JPH02123637A

JPH02123637A - ジャイロトロン

Info

Publication number: JPH02123637A
Application number: JP27792188A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Yano; 矢野　充教; Yukio Okazaki; 岡崎　行男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-11

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係わり、特に管内の放出ガ
スを排気するための排気機構の改良に関する。

（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。

このようなジャイロトロンは、電子ビームを発生する電
子銃部、螺旋運動をする電子ビームと相互作用を行なう
共振空胴部、相互作用を行なった後の電子ビームを捕捉
するコレクタ部、電磁波を外部に取出すと共に管内の真
空を維持するように気密封止された誘電体電磁波気密窓
を有する出力窓部、及び電子ビームに螺旋運動を与える
磁石等より構成されている。

又、通常、ジャイロトロンには、動作時の管内の放出ガ
スを排気するために、排気管を介してイオンポンプから
なる排気機構が備えられると共に、コレクタ部と出力窓
部とを電気的に分離すると共にそれらの間の導波管分離
部に上記排気機構に連通する円周に沿う間隙を設けてい
る。この導波管分離部の間隙は、動作用の導波管の熱膨
脹による電気的短絡を防ぎ、且つ十分な排気コンダクタ
ンスを得るためには、成る程度大きな寸法にせざるを得
ない。

（発明が解決しようとする課題）上記のような従来のジャイロトロンでは、導波管分離部
の間隙から電磁波が漏洩することが避けられず、これが
排気管からイオンポンプへ達する。

この結果、イオンポンプが加熱され、ジャイロトロンの
動作が不安定になる場合がある。

特に、ジャイロトロンの大電力化φ長パルス化に伴ない
、上述した不都合が起こり易くなる。

この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、大電力・
長パルス動作において、漏洩電磁波によるイオンポンプ
のような排気ポンプの加熱を防止し、安定に動作するこ
とが出来るジャイロトロンを提供することを目的とする
。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）この発明は、排気ポンプに通じる排気管内面に電波吸収
体が設けられてなるジャイロトロンである。

（作用）この発明によれば、排気管内に設けた電波吸収体により
、導波管分離部の間隙或いは開孔から漏洩した電磁波を
、吸収・減衰させることが出来る。

この結果、排気ポンプの加熱を緩和出来、安定した大電
力・長パルス動作が実施出来るジャイロトロンが得られ
る。

（実施例）以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明のジャイロトロンは第１図及び第２図に示すよ
うに構成され、第１図は主要部を示し、第２図は全体を
示している。

第２図の符号１は中空電子ビームを発生する電子銃部で
ある。この電子銃部１の電子ビーム下流には、次第に径
小となるテーバ状電子ビーム導入部２が配置され、この
電子ビーム導入部２の下流には、共振空胴部３が設けら
れている。この共振空胴部３の下流には、電磁波及び電
子ビーム１１を案内するための次第に径大になるテーバ
状案内部４が連続的に設けられている。

更に、このテーバ状案内部４の下流には、円筒状のコレ
クタ部５が配置され、このコレクタ部５の下流には、セ
ラミックス気密窓を有する出力窓部６が配置されている
。

又、電子銃部１からテーバ状案内部４へかけての外側に
は、外部磁石７からなるクライオスタット８が配置され
、共振空胴部３に所定の主磁界を与える。

尚、テーバ状案内部４、コレクタ部５及び出力窓部６は
円形導波管からなり、９．１０は間隙を有する導“波管
分離部である。

この導波管分離部１０付近を詳細に示すと第１図のよう
になり、円周に沿い軸方向に所定の寸法を有する間隙１
２を保って、コレクタ部５の導波管壁１３ａと出力窓部
６の導波管壁１３ｂが配設されている。そして、コレク
タ部５の導波管壁１３ａの端部付近の外周には真空チャ
ンバー１４が設けられ、出力窓部６の導波管壁１３ｂの
端部付近の外周にはコレクタ部５と出力窓部６を電気的
に分離するセラミックス絶縁リング１５が設けられてい
る。この絶縁リング１５の内側に沿って空隙１６が形成
され、この空隙１６は真空チャンバー１４及び間隙１２
と連通している。

この真空チャンバー１４は、コレクタ部５の導波管壁１
３ａ１円板壁１４ａ１円筒壁１４ｂ１及び一方の連結用
フランジ１７により区画されており、円筒壁１４ａの一
部に排気管１８が接続され、この排気管１８に排気ポン
プであるイオンポンプ１９が接続されている。

