JPH0424840B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0424840B2 JPH0424840B2 JP57135205A JP13520582A JPH0424840B2 JP H0424840 B2 JPH0424840 B2 JP H0424840B2 JP 57135205 A JP57135205 A JP 57135205A JP 13520582 A JP13520582 A JP 13520582A JP H0424840 B2 JPH0424840 B2 JP H0424840B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- silicon carbide
- absorber
- radio wave
- microwave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
- H01J23/30—Damping arrangements associated with slow-wave structures, e.g. for suppression of unwanted oscillations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/24—Terminating devices
- H01P1/26—Dissipative terminations
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
この発明は、電波吸収体、特に電子線型加速器
における電波吸収体に関する。 一般に、電子線型加速器は、大電力の高周波を
クライストロンで発生させ、これを加速管に供給
し、内部にできる電場を利用して電子を光速まで
加速する装置であるが、ここで電子を加速するた
めに用いられたエネルギーの余剰分を吸収し熱と
して系外に放出して、装置の安全を保障し、ま
た、電力分割器を使用する場合は、負荷側から何
らかの原因で電力が帰つてくるときに、その電力
を吸収して高周波発生器（クライストロン）を保
護する必要がある。そのため、加速管の端部ある
いは電力分割器の分岐部に電波吸収体をとりつ
け、不必要、有害な電波を吸収しなければならな
い。 ところで、通常、加速器に用いる電波吸収体に
は、およそ次の性能が要求される。 １ 高周波特性 マイクロ波の吸収率が大きく、吸収率のバラ
ツキが小さいこと。 ２ 真空中で使用されるので、緻密体であること
が要求される。 10-5〜10-6Pa（10-7〜10-8mmHg）オーダーの
高真空中で使用されるので、緻密体でなくては
高真空とならず、使用中の放電を生じて使用が
不可能となる。 ３ 耐熱性 電波を吸収すると、熱エネルギーに変換して
吸収体の先端では2000℃近くまで加熱すること
も考えられ、高温まで材料が変化しないことが
重要である。 ４ 高熱導率 吸収した熱エネルギーを系外に速やかに放出
するため、高熱伝導率であることが必要であ
り、これに反して低熱伝導率であると短時間で
飽和状態となり、吸収効率が劣化し吸収能力を
失なう。 しかしながら、従来用いられているMn−Znフ
エライト、Ni−Znフエライト等のマイクロ波吸
収体は、電子線型加速器の電波吸収体として要求
される上記性能を何も具えていない。 そこで、この発明は、上記従来のマイクロ波吸
収体が電子線型加速器においては不完全な電波吸
収しか示さないものであるので、これを改善する
ことを目的とし、従来のマイクロ波吸収体に代
え、比抵抗11Ωcm以上、0.1cal／cm・sec・℃以上
の熱伝導率を有する緻密炭化珪素を用いてすぐれ
た効果のあることを見出した。 この発明の比抵抗11Ωcm以上、0.1cal／cm・
sec・℃以上の熱伝導率を有する緻密炭化珪素は、
周知の製法により製造され、大電力試験の結果は
以下のとおりである。 この大電力試験は、30MWmax（3μs、50pps）
のクライストロン（高周波発生器）によるもの
で、その出力端子に緻密質炭化珪素材料を接続
し、真空中で入力して実施した。 その試験回路は第２図に示すとおりであり、６
は緻密質炭化珪素材料、７は冷却水で、矢印方向
はその循環路を示し、８は導波管、９はクライス
トロン、１０は減衰器、１１はスコープ、１２は
真空ポンプを示すものである。 (1) 放電限界 ０〜8MWmax（3μs、1pps）まで入力した
が、放電は観測されず耐放電性は充分であつ
た。 (2) 高真空中安定性 ２×10-6Torr程度で電力試験開始直後、炭
化珪素表面に付着したガスや不純物が高周波電
界で空間に放出されたが、直ちに安定状態とな
つた。 (3) 電波吸収性能 定在波測定装置により、電圧定在波比を測定
することにより判定した。2856MHz±10MHzの
マイクロ波を最大240W（4MW・20pps.3μs）ま
で入力し、進行波と反射波の干渉により生じる
定在波の最大振幅の比より電圧定在波比と電力
反射率を求め、その結果は、第３図に示され
る。これによれば、供給電力の増大と共に材料
温度が高められ、反射率が若干増大してはいる
が、90％以上の吸収率を示し、高熱伝導率のた
め、吸収した熱エネルギーを速やかに系外に放
出できるものである。 また電子線型加速器（全長400ｍ、25億電子
ボルト）による実機テストの結果、第１図に示
す緻密質炭化珪素吸収体１の取付部分（導波
管、加速管部分）に設置して、120W（3MW×
10pps×4μs）の電力を入力して２ケ月のテス
トにより、外観、電波吸収率共に変化なく、安
定していることが認められた。 これを第１図に示す電子線型加速器ユニツト
