JPH02304841A - ホローカソード - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は人工衛星の姿勢制御に用いられるイオンエン
ジンやイオン源においてイオン源として用いられるホロ
ーカソードに関する。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭５８−１０２４４１号公報に記載
された従来のホローカソードを断面図で示したものであ
る。同図において、１は取付フランジ、２は取付フラン
ジ１に一端を気密に接合された陰極バイブ、３はこの陰
極管２の他端の内周に気密に接合された微細孔３ａを有
する金属円板、４は陰極管２の他端側外周に下部被覆層
５を介して巻回された加熱ヒータであって、上部被覆層
６で覆われて固定されている。７は電子放射性物質から
なる筒状の放電陰極であって、陰極管２の他端側に内嵌
されている。８は放電維持用の陽極であって、陰極管２
の上記他端に対し所定距離を隔てて対向配置されており
、高電圧が印加される。９は作動用ガスである。

この構成において、陰極管２内に作動用ガス９を導入し
て、加熱ヒータ４への通電が開始されると、発生熱は下
部被覆層５および陰極管２を通し放電電極７に熱電導さ
れ、この放電電極７が加熱される。次いで、陽極８に高
電圧が印加されると、放電電極７から熱電子放出が始ま
り、やがて気体放電が形成される。気体放電が始まると
、陰極管２内の空間電荷がイオンで緩和されるので、高
密度の電子流が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、下部被覆層５は、通常、溶射法により形成し
たアルミナ厚膜であり、金属製の陰極管２と加熱ヒータ
４を電気的に絶縁している。溶射法により形成されたア
ルミナは下地金属である陰極管２と強固に接着するが、
多孔性であるために焼結アルミナに比して熱伝導性が悪
く、焼結アルミナの１１５〜１／１０程度である。

このため、熱効率が悪く、放電電極７に所望の熱を与え
るためには、加熱ヒータ４の発生熱を高くしなくてはな
らず、高くすると、下部被覆層５および上部被覆層６の
早期劣化を招くという問題があった。

この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
従来に比し、熱効率を高めることができ、ヒータを含む
周辺部材の早期劣化を防ぐことができるホローカソード
を提供することを目的とする。

〔課題を解決るすための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、請求項１では、陰
極管を良熱伝導性の耐熱絶縁材料からなる構成としてヒ
ータを該陰極管の外周に直接配設し、請求項２では、陰
極管が、開口側の第１の管部材と、放電電極およびヒー
タを装着される加熱側の第２の管部材とを気密に縦続接
続した構成とし、第１の管部材は低熱電導性の耐熱絶縁
材料または金属材料を用い、第２の管部材は良熱電導性
の耐熱絶縁材料を用いるようにしたものである。

〔作用〕

この発明ではヒータは直接陰極管を加熱し、少なくとも
陰極管のヒータで加熱される部分が良熱伝導性の耐熱材
料からなるから、ヒータの発生熱は高い熱効率をもって
放電電極に伝達される。

〔実施例〕

以下、この発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１０はセラミック製の陰極管であって
、一端はロー付けにより取付フランジｌに気密に接合さ
れ他端には金属円板３がロー付けにより接合されている
。加熱ヒータ４ばこの陰極管１０に直接巻回されている
。セラミック材料としては熱伝導性の良好をアルミナ、
窒化ホウ素、ベリリア等を用いる。他の構成は第３図の
ものと同じであるので、同一符号を付して示しである。

この構成においては、陰極管１０が加熱ヒータ４により
直接加熱され、陰極管１０は良好な熱伝導性を有してい
るので、陰極管と加熱ヒータ４との間に下部被覆層５が
介在している前記従来の構造に比し熱効率を高くするこ
とができ、その分、加熱ヒータ４の発生熱量を低減する
ことができる。

上記実施例の陰極管１０は全長が熱伝導性の良い耐熱絶
縁材料で作られているが、第２図に示すように、陰極管
１０を熱伝導性の良い耐熱絶縁材料で作られた第１の管
部材１０Ａと、ジルコニア等の熱伝導性の低い耐熱絶縁
材料で作られた第２の管部材１０Ｂとの接合体とすれば
、取付フランジｌ側への熱逃散を防ぐことができ、より
熱効率を向上することができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、熱伝導が良好な耐熱絶縁
材料からなる陰極管を直接ヒータで加熱する構成とした
から、従来に比して熱効率を高めることができ、その分
、ヒータの加熱温度を下げることができるので、ヒータ
および該ヒータの熱を直接受ける絶縁部材の早期劣化を
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図はこの
発明の他の実施例を示す断面図、第３図は従来のホロー
カソードを示す断面図である。 図において、３−金属円板、４−・−加熱ヒータ、６−
・−上部被覆層、７−放電電極、８・−陽極、１０−＝
陰極管、ｌ０Ａ−・＝第１の管部材、１０　Ｂ−第２の
管部材。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端側が微細孔を有する金属円板で封じられ他端
   開口から作動用ガスを供給される陰極管、この陰極管の
   内部所定位置に収納された電子放射性物質からなる放電
   電極、上記陰極管の上記金属円板に対し所定間隔を隔て
   て配設された陽極および上記放電電極を加熱するための
   ヒータを有するホローカソードにおいて、上記陰極管が
   良熱伝導性の耐熱絶縁材料からなり、上記ヒータは該陰
   極管の外周に直接配設されて該陰極管の管壁を隔てて上
   記放電電極と対向していることを特徴とするホローカソ
   ード。
2. （２）陰極管が、開口側の第１の管部材と、放電電極お
   よびヒータを装着される加熱側の第２の管部材とを気密
   に縦続接続してなり、第１の管部材は低熱伝導性の耐熱
   絶縁材料または金属材料からり、第２の管部材は良熱伝
   導性の耐熱絶縁材料からなる請求項１記載のホローカソ
   ード。