ・シリコーン社製）を使用した。

なお、本考案による放熱体構造の熱伝導性の優
秀性を示すデータを第２図に示した。第２図は、
コレクタに熱を印加（横軸温度）し、その時の放
熱体２のＡ部の温度（縦軸温度）を測定したもの
である（直線）なお比較の為、シリコーン・コ
ンパウンドを塗布しない比較放熱体の結果も示し
た（直線）。またコレクタ電力104Wにて進行波
管を作動させた時、比較放熱体のコレクタの温度
は150℃に対し、本考案による放熱体のコレクタ
の温度は70℃であつた。以上のように、シリコー
ン・コンパウンドを用いた本考案による放熱体の
熱伝導性は非常に優れていることが判る。また特
筆すべきことは、本考案に使用するシリコーン・
コンパウンドは、一般的に180℃の高温中におい
ても、その品質は劣化しないことが、知られてい
るが本考案による放熱体を300℃の雰囲気中に10
時間保持させ、強制的に前記シリコーン・コンパ
ウンドを変質させた後においても、前記本考案に
よる放熱体の熱伝導性及び電気的特性の劣化は生
じなかつた。即ち、このことは、本考案による放
熱体は、長期に渡り安定した作用し、従つて、安
定した進行波管の作動が長期に渡り可能であるこ
とを示す。

以上詳述したように、本考案による放熱体は、
公害問題であり、かつ入手が困難なベリリアを使
用することなく、より汎用性が高く、安価なアル
ミナを使用し、かつ長期き宣り、優れた熱伝導性
を有する。従つて、生産性の向上、コストダウン
を可能し、かつ廃棄も特別な処置を施す必要がな
い。

なお、実施例は、本考案の一例を示すものであ
つてこれによりなんら本考案は、制限されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来のコレクタ部放熱体構造の
正面図及び側面断面図、第２図は、コレクタ印加
温度と放熱体温度との関係を示すグラフ、第３図
ａ，ｂは本考案実施例のコレクタ部放熱体構造の
正面図及び側面断面図である。 １，１１……コレクタ、２……絶縁管、３，１
３……放熱ブロツク、４……嵌合穴、５，６……
すり割り、７……ケース基板、８，９……ねじ、
１０……絶縁リング、１２……アルミナ絶縁管、
１４……シリコーン・コンパウンド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放熱体ブロツクとアルミナで電気的に絶縁さ
   れ、かつ該放熱体ブロツク内にコレクタ収納固定
   される構造を有する進行波管のコレクタ部放熱体
   において、前記アルミナと前記コレクタ及び前記
   放熱体ブロツクとの接合面に、金属酸化物が充填
   されたシリコーン・コンパウンドが塗布されてい
   ることを特徴とする進行波管の放熱体構造。