JPH0437535B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 進行波管の筒体内にスローウエーブ構体を固
定する方法であつて、 外接円寸法を有する少なくとも３つの支持ロツ
ド間にヘリカルスローウエーブ構体を搭載する工
程と、 上記外接円寸法の直径よりも大きい内径を有す
る管状筒体内に上記各支持ロツドと上記ヘリカル
スローウエーブ構体とを共に配置する工程と、 閉成されたとき上記管状筒体の初期外径よりも
わずかに小さい直径の直円柱を規定する対向面を
有するダイの内部に前記管状筒体を挿入する工程
と、 上記ヘリカルスローウエーブ構体を順次に弾力
的に押圧して変形させる上記各支持ロツドと係合
するように上記管状筒体の内部サイズを上記外接
円寸法よりも小さい直径に減縮するとともに、こ
れによつて、上記押圧されたヘリカルスローウエ
ーブ構体が上記筒体内で上記ヘリカルスローウエ
ーブ構体と各支持ロツドとを強固に保持すべく上
記各支持ロツドに対する復帰力を維持し得るよう
に、上記各支持ロツドの周囲に上記管状筒体を直
接造形するために上記ダイを閉成する工程とを具
備することを特徴とする方法。

２ 上記筒体中に上記ヘリカルスローウエーブ構
体と各ロツドとを挿入する前に案内手段によつて
上記ヘリカルスローウエーブ構体に上記ロツドを
取り付ける工程を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の方法。

３ 上記造形工程の後に、上記ヘリカルスローウ
エーブ構体と各ロツドとの間からのりを除去する
工程をさらに含むことを特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載の方法。

背 景 この発明は特に進行波管のスローウエーブ構造
を造形するのに有用な精密造形方法に向けられ
る。

進行波タイプの電子ビーム管において、電子ビ
ーム中の電子流は電磁波エネルギーを増幅する方
法で増殖する電磁波に相互に作用して誘起され
る。所望の相互作用を達成するために、電磁波
は、電子ビームの通路の周囲に巻回された電気導
体ヘリツクスの如きスローウエーブ構体に沿つて
増殖される。スローウエーブ構体は該構体の軸長
よりもかなり長い電磁波用の増殖通路を提供する
もので、それで進行波は電子ビーム中の電子流の
速度に近い状態で効果的に増殖される。ヘリツク
スタイプのスローウエーブ構体は、通常、ヘリツ
クスの周囲で円周上の等間隔部に位置付けられた
複数（通常三つ）の電気的絶縁ロツドの手段によ
り包囲筒体内に支持される。

筒体内で、それのスローウエーブ構体および支
持ロツドと共にヘリツクスを搭載する従来方法の
一つは、三角形状筒体を有している。初めに、筒
体は断面円形であるが、それは円周上の３点に力
を加えることによつて直ぐにそれの断面が円形か
ら三角形に向かつて歪められる。このようなやり
方で歪められるとき、支持ロツドを有するヘリカ
ルスローウエーブ構体が歪められた筒体に挿入さ
れる。歪み力が除去されると、筒体は元の形に弾
力で復帰し、そうしてロツドとスローウエーブ構
体を固着されたアセンブリに押圧する。これはベ
ルナード・ケラインマンに対する米国特許第
2943228号に述べられている。その改良がジヨー
ジ・サーニツクに対する米国特許第3514843号に
述べられている。

押圧されたヘリツクスアセンブリを達成する別
の方法は室温あるいはそれ以下の部分でスローウ
エーブ構体のヘリツクス上に支持ロツドを搭載す
ると共に保持することである。金属筒体は初め支
持ロツドの周囲に外接する円よりも小さい内径を
有しており、それでこれらの寸法関係で組立てら
れるならば、相互に適合されることになる。この
筒体は加熱されるが、それは加熱することによつ
て伸長する銅のような金属から作られている。支
持ロツドヘリツクスを受けるために十分に大きな
内径に達したとき、このヘリツクスと支持ロツド
はその中に挿入される。この筒体は、冷却するこ
とにより、ヘリツクスと支持ロツドが相互に適合
して包合するサイズに減縮する。

