JPH04230103A - マイクロ波電力吸収装置 - Google Patents
マイクロ波電力吸収装置Info
- Publication number
- JPH04230103A JPH04230103A JP41876790A JP41876790A JPH04230103A JP H04230103 A JPH04230103 A JP H04230103A JP 41876790 A JP41876790 A JP 41876790A JP 41876790 A JP41876790 A JP 41876790A JP H04230103 A JPH04230103 A JP H04230103A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- diverter
- waveguide
- microwave power
- outside
- Prior art date
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- Pending
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- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばジャイロトロ
ンの負荷に使用して好適なマイクロ波電力吸収装置の改
良に関する。
ンの負荷に使用して好適なマイクロ波電力吸収装置の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にマイクロ波電力吸収装置を備えた
装置として、例えばジャイロトロン装置がある。ジャイ
ロトロン装置は、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が、最
近、ブラソフ変換器によって電子ビーム路と高周波の行
路とを分離することが可能なブラソフ変換器内蔵型ジャ
イロトロン装置が提案されている。この種のジャイロト
ロン装置は、図３に示すように構成され、同図の符号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パ
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が連続的に設けられてい
る。この共振空胴部３の下流には、ブラソフ変換器４が
設けられ、このブラソフ変換器４の下流に複数のミラー
５、６、７が設けられ、最後のミラー７に対応して透過
窓８を有する円形出力導波管９が管軸に直交する方向に
突設され、ミラー７のビーム下流にはコレクタ部１０が
設けられている。又、電子銃部１からブラソフ変換器４
へかけての外側には、外部磁石１１、１１が配置され、
各部に所定の磁界を与えている。
装置として、例えばジャイロトロン装置がある。ジャイ
ロトロン装置は、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が、最
近、ブラソフ変換器によって電子ビーム路と高周波の行
路とを分離することが可能なブラソフ変換器内蔵型ジャ
イロトロン装置が提案されている。この種のジャイロト
ロン装置は、図３に示すように構成され、同図の符号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パ
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が連続的に設けられてい
る。この共振空胴部３の下流には、ブラソフ変換器４が
設けられ、このブラソフ変換器４の下流に複数のミラー
５、６、７が設けられ、最後のミラー７に対応して透過
窓８を有する円形出力導波管９が管軸に直交する方向に
突設され、ミラー７のビーム下流にはコレクタ部１０が
設けられている。又、電子銃部１からブラソフ変換器４
へかけての外側には、外部磁石１１、１１が配置され、
各部に所定の磁界を与えている。
【０００３】さて動作時には、電子銃部１から出射した
電子ビームは、外部磁石１８、１９により発生した磁界
及び電子銃部１のアノード・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。そして、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磁界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。共振空胴部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
の運動エネルギは高周波エネルギに変換される。共振空
胴部３で発生した高周波は、プラソフ変換器４によって
ガウシアンビームに変換される。そして、ミラー５、６
、７により高周波の進行方向を変えて、出力導波管９を
通って外部回路へ導かれる。
電子ビームは、外部磁石１８、１９により発生した磁界