により説明すれば、２は緻密質炭化珪素電波吸
収体であり、２はクライストロンで、大電力の
高周波を発生させ、これを導波管３により電力
分割器５を経て加速管４に供給されるが、電力
分割器５を用いる場合、負荷側から何らかの原
因で帰る電力を吸収してクラウシトロンを保護
する必要から、電力分割器５の側方に上記電波
吸収体１をとりつける。更に、加速管４にもエ
ネルギー余剰分を吸収するための上記吸収体１
をとりつけるものである。なお、実際には、上
記ユニツトを40ユニツトにして、すなわち、40
本の大電力クライストロンと160本の加速管が
全長400ｍにわたり配設されて加速装置を構成
している。 ここで、この発明の緻密質炭化珪素のマイク
ロ波吸収特性と電気抵抗を他の各種の材料のそ
れと対照したものを次に示す。これは試験材料
（４×８×24mm）の電気抵抗を測定後、電子レ
ンジ（2450MHz）中にセツトして、約３分間入
力し赤外線カメラで測定してその特性を評価し
た、これを表１に示す。
における電波吸収体に関する。 一般に、電子線型加速器は、大電力の高周波を
クライストロンで発生させ、これを加速管に供給
し、内部にできる電場を利用して電子を光速まで
加速する装置であるが、ここで電子を加速するた
めに用いられたエネルギーの余剰分を吸収し熱と
して系外に放出して、装置の安全を保障し、ま
た、電力分割器を使用する場合は、負荷側から何
らかの原因で電力が帰つてくるときに、その電力
を吸収して高周波発生器（クライストロン）を保
護する必要がある。そのため、加速管の端部ある
いは電力分割器の分岐部に電波吸収体をとりつ
け、不必要、有害な電波を吸収しなければならな
い。 ところで、通常、加速器に用いる電波吸収体に
は、およそ次の性能が要求される。 １ 高周波特性 マイクロ波の吸収率が大きく、吸収率のバラ
ツキが小さいこと。 ２ 真空中で使用されるので、緻密体であること
が要求される。 10-5〜10-6Pa（10-7〜10-8mmHg）オーダーの
高真空中で使用されるので、緻密体でなくては
高真空とならず、使用中の放電を生じて使用が
不可能となる。 ３ 耐熱性 電波を吸収すると、熱エネルギーに変換して
吸収体の先端では2000℃近くまで加熱すること
も考えられ、高温まで材料が変化しないことが
重要である。 ４ 高熱導率 吸収した熱エネルギーを系外に速やかに放出
するため、高熱伝導率であることが必要であ
り、これに反して低熱伝導率であると短時間で
飽和状態となり、吸収効率が劣化し吸収能力を
失なう。 しかしながら、従来用いられているMn−Znフ
エライト、Ni−Znフエライト等のマイクロ波吸
収体は、電子線型加速器の電波吸収体として要求
される上記性能を何も具えていない。 そこで、この発明は、上記従来のマイクロ波吸
収体が電子線型加速器においては不完全な電波吸
収しか示さないものであるので、これを改善する
ことを目的とし、従来のマイクロ波吸収体に代
え、比抵抗11Ωcm以上、0.1cal／cm・sec・℃以上
の熱伝導率を有する緻密炭化珪素を用いてすぐれ
た効果のあることを見出した。 この発明の比抵抗11Ωcm以上、0.1cal／cm・
sec・℃以上の熱伝導率を有する緻密炭化珪素は、
周知の製法により製造され、大電力試験の結果は
以下のとおりである。 この大電力試験は、30MWmax（3μs、50pps）
のクライストロン（高周波発生器）によるもの
で、その出力端子に緻密質炭化珪素材料を接続
し、真空中で入力して実施した。 その試験回路は第２図に示すとおりであり、６
は緻密質炭化珪素材料、７は冷却水で、矢印方向
はその循環路を示し、８は導波管、９はクライス
トロン、１０は減衰器、１１はスコープ、１２は
真空ポンプを示すものである。 (1) 放電限界 ０〜8MWmax（3μs、1pps）まで入力した
が、放電は観測されず耐放電性は充分であつ
た。 (2) 高真空中安定性 ２×10-6Torr程度で電力試験開始直後、炭
化珪素表面に付着したガスや不純物が高周波電
界で空間に放出されたが、直ちに安定状態とな
つた。 (3) 電波吸収性能 定在波測定装置により、電圧定在波比を測定
することにより判定した。2856MHz±10MHzの
マイクロ波を最大240W（4MW・20pps.3μs）ま
で入力し、進行波と反射波の干渉により生じる
定在波の最大振幅の比より電圧定在波比と電力
反射率を求め、その結果は、第３図に示され
る。これによれば、供給電力の増大と共に材料
温度が高められ、反射率が若干増大してはいる
が、90％以上の吸収率を示し、高熱伝導率のた
め、吸収した熱エネルギーを速やかに系外に放
出できるものである。 また電子線型加速器（全長400ｍ、25億電子
ボルト）による実機テストの結果、第１図に示
す緻密質炭化珪素吸収体１の取付部分（導波
管、加速管部分）に設置して、120W（3MW×
10pps×4μs）の電力を入力して２ケ月のテス
トにより、外観、電波吸収率共に変化なく、安
定していることが認められた。 これを第１図に示す電子線型加速器ユニツト
により説明すれば、２は緻密質炭化珪素電波吸
収体であり、２はクライストロンで、大電力の
高周波を発生させ、これを導波管３により電力
分割器５を経て加速管４に供給されるが、電力
分割器５を用いる場合、負荷側から何らかの原
因で帰る電力を吸収してクラウシトロンを保護
する必要から、電力分割器５の側方に上記電波
吸収体１をとりつける。更に、加速管４にもエ
ネルギー余剰分を吸収するための上記吸収体１
をとりつけるものである。なお、実際には、上
記ユニツトを40ユニツトにして、すなわち、40
本の大電力クライストロンと160本の加速管が
全長400ｍにわたり配設されて加速装置を構成
している。 ここで、この発明の緻密質炭化珪素のマイク