進行波管が動作する波長での周波数増大と減縮
はより小さなスローウエーブ構体のための必要条
件をもたらす。筒体中にスローウエーブ構体を固
着するために上述した方法は、構体が大きなサイ
ズからなるものであるとき有用である。しかしな
がら、より短かい波長のためにサイズが減縮する
と、三角および熱収縮からなる従来のアセンブリ
方法は、筒体中にヘリカルスローウエーブ構体お
よび支持ロツドをアセンブリングするのに完全且
つ十分ではない。

概 要 この発明の理解を援助するために、それは特有
の摘要形態で確立することができ、それは複数の
支持ロツドを持つヘリカルスローウエーブ構体が
各支持ロツドの周囲に外接する円よりも大きい内
径を有する管状筒体に挿入される如くした精密造
形方法に向けられる。挿入後に、上記筒体は適切
なダイを有するプレス中に挿入され、且つ筒体は
ヘリカルスローウエーブ構体上に各ロツドと干渉
的に適合して包合するために、内径を減縮する目
的で展性的に変形される。

このような、この発明の目的と利点は、特に高
周波のために要求されるより小さいサイズにおい
て、複数の支持ロツドをもつヘリカルスローウエ
ーブ構体が相互に適合して筒体内に係合すること
ができる方法を提供することである。

この発明のさらなる目的と利点は、複数の支持
ロツドと干渉的に適合して包含するため、展性金
属筒体を支持ロツドとともにヘリツクスの周囲に
造形する方法を提供することにある。

この発明のさらなる目的と利点は複数の支持ロ
ツドをもつヘリカルスローウエーブ構体が相互に
適合して金属筒体内に係合される方法を提供する
ことであり、ここで筒体は初め各支持ロツドの周
囲に外接する円よりも大きい内径有しており、そ
の後で各支持ロツドと干渉的に適合して包含する
ためにダイの中で造形される。

この発明のその他の目的と利点は次の明細書の
部分、請求の範囲および添付された図面の学習か
ら明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は取着された複数の支持ロツドを有して
筒体中に入れられるヘリカルスローウエーブの等
角図である。

第２図は干渉的に適合するヘリカルスローウエ
ーブ構体と各支持ロツドの周囲に筒体を展性的に
造形するについてダイの閉鎖とダイとの間のアセ
ンブリを示す。

第３図は互いに適合して完成されたアセンブリ
を示すために、造形後のアセンブリの一端図であ
る。

好ましい実施例の説明 ヘリカルスローウエーブ構体１０は第１図、第
２図および第３図に示されている。このスローウ
エーブ構体は矩形金属リボン、通常タングステ
ン、から形成されており、電子ビームを通す内部
通路を決定するためにヘリツクス状に巻回されて
いる。この電子ビームの通路は円断面からなる。
また、ヘリツクス１０も円断面を有する。このヘ
リツクスはストレートである。上記スローウエー
ブ構体１０のヘリツクスを保持するために、それ
は三つの支持ロツド１２，１４および１６によつ
て支持されている。上記各支持ロツドは誘電体物
質から形成されており、ベリリウム酸化セラミツ
ク物質が好まれる。上記各支持ロツドは正円状の
固い円柱の形状である。上記各支持ロツドは等間
隔で上記スローウエーブ構体１０の周囲に横たわ
つている。このようにして、上記各支持ロツド１
２，１４および１６は上記スローウエーブ構体の
中心を通る軸の周囲に120度間隔で設けられる。
上記各支持ロツドは誘電体のりの手段により上記
スローウエーブ構体に取着されている。上記のり
は第２図に図示されており、上記スローウエーブ
構体１０に上記支持ロツド１２を取着するように
特定的に同定化されたのりスポツト１８がそれで
ある。上記各支持ロツドは取扱いを十分強固にす
るサブアセンブリを作成しようとするために取付
け物として上記スローウエーブ構体にのりで付け
られている。メチルメタクリル樹脂がこのような
のり物質として好まれる。

