JPH04332425A - 進行波管遅波回路の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は進行波管遅波回路の製造
方法に関し、特に遅波回路外囲器の内部に誘電体支柱に
保持されたヘリックスを固定する工程を含む進行波管遅
波回路の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリックス型遅波回路を使用する進行波
管は、電子ビームを射出する電子銃，電子ビームと信号
との相互作用により信号を増幅するヘリックス型遅波回
路，増幅作用を終えた電子ビームを捕捉するコレクタ等
から構成されている。

【０００３】電子ビームがヘリックスを通過する時、電
子ビームは空間電荷の影響により外側に拡がりヘリック
スに衝突する。ヘリックスに衝突する電子の量が多くな
ると、ヘリックス型遅波回路で信号の増幅に寄与する電
子の数が減少し、進行波管のエネルギー変換効率は低下
する。さらに、電子ビームの衝突によりヘリックスは高
温に加熱され、多量のガスを放出してカソードの劣化を
まねいたり、ヘリックスが溶断して進行波管は動作不能
となる。このような不具合の発生を防止し、終始一定の
径に電子ビームを集束させるために周期磁界集束装置が
用いられる。

【０００４】周期磁界集束装置としては、振動，衝撃と
いった外力に対してヘリックスの位置がずれないように
、また、ヘリックスと遅波回路外囲器の間の熱抵抗が小
さくなるようにヘリックス及び誘電対支柱を確実かつ精
密に遅波回路外囲器内に保持する必要がある。

【０００５】従来、周期磁界集束装置としては、図４に
示すように、遅波回路外囲器となる非磁性金属の円筒状
外囲器９を刃状治具１１により外周側面の１２０度等配
の三方向から加圧して円筒状外囲器９を略三角形に変形
させ、誘電体支柱３に三方向から支持されたヘリックス
４を挿入した後、圧力を解除することによりヘリックス
を保持する、いわゆるディストーションスクイズ法によ
り製作されたヘリックス型遅波回路の外周に、図５に示
すように、磁性金属製の中心に孔を持つ円盤状のポール
ピース１を複数個嵌合させ、ポールピース１の間に円環
状の永久磁石１０を電子ビームと同心円上に配置した構
造のものが知られていた。ディストーションスクイズ法
は、それほど高い部品精度を必要とせず、容易に、かつ
確実にヘリックス４を遅波回路外囲器内に保持すること
ができるため広く用いられていた。

【０００６】しかし、進行波管の高周波数大出力化にと
もない、周期磁界集束装置も高い磁束密度が要求される
ようになり、永久磁石１０と誘電体支柱３との間に非磁
性金属を介さない構造、即ち、図６に示すような磁性体
金属からなる中心に孔を持つ円盤状のポールピース１と
非磁性金属からなる円筒状のスペーサ２を交互に積み重
ね、ろう付により遅波回路外囲器を製作し、ポールピー
ス１の間に永久磁石１０を配置した、いわゆるポールピ
ース一体型遅波回路外囲器をもつ周期磁界集束装置が提
案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ポールピース一体型遅波回路外囲器では、遅波回路外囲
器にヘリックスを挿入する際にドーナツ板状ポールピー
スを変形させることが困難でありディストーションスク
イズ法を利用できない。このため、まず、ろう付した遅
波回路外囲器の内径をガンドリル等で精密に研削し、次
に、ヘリックス及び誘電体支柱を圧入する方法がとられ
ていたが、この方法では、研削された遅波回路外囲器内
径とヘリックス及び誘電体支柱からなる内部構体外形の
寸法差を数μｍ以内に抑えなければならず、極めて高い
部品寸法精度が要求される。また、強い力で圧入するた
め誘電体支柱が折れる、あるいは圧入時の位置ずれを防
止するためヘリックスと誘電体支柱とを接着する必要が
あるなどの問題点があった。

【０００８】更には、僅かな部品の寸法差でヘリックス
を保持するため保持強度が弱く、ヘリックスの位置がず
れやすい問題点もあった。

【０００９】本発明の目的は、高い部品寸法精度を必要
とせず、誘電体支柱の破損やヘリックスの位置ずれかな
く容易に遅波回路外囲器にヘリックスを挿入し固定でき
る進行波管遅波回路の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、中心に孔を有
する円盤状のポールピースと円筒上のスペーサとを交互
に積み重ね接合してなる外囲器の内部に３本の誘電体支
柱に保持されたヘリックスを配置した進行波管遅波回路
の製造方法において、前記外囲器の内部に前記誘電体支
柱に保持されたヘリックスを挿入する工程と、前記外囲
器の一部を構成する前記スペーサの外側面に前記スペー
サより熱膨張係数が小さい金属治具を配置固定する工程
と、該金属治具を配置固定した前記外囲器を加熱する工
程と、加熱した前記外囲器を冷却することにより前記外
囲器の内部に前記誘電体支柱に保持されたヘリックスを
固定する工程とを含む。

【００１１】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。

【００１２】図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施
例を説明する部分断面図である。

【００１３】第１の実施例は、まず、第１図（ａ）に示
すように、外形９ｍｍ，内径１．８ｍｍで、径１．８ｍ
ｍから４．５ｍｍの部分の厚さが１．６ｍｍ，径４．５
ｍｍから径９ｍｍの部分の厚さが１ｍｍのＴ字形の純鉄
製の円盤状のポールピース１と、外径４．５ｍｍ，内径
１．８ｍｍ，厚さ２．５ｍｍのモネルメタル製の円筒状
のスペーサ２とを、ＪＩＳＢＡｕ−１Ｖろう板を介して
交互に積み重ね、水素雰囲気中で１０２０℃に加熱して
ろう付し外囲器を得た。