及び電子銃部１のアノード・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。そして、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磁界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。共振空胴部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
の運動エネルギは高周波エネルギに変換される。共振空
胴部３で発生した高周波は、プラソフ変換器４によって
ガウシアンビームに変換される。そして、ミラー５、６
、７により高周波の進行方向を変えて、出力導波管９を
通って外部回路へ導かれる。
【０００４】例えば、このジャイロトロンの動作試験や
調整の際には、出力導波管９にダミーロード即ちマイク
ロ波電力吸収装置１３を接続する。尚、その間に方向性
結合器１４を介して周波数計１５、可変抵抗減衰器１６
、検波器１７等を接続して計測する。
調整の際には、出力導波管９にダミーロード即ちマイク
ロ波電力吸収装置１３を接続する。尚、その間に方向性
結合器１４を介して周波数計１５、可変抵抗減衰器１６
、検波器１７等を接続して計測する。
【０００５】このようなジャイロトロン装置におけるマ
イクロ波電力吸収装置１３は、従来、図４に示すように
構成され、マイクロ波低損失誘電体からなる円錐体１８
の外側に水１９などのマイクロ波吸収性の良い流体を流
している。そして、水１９の流量と温度上昇からジャイ
ロトロン出力電力を測定する。
イクロ波電力吸収装置１３は、従来、図４に示すように
構成され、マイクロ波低損失誘電体からなる円錐体１８
の外側に水１９などのマイクロ波吸収性の良い流体を流
している。そして、水１９の流量と温度上昇からジャイ
ロトロン出力電力を測定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のマイ
クロ波電力吸収装置１３では円錐体１８を使用している
ため、マイクロ波の吸収する面積を大きくするのは難し
く、大電力になってくると水１９が沸騰を起こして泡を
生じ、マイクロ波の一部をジャイロトロン側へ反射し、
マイクロ波発振に悪影響を及ぼすという不都合がある。 そして、マイクロ波を吸収する有効面積を広げることに
は、限界がある。
クロ波電力吸収装置１３では円錐体１８を使用している
ため、マイクロ波の吸収する面積を大きくするのは難し
く、大電力になってくると水１９が沸騰を起こして泡を
生じ、マイクロ波の一部をジャイロトロン側へ反射し、
マイクロ波発振に悪影響を及ぼすという不都合がある。 そして、マイクロ波を吸収する有効面積を広げることに
は、限界がある。
【０００７】この発明は、以上のような不都合を解消し
、長さが短かく、マイクロ波入射側への反射が殆どない
マイクロ波電力吸収装置を提供することを目的とする。
、長さが短かく、マイクロ波入射側への反射が殆どない
マイクロ波電力吸収装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、入射される
マイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配設され入力
側から見て次第に径大となる円錐状のダイバータと、こ
のダイバータの上流側に所定間隔をおいて同軸的に配設
された円形導波管と、この導波管に連設されダイバータ
の外側に所定間隔をおいて同軸的に配設されたマイクロ
波低損失誘電体からなる円筒部と、この円筒部の外側に
設けられたマイクロ波吸収体とを備え、且つダイバータ
の上流端とこの上流端に対向する導波管内壁にそれぞれ
テーパ状ミラー部が形成されてなるマイクロ波電力吸収
装置である。
マイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配設され入力
側から見て次第に径大となる円錐状のダイバータと、こ
のダイバータの上流側に所定間隔をおいて同軸的に配設
された円形導波管と、この導波管に連設されダイバータ
の外側に所定間隔をおいて同軸的に配設されたマイクロ
波低損失誘電体からなる円筒部と、この円筒部の外側に
設けられたマイクロ波吸収体とを備え、且つダイバータ
の上流端とこの上流端に対向する導波管内壁にそれぞれ
テーパ状ミラー部が形成されてなるマイクロ波電力吸収
装置である。
【０００９】
【作用】この発明によれば、マイクロ波電力吸収装置自
体の長さを短縮出来る。又、マイクロ波入射側への反射
が殆どない。
体の長さを短縮出来る。又、マイクロ波入射側への反射
が殆どない。
【００１０】
【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。
を詳細に説明する。
【００１１】一般に高周波のマイクロ波は、光と同様に
金属により反射されるので、通常の光学的な考えが可能
であり、準光学的に取り扱えば良い。
金属により反射されるので、通常の光学的な考えが可能
