JPH0412581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子ビーム管の周期永久磁石
（PPM）を使用した電子ビーム集束装置に関す
る。

（従来の技術） 進行波管は電子ビームを射出する電子銃、電子
ビームとの相互作用により回路波を増幅させる遅
波回路部、遅波回路に沿つて電子ビームを集束さ
せるための磁界を与える電子ビーム集束装置、そ
して相互作用を終つた電子ビームを捕捉するコレ
クタなどから構成されている。

進行波管の電子ビーム集束装置には、電磁石や
永久磁石を用いた一様磁界分布のものと、磁界の
方向が交互に変化する周期永久磁石（PPM）を
用いたものがある。一様磁界集束装置に比べて
PPM集束装置は小形軽量に構成できる特徴があ
り、小電力進行波管だけでなく最近では大電力進
行波管にも広く用いられるようになつて来た。こ
の従来のPPM集束装置は、円環状永久磁石とポ
ールピースとを交互に重ねて作られており、永久
磁石とポールピースの外周の直径は同じか、また
はポールピースが永久磁石より小さく作られてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、PPM集束装置は小さい磁石で強い磁
界を得るため、遅波回路と一体化ないし密着して
構成されるので、大電力進行波管の場合、PPM
集束装置からの放熱が十分でないと、磁石は温度
上昇により減磁し、電子ビームの集束が不十分に
なる。一旦、減磁すると電子ビームが遅波回路に
衝突しやすくなるので、磁石の温度上昇は更に大
きくなるという悪循環に陥る。すなわち、大電力
進行波管のPPM集束装置では、電子ビームの透
過を良くし、電子ビームの遅波回路への衝突によ
る発熱が少なくするとともに、PPM集束装置か
らの放熱を良くする必要がある。PPM集束装置
の場合、電子ビームの透過はPPMを構成する磁
石の偏磁の影響を補正することにより改善でき
る。しかし、従来技術によるPPM集束装置では、
磁石とポールピースの外周面が同一かあるいは磁
石の外周面がポールピースの外周面より大きいの
で、偏磁の影響を補正する目的で磁石の外周面に
鉄などの磁性体によるシヤントを取付けると、
PPM集束装置の外周面が一様でなくなるため、
放熱が十分にできなくなるという問題がある。ま
た、放熱を優先して、PPM集束装置の外周面に
放熱体を先に取付けると磁石に直接シヤントを取
付けることができないため、偏磁の補正が不十分
になるという別の問題が生じる。

本発明の目的は、大電力進行波管のPPM集束
装置において、電子ビームの透過と放熱の問題を
同時に解決する構成を有するPPM集束装置を提
供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、永久磁石とポールピースとを交互に
組合せて構成した進行波管などの電子ビーム管に
用いる周期磁界形電子ビーム集束装置において、
ポールピースの外周の直径を永久磁石の外周の直
径より大きくし、電子ビーム集束装置の外周に放
熱体を設けるとともに、永久磁石と放熱体との間
隙部に磁性体および非磁性金属体を挿入したこと
を特徴とする。

（実施例） 第１図は本発明を実施した大電力進行波管の
PPM集束装置の構成を示す管軸に沿つた１部分
の軸断面図である。大電力進行波管１は遅波回路
がヘリツクス２と誘電体支持体３、金属外囲器４
から成り、PPM集束装置は金属外囲器４に密着
するポールピース５と永久磁石６、永久磁石の偏
磁を補正する鉄などの磁性体のシヤント７と銅や
アルミなどの熱伝導の良い非磁性金属体８そして
放熱体９から構成されている。遅波回路における
発熱源はヘリツクス２であるが、これは高周波損
失による分と電子ビームの衝突による分の２つが
考えられる。ヘリツクス２で発生した熱はすみや
かに外部に放熱しないと、ヘリツクス２が溶断し
てしまうので、誘電体支持体３にはベリリヤ
（BeO）などの熱伝導の良い材料を用い、またヘ
リツクス２と誘電体支持体３の間、また誘電体支
持体３と金属外囲器４との間の接触熱抵抗を低く
している。更に、金属外囲器４にポールピース５
を密着させ、ポールピース５の外周面には放熱体
９を取付けることにより効果的に熱を放散できる
よう構成している。その上、ポールピース５の外
周面の直径より永久磁石６の外周面の直径を小さ
くすることにより形成された間隙にシヤント７と
非磁性金属体８を取付け、ポールピース５から放
熱体９への熱伝導を阻害することなく、永久磁石
６の偏磁を補正し良好な電子ビームの透過を実現
している。しかも、シヤント７と非磁性金属体８
の厚みを間隙の幅に合せることによつて永久磁石
６を通じての熱を伝導できるという効果も得られ
る。

第２図は第１図のＡ−Ａ断面図であり、シヤン
ト７と非磁性金属体８、放熱体９の構成を分りや
すく示したものである。この実施例ではシヤント
７は円周上に４つ取付けられており、また放熱体
９は放熱翼型のものである。

なお、本発明は遅波回路がここに示したヘリツ
クス形だけでなく空胴結合形のものにも容易に適
用できる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、電子ビ
ーム管のPPM集束装置において、ポールピース
の外周面の直径を永久磁石の外周面の直径より大
きくし、これらの外周に放熱体を取付けるととも
に、永久磁石と放熱体の間隙に磁性体および非磁
性金属体を挿入しているのでヘリツクスで発生し
た熱をすみやかに放散でき、また偏磁による電子
ビームの透過率の減少を容易に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した電子ビーム管の
PPM集束装置の構成を示す管軸に沿つた１部分
の軸断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図であ
る。 １……大電力進行波管、２……ヘリツクス、３
……誘電体支持体、４……金属外囲器、５……ポ
ールピース、６……永久磁石、７……シヤント、
８……非磁性金属体、９……放熱体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 永久磁石とポールピースを交互に組合せて構
   成した電子ビーム集束装置において、ポールピー
   スの外周の直径より永久磁石の外周の直径を小さ
   くし、ポールピースの外周に放熱体を取付けると
   ともに、ポールピースの外周と永久磁石の外周と
   の間隙に磁性体および熱伝導の良い非磁性金属体
   を挿入したことを特徴とする電子ビーム集束装
   置。