JPH0327324Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 考案の属する分野の説明 本考案は、衛星に搭載される高出力進行波管に
主として用いられる輻射冷却形多段コレクタの改
良に関するものである。

(2) 従来の技術の説明 衛星に搭載される高出力の進行波管ではコレク
タにおいて消費される電力をできるだけ少なくし
て能率の向上を図るため、コレクタ電極を複数個
に分割してそれぞれ異なつた電圧を印加すること
により、高周波との相互作用を終えて速度分布を
もつようになつた電子をそれぞれの速度に応じて
弁別して、できるだけ熱損失が発生しないように
捕捉する多段コレクタが一般に用いられる。また
コレクタで発生する熱が多いので衛星本体の温度
上昇を防ぐため、コレクタを衛星外壁の外に突き
出した状態で進行波管を衛星に据えつけてコレク
タで発生する熱を直接に宇宙空間に輻射によつて
放散する輻射冷却形コレクタが用いられる。この
ような衛星搭載用の進行波管に用いられる輻射冷
却形多段コレクタは小形、軽量、および振動、温
度などの環境条件に対する非常に高い信頼性が要
求される。

第１図は従来の輻射冷却形多段コレクタの１例
を中心軸を通る平面で切つた断面図で表わしたも
のである。ボデイ１（一部だけ図示）にコレクタ
を支持する支持板２がろう付され、この支持板２
にステンレス製ベローズ３および円筒形の薄肉金
属製の真空外囲器４がろう付され、この真空外囲
器４と皿形の薄肉金属製の真空外囲器５がそれぞ
れのつば部においてアーク溶接されてコレクタの
真空外囲器が形成されている。また支持板２には
ステンレス製支柱６を介して支持板７がろう付さ
れている。この支持板７の外周は、ベローズ３と
真空外囲器４との接続部にろう付されている。薄
い金属板で所要の形状に作られた第１ないし第４
の各コレクタ電極、それぞれ８，９，１０，１１
は支持板７の円周上数カ所に立てられたネジ１４
を支柱として円筒状の磁器製絶縁管１２を間には
さんで所要の間隔で保持されている。ネジ１４の
先端は支持板１３を通した後、ナツト１５により
締めつけられている。支持板１３は真空外囲器４
および５の接続部に接続されている。第４コレク
タ電極１１の中央部は磁器製絶縁板１６を介して
真空外囲器５の底面中央部に接続されている。

このような構成において第１コレクタないし第
４コレクタ電極には、第１コレクタ電極から順に
低い電圧が給電線（図示せず）によつて印加され
る。したがつて高周波との相互作用により速度分
布を生じた電子ビームは速度の遅い電子から順に
第１、第２、第３、第４コレクタ電極へと入射し
入射するときの速度に応じた熱損失が発生する。
各コレクタ電極で発生した熱の内、大部分は磁器
製絶縁管１２或は支持板７，１３、更には磁器製
絶縁板１６を熱伝導経路として伝導により真空外
囲器に伝達され、真空外囲器表面からは輻射によ
り宇宙空間へ放熱される。ボデイ側への熱伝導は
ステンレス製の支柱６およびベローズ３により十
分抑えられている。

このように従来の輻射冷却形多段コレクタにお
いては各コレクタ電極で発生した熱はほとんど熱
伝導で真空外囲器に伝達される為、コレクタ電極
と磁器製絶縁管の接続をネジとナツトを用いて機
械的に締め付けて行なう従来構造では、構成部材
の熱膨張の違いのために、接続部の接触状態が悪
くなると、熱放散が悪くなり、したがつてコレク
タ電極温度の上昇を招き、その結果、高温部から
のガス放出による管内真空度の劣化、ひいてはそ
れによる動作不良を生じる恐れがある。また接続
部の熱抵抗を小さくしようとして接続部の接触面
積を大きくすると、コレクタが大形になり重量も
増えることになる。さらに衛星搭載用進行波管に
要求される厳しい振動条件に耐える為には、各コ
レクタ電極をネジとナツトにより機械的に締め付
けて固定する構造の強度をコレクタの使用温度範
囲にわたつて各構成部材の熱膨張の違いを考慮に
入れて維持しなければならず、そのため構造が複
雑になる欠点があつた。

(3) 考案の目的 本考案の目的は、このような従来の欠点をとり
除いた輻射冷却形多段コレクタを提供するもの
で、外周部に径方向のスリツトを入れたコレクタ
電極と、真空外囲器内面にろう付した断面が馬蹄
形の金属製支持体を磁器製絶縁体を介してろう付
により接続固定している為、熱抵抗の小さい耐振
性のある簡単な構造の輻射冷却形多段コレクタが
得られる。以下、図面に基づいて本考案の実施例
の説明を行なう。

