JPH01187736A - ジャイロトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ジャイロトロンに関わり、とくに導波管壁
が管軸に沿って複数に電気的に分割された構造のジャイ
ロトロンに関する。

（従来の技術） ジャイロトロンは、周知のようにサイクロトロンメーザ
作用を動作原理とする電子管で、ミリ波からサブミリ波
帯における高周波大電力源として利用されつつある。ジ
ャイロトロンの種類としては、サイクロトロン運動をす
る電子群が形成する円筒状の電子ビームと、この電子ビ
ームと共振空胴のような１個の共振回路における電磁波
とト１１互作用し、共振回路に蓄積される電磁波エネル
ギーによって電子ビームのエルネギ−が失われて発振を
生じるジャイロモノトロン、同様の電子ビームと複数個
の共振空胴を用いて電磁波の増幅を行なわせるジャイロ
クライストロン、同様の電子ビームと伝送回路内の進行
波との１１互作用によるジャイロ進行波管、あるいは伝
送回路内の後進波との結合による後進波ジャイロトロン
−どがある。

ジャイロトロンは、その動作周波数が概略数十Ｇ１１ｚ
から百数十Ｇ１１ｚが一般的であり、波長に換算すると
およそ２＋ａｍ程度から数ｍｌ１１程度である。したか
って、クライストロンや進行波管に比較すると波長が２
桁から３桁も短く、ジャイロトロンの高周波回路の各部
寸法精度は著しく高いものが要求される。

一方、ジャイロトロンの適正な動作条件の設定のために
は、共振空胴を含む高周波回路部、コレクタ部、出力窓
部で各々独立に電子ビーム量を測定できる構成にする必
要がある。このような目的のために、例えば特開昭Ｇｏ
−７００３７号公報に開示されるように、高周波伝送回
路および電子ビーム通路となる導波管壁を管軸に沿って
複数に電気的に分離する構造が採用される。各導波管分
離部は、セラミックスリングのよう°な絶縁体で電気的
に絶縁されるとともに、導波管壁がごくわずかの間隙を
保って切り離されている。この分離部の間隙は、ここか
ら基本波成分が外部に漏洩しないように、その波長の１
／１０以下の寸法に設定される。前述のように、波長が
およそ２■であるので、この間隙は約０．２１１１ｆｆ
ｉ、あるいはそれ以下に設定する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように導波管分離部の間隙が非常に狭い構造である
ため、組立て前に設定したこの間隙が、ジャイロトロン
の組立て、排気工程を経るうちに部品の熱履歴等で部品
寸法が変化したり各接合部の形状や寸法が変化したりし
て、導波管分離部の間隙の所定寸法精度が得られない場
合がある。

この発明は、以上のような不都合を解消し、完成段階で
導波管分離部の所定間隙寸法を高精度に設定可能な構造
のジャイロトロンを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、電子ビームおよび電磁波が通る導波管壁が
、軸方向に所定の間隙を保って分離され、且つリング状
絶縁体により電気的に絶縁された導波管分離部が、この
リング状絶縁体に可撓部を有する封着リングを介して気
密接合され、この封着リングが導波管壁に気密接合され
るとともに、互いに分離されたこれら導波管壁が可撓部
を越えて設けられた分離部の間隙寸法を調節可能とする
間隔保持部材を介して機械的に一体結合されてなるジャ
イロトロンである。

（作用） この発明によれば、組立て、排気工程を経た後の完成段
階で、導波管分離部の間隙を所定寸法に高精度に設定す
ることができ、信頼性の高いジャイロトロンを得ること
ができる。

（実施例） 以下図面を参照してその実施例を説明する。

なお同一部分は同一符号であられす。

第１図に全体構造を示す。同図の符号１１は中空電子ビ
ームを発生する電子銃部、１２はその電子ビーム下流に
配置されて次第に径小となるテーパ状電子ビーム導入部
、１３はその下流に連続的に設けられた共振空胴部、１
４は同じくその下流に連続的に設けられ次第に径大にな
るテーパ状案内部、１５はその下流に配置された円筒状
のコレクタ部、１Ｇはその下流に配置されセラミックス
気密窓を有する出力窓部、１７は導波管結合フランジ、
１８ａ、１８ｂ。

１８ｃはそれぞれ電子ビームあるいは高周波を通過させ
、伝送させる銅製の導波管壁、１９は磁界装置のソレノ
イド、２０．２１は導波管分割部をあられしている。

そこで、導波管分離部の構造を第２図乃至第５図により
説明する。完成状態では、第２図に示すように両導波管
壁１８ａ　、　１８ｂは、管軸に沿って例えば０．２■
の間隙ｇにより分離されている。各導波管壁には、分離
部に近接して外周に厚肉ステンレス鋼のような機械的強
度の高い保持用リング状フランジ２２．２３がろう接に
より固定されている。