筒体２０は正円状の円筒管の形状にある金属管
である。それは無酸素高導電性銅のような展性金
属からなる。43乃至46ギガヘルツの範囲での使用
に適したスローウエーブ構体として上記筒体２０
は初期外径0.1078インチを有すると共に、それの
内径円筒面２２は初期内径0.0700インチを有して
いる。上記各支持ロツド１２，１４および１６の
周囲に外接する円は上記筒体内で0.0007インチの
隙間を提供するために、該外接円の径は0.0693イ
ンチである。上記サブアセンブリと筒体の双方が
室温下にある間に上記サブアセンブリが上記筒体
中に挿入される。このステツプは第１図に示され
る。

上記サブアセンブリが上記筒体内に正しく位置
付けられた後、上記筒体は上記サブアセンブリの
周囲に上記筒体を展性的に変形して造形するため
に各ダイの間に押し込められる。第２図はそれぞ
れ互いに対面する上部および下部キヤビテイ２８
および３０を有する上部および下部ダイ２４およ
び２８を示している。このキヤビテイ２８および
３０は、上記各ダイが共に閉じられたとき、円筒
の軸上に横たわる分割線を有した正円筒を形成す
る。このキヤビテイの直径は、閉じられたとき、
0.1070インチである。

次のステツプとして、上記サブアセンブリと上
記筒体は開放ダイ中に置かれ、このダイは閉成さ
れる。このダイの閉成は、上記サブアセンブリの
周囲に上記筒体を押し込むために、上記サブアセ
ンブリの周囲に上記筒体を展性的に変形して造形
する。高い係数を有する上記筒体の押し込みは上
記各セラミツクロツドを閉鎖すると共に、この位
置付けは上記金属ヘリツクス１０を弾性的に変形
せしめる。この金属ヘリツクス１０の弾性力は通
常の温度サイクルに渡つて圧迫を維持する。上記
ダイの閉成および押し込みが終了された後、上記
筒体の外径は0.1070インチ乃至0.1071インチであ
る。

押し込み後、より小さくなつた上記内部表面３
２と上記各支持ロツド１２，１４および１６間の
干渉は略0.0006インチである。この干渉は第３図
にみられる。第３図は完成したアセンブリの図面
である。

第３図の完成されたアセンブリは、上記ダイか
ら取り外された後、メチルメタクリル樹脂のりを
除去するために熱いアセトンで洗い流される。そ
の後、上記アセンブリは進行波管中に設置され
る。上記各支持ロツドと上記筒体間の大きな接触
領域は上記スローウエーブ構体から適切に熱を逃
がすために必要なものである。加えて、圧迫され
たヘリツクスはヘリカルスローウエーブ構体がそ
れの正しい軸上に位置することを維持するために
各ロツドに力を提供する。この精密造形方法の使
用を通して、造出されたヘリツクスアセンブリは
従来の在来的な方法によつては製造することがで
きなかつた小サイズで製造される。この造形的な
変形銅筒体はスローウエーブ構体の正確な配置お
よびスローウエーブ構体のヘリツクス上に支持ロ
ツドの適切な押圧を提供し、それで押圧されたヘ
リツクスは温度サイクルに対して復帰力を維持す
る。その処理は速く且つ確実であるので、増加し
た歩留りが達成される。加えて、小サイズのもの
がここに確実に製造可能となされる。

筒体と、複数の支持ロツドをその中に有するス
ローウエーブ構体との押圧は、部品のサイズに従
つて、所望のキヤビテイ直径を有するダイ群を使
用することによつてコントロールされる。適当な
長さのものが容易に達成される。上記サイズは上
記プロセスおよび製品の特定例を提供するものと
して与えられる。他のサイズおよび形状は異なる
出発部品およびダイを使用することによつて製造
することができる。

この発明は現在において考えられる最良の形態
で説明されていると共に、それは当業者の能力内
および発明的機能の活用なしで多くの変形や形態
を許容し得るということが明白である。従つて、
この発明の範囲は次の請求の範囲によつて決定さ
れる。