【００１４】次に、図１（ｂ）に示すように、誘電体支
柱３に三方向から支持されたヘリックス４を外囲器の内
部に挿入し、続いて内径４．５ｍｍ、外径１０ｍｍ、厚
さ３ｍｍで、内周の凌に面取りを施し、面取り後の内周
面の軸方向の厚さが２．３ｍｍのモリブデン製の円環を
半割りにした円環状治具５をそれぞれのポールピース１
間のスペーサ２の外周側面に一対づつ配置した。更に、
内径１０ｍｍ，外径１６ｍｍのモリブデン製の円筒を軸
方向に半割りにした円筒状治具６を円環状治具５の外周
側面に全ての円環状治具５を覆うように配置し、その円
筒状治具６の外周の数個所を径０．８ｍｍのモリブデン
線で固縛した。

【００１５】こうして組み立てた遅波回路を水素雰囲気
中で８００℃に加熱した後室温まで冷却した。この加熱
の際に、スペーサ２の熱膨張率が円環状治具５及び円筒
状治具６より大きい為、スペーサ２は円環状治具５及び
円筒状治具６によって熱膨張を妨げられ、径の中心に向
かって塑性変形し、これを冷却したスペーサ２の内径は
加熱前の内径より小さくなって、誘電体支柱３に支持さ
れたヘリックス４は外囲器の内部にしっかりと固定され
た。なお、以上の説明から分るように、ヘリックス４の
外周に３本の誘電体支柱３を配置した構造物の仮想外径
は、加熱前のスペーサ２の内径より小さく、加熱後のそ
れより大きく選ぶ必要があり、本実施例ではヘリックス
４と誘電体支柱３との構造物の仮想外径を１．７８５ｍ
ｍとした。

【００１６】図２は本発明の第２の実施例を説明する部
分断面図、図３は本発明の第２の実施例に使用する固定
治具の斜視図である。

【００１７】第２の実施例においては、前記第１の実施
例と同様の部品及び製造方法によって遅波回路を作製し
たが、この際に、図２に示すように、第１の実施例にお
けるモリブデン製の円環状治具５及び円筒状治具６を一
体化した治具を用いた。

【００１８】即ち、図３に示すように、内径４．５ｍｍ
，外径１６ｍｍのモリブデン製の円筒を軸方向に半割り
にし、更にポールピース１が入る部分にポールピース１
のピッチで径１０ｍｍ，幅１．２ｍｍの半円形の溝を設
け、更に、内径４．５ｍｍの内周部それぞれの凌に、内
周部の軸方向の幅が２．３ｍｍになるように面取りを施
した固定治具８を作製し、第１の実施例の円環状治具５
及び円筒状治具６に変えて用いた。

【００１９】この方法によれば、治具が高価になるが組
み立てが容易になる為量産に対応できる。更に、固定治
具８の外周を固縛したモリブデン線７に替えて固定治具
８の外側に嵌合するモリブデン製の円筒を用いれば、更
に組み立ては容易になる。

【００２０】一方、試作等、極めて作製する遅波回路の
数が少ない場合は、円環状治具５及び円筒状治具６ある
いは固定治具８などを一切用いず、スペーサ２の外周を
直接しっかりとした、例えば、径１ｍｍ以上のモリブデ
ン線で固縛することによっても前述の実施例と同じ効果
が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
盤状のポールピースと円筒状のスペーサとを交互に積み
重ねて接合した外囲器の内部に誘電体支柱に保持された
ヘリックスを挿入し、スペーサの外側面に前期スペーサ
より熱膨張係数が小さい金属治具を固定した後に加熱し
てスペーサを内側に塑性変形させ、更に、冷却すること
により、容易に塑性変形したスペーサで外囲器の内部に
前期誘電体支柱に保持されたヘリックスを固定すること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明する部分断面図で
ある。

【図２】本発明の第２の実施例を説明する部分断面図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施例に使用する固定治具の斜
視図である。

【図４】従来のディストーションスクイズ法によるヘリ
ックスの挿入方法を説明する断面図である。

【図５】従来の遅波回路の一例の部分断面図である。

【図６】従来のポールピース一体型遅波回路の部分断面
図である。

【符号の説明】

１　　　　ポールピース ２　　　　スペーサ ３　　　　誘電体支柱 ４　　　　ヘリックス ５　　　　円環状治具 ６　　　　円筒状治具 ７　　　　モリブデン線 ８　　　　固定治具 ９　　　　円筒状外囲器 １０　　　　永久磁石 １１　　　　刃状治具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中心に孔を有する円盤状のポールピー
   スと円筒上のスペーサとを交互に積み重ね接合してなる
   外囲器の内部に３本の誘電体支柱に保持されたヘリック
   スを配置した進行波管遅波回路の製造方法において、前
   記外囲器の内部に前記誘電体支柱に保持されたヘリック
   スを挿入する工程と、前記外囲器の一部を構成する前記
   スペーサの外側面に前記スペーサより熱膨張係数が小さ
   い金属治具を配置固定する工程と、該金属治具を配置固
   定した前記外囲器を加熱する工程と、加熱した前記外囲
   器を冷却することにより前記外囲器の内部に前記誘電体
   支柱に保持されたヘリックスを固定する工程とを含むこ
   とを特徴とする進行波管遅波回路の製造方法。