これらフランジの相対向する而には、溶接用の薄肉フラ
ンジ２４．２５が一体的に設けられている。分離部の外
周には、セラミックス製のリング状絶縁体２Ｇが配置さ
れ、この絶縁体の両面にそれぞれ封着リング２７．２８
が気密ろう接されている。そして各封着リングには、波
状に折曲げられた可撓部２９．３０が形成され、その先
端部が各薄肉フランジ２４．２５に溶接部ＢＳＢで気密
溶接されている。両保持用フランジ２２．２３は、可撓
部２９．３０の外側をまたぎこれを越えて設けられた連
結用の複数個のボルト３１、およびナツト３２．３２・
・・により、相互間隔が調整可能な状態で機械的に連結
されている。一方のフランジ２２には、絶縁ワッシャ３
３が嵌合され、それにより両フランジを電気的に絶縁し
ている。

導波管壁１８ａ　、　１８ｂは、封着リング２７．２８
、および絶縁体２Ｂとともに真空容器を構成している。

なお図中の符号３４．３５はそれぞれ冷媒通路をあられ
している。

さて、導波管壁間の間隙ｇの調整・設定にあたっては、
組立て、排気やエージング等を終了した後の完成段階で
、まず第４図に示すように両保持用フランジを連結する
ボルトの一方のナツトを回転して両導波管壁１８ａ　、
　１８ｂを矢印「ｌの如く互いに密着させる。この状態
で間隙は零である。このときの両フランジ間の間隔ＬＬ
を１１？１定しておく。

次に第５図に示すように、矢印ｆ２に示す方向に両フラ
ンジの間隔を広げてＬ２に設定する。この前後の間隔Ｌ
２とＬｌとの差が、両導波管壁の内側の間隙ｇとなるの
で、両者の差が０．２ａａ＋となるように所定のゲージ
により全周のフランジ相互間隔Ｌ２を定める。この変形
量は、封着リングの可撓部２９．３０で吸収され、絶縁
体１との気密ろう接部や気密溶接部Ｂに不所望な応力が
ほとんどかからない。そして各ナツト３０を締付け、固
定する。

これにより、間隙ｇを高精度に調整設定することができ
、両導波管壁を電気的に絶縁し、且つ機械的に強固に一
体結合することができる。しかも動作中に各導波管壁が
熱膨張しても、間隙ｇのごく近傍において保持用フラン
ジで連結しているので、間隙ｇが変化するおそれがほと
んどなく、信頼性の高い導波管分離部をもつジャイロト
ロンを得ることができる。

なお、上述の実施例では、両保持用フランジをボルトお
よびナツトで連結したが、それに限らず両フランジを電
気的に絶縁して数箇所を溶接したり接着剤で連結しても
よく、あるいは他の適当な手段で機械的に結合してもよ
い。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明によれば、組立て、排気工
程を経た後の完成段階で、導波管分離部の相互間隙を所
定寸法に高精度に設定することができ、信頼性の高いジ
ャイロトロンを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す概略構成図、第２図は
その要部拡大縦断面図、第３図はその組立て前の状態を
示す要部断面図、第４図は間隙の調整前の状態を示す要
部拡大断面図、第５図はその調整後の状態を示す拡大断
面図である。 １１・・・電子銃部、１３・・・共振空胴、１５・・・
コレクタ部、１　［ｉ−・・出力窓部、１８ａ　、、１
８ｂ　、１８ｃ　−・・導波管壁、２０．２１・・・導
波管分離部、２２．２３・・・保持用フランジ、２６・
・・絶縁体、２７．２８・・・封着リング、２９．３０
・・・可撓部、３１・・・連結用ボルト。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電子ビームおよび電磁波が通る導波管壁が、軸方向に所
   定の間隙を保って分離され、且つリング状絶縁体により
   電気的に絶縁された導波管分離部を有してなるジャイロ
   トロンにおいて、 上記導波管分離部は、上記リング状絶縁体に可撓部を有
   する封着リングが気密接合され、該封着リングが上記導
   波管壁に気密接合されるとともに、互いに分離された上
   記導波管壁が上記可撓部を越えて設けられた間隙寸法を
   調節可能な間隔保持部材を介して機械的に一体結合され
   てなることを特徴とするジャイロトロン。