ロ波吸収特性と電気抵抗を他の各種の材料のそ
れと対照したものを次に示す。これは試験材料
（４×８×24mm）の電気抵抗を測定後、電子レ
ンジ（2450MHz）中にセツトして、約３分間入
力し赤外線カメラで測定してその特性を評価し
た、これを表１に示す。
【表】
この結果、Moのような導電体、Al2O3のよ
うな絶縁体では殆んどマイクロ波の吸収特性が
なく、半導体材料である炭化珪素が良好な吸収
特性をもち、しかも、高抵抗、高熱伝導率を具
える緻密質炭化珪素材料が最もすぐれており、
この材料を用いなければ、所期の目的は達成で
きないものである。 以上のとおり、この発明は、1Ωcm以上の比抵
抗と0.1cal／cm・sec・℃以上の熱伝導率をもつ
緻密質炭化珪素をマイクロ波吸収体に利用する点
を要旨とするものであるが、同様の作用を生ずる
ひろく電波吸収体、あるいは電波吸収による発熱
体、TV画像のゴースト発生防止材料として用い
ても顕著な効果をあげるものである。
うな絶縁体では殆んどマイクロ波の吸収特性が
なく、半導体材料である炭化珪素が良好な吸収
特性をもち、しかも、高抵抗、高熱伝導率を具
える緻密質炭化珪素材料が最もすぐれており、
この材料を用いなければ、所期の目的は達成で
きないものである。 以上のとおり、この発明は、1Ωcm以上の比抵
抗と0.1cal／cm・sec・℃以上の熱伝導率をもつ
緻密質炭化珪素をマイクロ波吸収体に利用する点
を要旨とするものであるが、同様の作用を生ずる
ひろく電波吸収体、あるいは電波吸収による発熱
体、TV画像のゴースト発生防止材料として用い
ても顕著な効果をあげるものである。
第１図は、この発明のマイクロ波吸収体をとり
つけてなる電子線型加速器ユニツトの斜面図、第
２図は、大電力試験の試験回路、第３図は、炭化
珪素における供給電力と電圧定在波比との関係を
示すグラフである。 １，６……緻密質炭化珪素電波吸収体、２，９
……クライストロン、３，８……導波管、４……
加速管、５……電力分割器。
つけてなる電子線型加速器ユニツトの斜面図、第
２図は、大電力試験の試験回路、第３図は、炭化
珪素における供給電力と電圧定在波比との関係を
示すグラフである。 １，６……緻密質炭化珪素電波吸収体、２，９
……クライストロン、３，８……導波管、４……
加速管、５……電力分割器。
Claims (1)
- １ 比抵抗1Ωcm以上、熱伝導率0.1cal／cm・
sec・℃以上を有する緻密質炭化珪素よりなるこ
とを特徴とするマイクロ波吸収体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57135205A JPS5927596A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | マイクロ波吸収体 |
| US06/826,463 US4760312A (en) | 1982-08-04 | 1986-02-05 | Dense silicon carbide microwave absorber for electron linear accelerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57135205A JPS5927596A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | マイクロ波吸収体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927596A JPS5927596A (ja) | 1984-02-14 |
| JPH0424840B2 true JPH0424840B2 (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=15146303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57135205A Granted JPS5927596A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | マイクロ波吸収体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4760312A (ja) |
| JP (1) | JPS5927596A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010632A1 (fr) * | 1996-09-09 | 1998-03-12 | Tokin Corporation | Materiau magnetique, composite et fortement thermoconducteur |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750177B2 (ja) * | 1985-07-31 | 1995-05-31 | 株式会社日立製作所 | 核融合装置 |
| US5113160A (en) * | 1990-05-11 | 1992-05-12 | Southeastern Universities Research Association | Wide band cryogenic ultra-high vacuum microwave absorber |
| DE4343423A1 (de) * | 1993-12-18 | 1995-06-22 | Philips Patentverwaltung | Elektronenstrahlröhre mit einem Eingangsresonatorhohlraum |