更に、この発明では、排気管１８内面に電波吸収体が設
けられている。具体的には、例えばＳＩＣからなる厚さ
数１００μｍの電波吸収物質被膜２０が被着されている
。

尚、第２図において絶縁リング１５の両面の外周部には
、それぞれ封着リング２１．２２が気密ろう接されてい
る。そして各封着リング２１．２２は封着体２３．２４
に取付けられ、その先端部が各薄肉フランジ２５．２６
に溶接部Ｂ、Ｂで気密溶接されている。両フランジ１７
．２７は、封着体２３．２４の外側を跨ぎこれを越えて
設けられた連結用の複数個のボルト２８・・・及びナッ
ト２９・・・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１７には、絶縁ワッシャ３０が嵌合され
、それにより両フランジ１７．２７を電気的に絶縁して
いる。導波管壁１３ａ、１３ｂは、封着リング２１．２
２、及び絶縁リング１５と共に真空容器を構成している
。

さて動作時には、電子銃部１から出射した電子ビーム１
１は、外部磁石７により発生した主磁界及びアノード・
カソード間に印加された電界により、サイクロトロン周
波数を持つ旋回運動を行なうようになる。電子銃部１か
ら共振空胴部３に向かって緩やかに増大するミラー磁界
の断熱圧縮効果により、旋回速度を増加させながら共振
空胴部３へ入射する。

共振空調部３において、励起された高周波電磁界と相互
作用を行ない、電子のエネルギは高周波エネルギに変換
される。共振空胴部３で相互作用を終えた電子ビームは
、外部磁場によりガイドされてコレクタ部５内壁面に衝
突し、熱に変換される。そして、共振空胴部３で発生し
た高周波は、テーバ状案内部４、コレクタ部５、及び出
力窓部６を通って外部回路へ導かれる。

この時、コレクタ部５内壁へ電子ビームが衝突した際に
発生するコレクタ壁材（銅）からの放出ガスは、導波管
分離部１０の間隙１２から真空チャンバー１４及び排気
管１８を経てイオンポンプ１９により排気され、管内の
真空度を良好に保っている。

この場合、間隙１２は排気コンダクタンスを得るため、
電磁波が漏洩しないように十分少さな寸法に設定するこ
とが困難である。そのため、間隙１２の寸法ｇは、間隙
１２での電磁波の反射を最小にするため、ｇ−λ、／２ＸＮ但し、λ１：管内波長Ｎ：整数になるように設定される。この時、間隙１２から漏洩し
た電磁波は、排気管１８内に設けられた電波吸収物質波
膜２０によって吸収される。その結果、間隙１２から漏
洩した電磁波によってイオンポンプ１９が加熱されるこ
とを防ぐことが出来、大電力・長パルス動作においても
管内の真空度を良好に保つことが出来、ジャイロトロン
装置の動作を安定させることが出来る。

特に排気管は、真空チャンバー１４よりも十分径小なの
で、高次モードの電磁波も被膜２０＋：：十分吸収させ
ることが出来る。

（変形例）第３図は排気管の変形例を示したもので、上記実施例と
同様効果が得られる。即ち、この変形例では排気管１８
は３個の排気管単体１８ａ１１８ｂ、１８ｃからなり、
両側の排気管単体１８　ａｓ　１８　ｃ内面には、それ
ぞれＳｉＣセラミックス製の゛リング状電波吸収体３１
が複数個連設されている。このため、製造時の排気工程
でベーキング（約５００℃）を行なうが、このベーキン
グ工程で材質が変化したり、脆くなったりしないので、
安定に製造を行なうことが出来る。

又、上記実施例では、コレクタ部５と出力窓部６との間
に位置する導波管分離部１０について述べたが、コレク
タ部５にも導波管分離部９が存在する場合（第２図参照
）でも、この導波管分離部９を上記実施例と同様構成に
しても良い。

〔発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、排気ポンプに通
じる排気管内に電波吸収体を設けているので、この電波
吸収体により導波管分離部の間隙から漏洩した電磁波を
、確実に吸収・減衰させ、排気ポンプに達しないように
することが出来る。

この結果、電磁波による排気ポンプの加熱が抑制され、
安定した大電力・長パルス動作が実施出来るジャイロト
ロンが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るジャイロトロンの主
要部（導波管分離部付近）を示す縦断面図、第２図はこ
の発明のジャイロトロンの全体を示す概略縦断面図、第
３図はこの発明の変形例（排気管の変形例）を示す縦断
面図である。１・・・電子銃部、２・・・電子ビーム導入部、３・・
・共振空胴部、４・・・テーバ状案内部、５・・・コレ
クタ部、６・・・出力窓部、１２・・・間隙、１３　ａ
　％。１３ｂ・・・導波管壁。１４・・・真空チャンバー１８
・・・排気管、１９・・・イオンポンプ（排気ポンプ）
、２０．３１・・・電波吸収物質被膜（電波吸収体）。

Claims

【特許請求の範囲】

共振空胴部で発生した電磁波を導く導波管壁の一部に円
周に沿う間隙が設けられ、この間隙に連通して上記導波
管壁外周に真空チャンバーが設けられ、この真空チャン
バーに排気管を介して排気ポンプが接続されてなるジャ
イロトロンにおいて、上記排気管内面に電波吸収体が設
けられてなることを特徴とするジャイロトロン。