であり、準光学的に取り扱えば良い。
【００１２】そこで、この発明によるマイクロ波電力吸
収装置は図１に示すように構成され、入射されるマイク
ロ波の進行方向に中心軸上に沿って金属製ダイバータ２
１が配設されており、入力側から見て次第に径大となる
円錐状に形成されている。そして、このダイバータ２１
の径小部である上流端外面には、テーパ状ミラー部２２
が形成されている。尚、このミラー部２２の傾斜角度は
、図から明らかなように、円錐状ダイバータ２１自体の
傾斜角度より大きい。このようなダイバータ２１の外側
には、上流側に所定間隔をおいて円形導波管２３が設け
られ、この円形導波管２３の内壁には、ダイバータ２１
のミラー部２２に対向してテーパ状ミラー部２４が形成
されている。尚、ダイバータ２１の頂面ミラー部２２の
最大部直径寸法は、円形導波管２３の内径寸法と同等又
はそれより僅か大きい寸法になっている。このような円
形導波管２３の内壁ミラー部２４の先には、石英やアル
ミナなどのマイクロ波低損失誘電体からなる内側円筒部
２５がダイバータ２１に沿って連設され、この内側円筒
部２５はダイバータ２１の外側に下流に行くほど間隔が
狭くなるように位置されている。この内側円筒部２５の
外側にはマイクロ波吸収体が設けられている。即ち、こ
の実施例では内側円筒部２５の外側に所定間隔をおいて
金属製の外側円筒部２６が同軸的に配設され、この外側
円筒部２６には下流側に導入口２７が上流側に排出口２
８が突設され、動作時には導入口２７からマイクロ波吸
収性の良い流体である例えば水２９が内部に矢印の如く
導入され、内側円筒部２５と外側円筒部２６との間を流
れて排出口２８から排出される。
収装置は図１に示すように構成され、入射されるマイク
ロ波の進行方向に中心軸上に沿って金属製ダイバータ２
１が配設されており、入力側から見て次第に径大となる
円錐状に形成されている。そして、このダイバータ２１
の径小部である上流端外面には、テーパ状ミラー部２２
が形成されている。尚、このミラー部２２の傾斜角度は
、図から明らかなように、円錐状ダイバータ２１自体の
傾斜角度より大きい。このようなダイバータ２１の外側
には、上流側に所定間隔をおいて円形導波管２３が設け
られ、この円形導波管２３の内壁には、ダイバータ２１
のミラー部２２に対向してテーパ状ミラー部２４が形成
されている。尚、ダイバータ２１の頂面ミラー部２２の
最大部直径寸法は、円形導波管２３の内径寸法と同等又
はそれより僅か大きい寸法になっている。このような円
形導波管２３の内壁ミラー部２４の先には、石英やアル
ミナなどのマイクロ波低損失誘電体からなる内側円筒部
２５がダイバータ２１に沿って連設され、この内側円筒
部２５はダイバータ２１の外側に下流に行くほど間隔が
狭くなるように位置されている。この内側円筒部２５の
外側にはマイクロ波吸収体が設けられている。即ち、こ
の実施例では内側円筒部２５の外側に所定間隔をおいて
金属製の外側円筒部２６が同軸的に配設され、この外側
円筒部２６には下流側に導入口２７が上流側に排出口２
８が突設され、動作時には導入口２７からマイクロ波吸
収性の良い流体である例えば水２９が内部に矢印の如く
導入され、内側円筒部２５と外側円筒部２６との間を流
れて排出口２８から排出される。
【００１３】動作時には、図に示すガウス分布の入力パ
ワー密度分布のマイクロ波が入射されるが、実線矢印の
ようにダイバータ２１の頂面ミラー部２２と導波管２３
の内壁ミラー部２４により反射され、この反射波３０、
３１はマイクロ波低損失誘電体からなる内側円筒部２５
を介してマイクロ波吸収性の良い流体である水２９によ
り吸収される。この場合、内側円筒部２５へのマイクロ
波入射角度が小さくなるので反射が殆ど生じない。又、
ダイバータ２１の上流端外面に形成されたミラー２２の
傾斜角度が大きいので、先端部での電界集中による放電
の度合いを軽減出来ると共に、ダイバータ２１自体の円
錐状の傾斜角度も大きくすることが出来る結果、ダイバ
ータ２１の長さが短くてよく、製作・取り扱いが容易と
なる。
ワー密度分布のマイクロ波が入射されるが、実線矢印の
ようにダイバータ２１の頂面ミラー部２２と導波管２３
の内壁ミラー部２４により反射され、この反射波３０、
３１はマイクロ波低損失誘電体からなる内側円筒部２５
を介してマイクロ波吸収性の良い流体である水２９によ
り吸収される。この場合、内側円筒部２５へのマイクロ
波入射角度が小さくなるので反射が殆ど生じない。又、
ダイバータ２１の上流端外面に形成されたミラー２２の
傾斜角度が大きいので、先端部での電界集中による放電
の度合いを軽減出来ると共に、ダイバータ２１自体の円
錐状の傾斜角度も大きくすることが出来る結果、ダイバ
ータ２１の長さが短くてよく、製作・取り扱いが容易と
なる。
【００１４】尚、図２（ａ）、（ｂ）に電力強度とガウ
スビームモードマイクロ波の電力密度分布を示す。
スビームモードマイクロ波の電力密度分布を示す。
【００１５】又、この発明のマイクロ波電力吸収装置は
、ブラゾフ変換器内蔵型ジャイロトロン装置に限らず、