| JPH07204378A (ja) * | 1994-01-17 | 1995-08-08 | Takehiro Tanaka | ミシンにおけるボビン糸の残量検出方法及び装置 |
| CN116655384B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-12-12 | 徐州工程学院 | 一种耐高温高熵吸波陶瓷及其制备方法和应用 |
| CN119743883B (zh) * | 2025-03-04 | 2025-07-22 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种基于高梯度行波加速结构的直线加速器 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3634566A (en) * | 1966-10-14 | 1972-01-11 | Hughes Aircraft Co | Method for providing improved lossy dielectric structure for dissipating electrical microwave energy |
| US3868602A (en) * | 1973-09-20 | 1975-02-25 | Varian Associates | Controllable microwave power attenuator |
| US4004934A (en) * | 1973-10-24 | 1977-01-25 | General Electric Company | Sintered dense silicon carbide |
| JPS5520614B2 (ja) * | 1973-12-25 | 1980-06-04 | ||
| US4190757A (en) * | 1976-10-08 | 1980-02-26 | The Pillsbury Company | Microwave heating package and method |
| JPS5347750A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-28 | Nippon Koushiyuuha Kk | Hf power absorber |
| FR2414256A1 (fr) * | 1978-01-06 | 1979-08-03 | Thomson Csf | Procede de realisation de charges pour ondes radioelectriques hyperfrequence |
| JPS55167177A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-26 | Ngk Spark Plug Co | Manufacture of silicon carbide heating body |
| DE3064598D1 (en) * | 1979-11-05 | 1983-09-22 | Hitachi Ltd | Electrically insulating substrate and a method of making such a substrate |
| JPS5866399A (ja) * | 1981-10-15 | 1983-04-20 | パイオニア株式会社 | シ−ルド用シ−ト材 |
| US4477746A (en) * | 1982-05-19 | 1984-10-16 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Microwave-triggered laser switch |
| JPS6079795U (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-03 | 日本特殊陶業株式会社 | マイクロ波吸収体 |
| DE3446196C1 (de) * | 1984-12-18 | 1986-06-19 | Spinner GmbH Elektrotechnische Fabrik, 8000 München | Hohlleiterbauelement mit stark verlustbehaftetem Werkstoff |
-
1982
- 1982-08-04 JP JP57135205A patent/JPS5927596A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-05 US US06/826,463 patent/US4760312A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010632A1 (fr) * | 1996-09-09 | 1998-03-12 | Tokin Corporation | Materiau magnetique, composite et fortement thermoconducteur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4760312A (en) | 1988-07-26 |
| JPS5927596A (ja) | 1984-02-14 |
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| JPH0129839Y2 (ja) | ||
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