(4) 考案の構成および作用の説明 第２図ａは本考案を適用した輻射冷却形多段コ
レクタを中心軸を通る平面で切つた断面図を第２
図ｂは本考案の主要な部分を示す斜視図を表わし
ている。ボデイ１（一部だけ図示）にコレクタを
支持する支持板２がろう付され、この支持板２に
ステンレス製ベローズ３および円筒形の薄肉金属
製の真空外囲器４がろう付され、この真空外囲器
４と皿形の薄肉金属製の真空外囲器５がそれぞれ
のつば部においてアーク溶接されてコレクタの真
空外囲器が形成されている。支持板２にはステン
レス製支柱６を介して支持板７がろう付されてい
る。この支持板７の外周はベローズ３と真空外囲
器４との接続部にろう付されている。薄い金属板
で所要の形状に作られた第１ないし第４の各コレ
クタ電極１７，１８，１９，２０には外周部に径
方向のスリツト２３が軸対称に複数入れられてい
る。スリツトの幅およびスリツトの深さはコレク
タ電極に印加した電圧によつて得られる電界を大
きく乱さないように配慮して決められる。一方、
円筒形の薄肉金属製の真空外囲器４の内面には、
各コレクタ電極１７〜２０の外周にそつて、断面
が馬蹄形をした金属製支持体２１が複数個ろう付
されている。そして、各コレクタ電極１７〜２０
はこれら金属製支持体２１と、間に磁器製絶縁体
２２をはさんでろう付により固定されている。な
お、第４コレクタ電極２０の中央部は従来形と同
様磁器製絶縁板１６を介して真空外囲器５の底面
中央部に接続されている。

このような構成において第１ないし第４コレク
タ電極１７〜２０で発生した熱の内、一部は輻射
によつて高温のコレクタ電極から低温のコレクタ
電極に、或は各コレクタ電極から真空外囲器４，
５に伝達されるものの、ほとんどの熱は伝導によ
り、磁器製絶縁体２２を通り、金属製支持体２１
に伝達され、更に真空外囲器４，５に伝達され
る。構成部材の熱膨張の違いによる機械ストレス
については各コレクタ電極に設けたスリツト２３
および断面が馬蹄形の金属製支持体２１により軽
減される。

(5) 効果の説明 以上説明したように本考案による輻射冷却形多
段コレクタを用いれば、外周部に径方向に複数の
スリツトが入つたコレクタ電極を真空外囲器内面
にろう付された断面が馬蹄形の金属製支持体に、
磁器製絶縁石を介してろう付で固定している為、
コレクタ電極と真空外囲器の間の熱抵抗を小さく
することができ、各コレクタ電極で発生した熱を
低い温度差で真空外囲器に伝達できる。その結
果、コレクタ電極温度の上昇によるガス放出など
の不具合の発生が避けられる。また、進行波管の
動作状態の変化に応じてコレクタの発生熱量が変
化した場合でも、コレクタの構成部材には機械的
ストレスはほとんどない為、常に安定した熱放散
特性が得られる。さらには、構成が簡単である
為、コレクタを小形軽量にすることができ、耐振
性上有利となる。

なお上記実施例はコレクタ電極が４段の場合で
あつたがコレクタ電極数が異なる場合にも適用で
きるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の輻射冷却形多段コレクタの断
面図、第２図ａは本考案による輻射冷却形多段コ
レクタを示す断面図、第２図ｂは本考案の主要な
部分を示す斜視図である。 １……ボデイ、２，７，１３……支持板、３…
…ベローズ、４，５……真空外囲器、８，９，１
０，１１，１７，１８，１９，２０……第１，
２，３，４コレクタ電極、１２……磁器製絶縁
管、１６……磁器製絶縁板、２２……磁器製絶縁
体、１４……ネジ、１５……ナツト、２１……金
属製支持体、２３……スリツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒状の金属製真空外囲器の中に軸方向に、複
   数のコレクタ電極が所要の間隔に配設され、前記
   コレクタ電極で発生した熱が前記金属製真空外囲
   器から外部に輻射で放熱される輻射冷却形多段コ
   レクタにおいて、各コレクタ電極の外周部に径方
   向に複数のスリツトを設け、前記金属製真空外囲
   器の内面には断面が馬蹄形の金属製支持体を複数
   個ろう付し、前記コレクタ電極と前記金属製支持
   体とを磁器製絶縁体を介してろう付により固定し
   たことを特徴とする輻射冷却形多段コレクタ。