マイクロ波機器一般に適用可能である。
、ブラゾフ変換器内蔵型ジャイロトロン装置に限らず、
マイクロ波機器一般に適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
入射されるマイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配
設され入力側から見て次第に径大となる円錐状のダイバ
ータと、このダイバータの上流側に所定間隔をおいて同
軸的に配設された円形導波管と、この円形導波管に連設
されダイバータの外側に所定間隔をおいて同軸的に配設
されたマイクロ波低損失誘電体からなる円筒部と、この
円筒部の外側に設けられたマイクロ波吸収体とを備え、
且つダイバータの上流端とこの上流端に対応する導波管
内壁がそれぞれテーパ状ミラー部として形成されている
ので、マイクロ波吸収体へのマイクロ波入射角度を小さ
く出来、従って、マイクロ波電力吸収装置自身の長さを
短縮出来る。又、マイクロ波入射側への反射が殆ど生じ
ない。
入射されるマイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配
設され入力側から見て次第に径大となる円錐状のダイバ
ータと、このダイバータの上流側に所定間隔をおいて同
軸的に配設された円形導波管と、この円形導波管に連設
されダイバータの外側に所定間隔をおいて同軸的に配設
されたマイクロ波低損失誘電体からなる円筒部と、この
円筒部の外側に設けられたマイクロ波吸収体とを備え、
且つダイバータの上流端とこの上流端に対応する導波管
内壁がそれぞれテーパ状ミラー部として形成されている
ので、マイクロ波吸収体へのマイクロ波入射角度を小さ
く出来、従って、マイクロ波電力吸収装置自身の長さを
短縮出来る。又、マイクロ波入射側への反射が殆ど生じ
ない。
【図１】この発明の一実施例に係るマイクロ波電力吸収
装置を示す縦断面図。
装置を示す縦断面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は電力強度とガウスビームモー
ドマイクロ波の電力密度分布を示す特性曲線図と斜視図
。
ドマイクロ波の電力密度分布を示す特性曲線図と斜視図
。
【図３】一般的なブラソフ変換器内蔵型ジャイロトロン
装置を示す概略縦断面図。
装置を示す概略縦断面図。
【図４】従来のマイクロ波電力吸収装置を示す概略縦断
面図。
面図。
２１…ダイバータ、２２、２４…ミラー部、２５…内側
円筒部、２６…外側円筒部。２９…水。
円筒部、２６…外側円筒部。２９…水。
Claims (1)
- 【請求項１】 入射されるマイクロ波の進行方向に中
心軸上に沿って配設され入力側から見て次第に径大とな
る円錐状のダイバータと、このダイバータの上流側に所
定間隔をおいて同軸的に配設された円形導波管と、この
導波管に連設され上記ダイバータの外側に所定間隔をお
いて同軸的に配設されたマイクロ波低損失誘電体からな
る円筒部と、この円筒部の外側に設けられたマイクロ波
吸収体とを備え、且つ上記ダイバータの上流端とこの上
流端に対向する上記導波管内壁にそれぞれテーパ状ミラ
ー部が形成されてなることを特徴とするマイクロ波電力
吸収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41876790A JPH04230103A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | マイクロ波電力吸収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41876790A JPH04230103A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | マイクロ波電力吸収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230103A true JPH04230103A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=18526553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41876790A Pending JPH04230103A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | マイクロ波電力吸収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04230103A (ja) |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP41876790A patent/JPH04230103A/ja active Pending
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