JPH0457059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はジヤイロトロン（ジヤイロモノトロ
ン）、ジヤイロクライストロン、ジヤイロ進行波
管、ペニオトロン、ジヤイロペニオトロン、とし
て知られるような電子サイクロトロンメーザ形の
マイクロ波管装置の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

上述の如き中空電子ビームのサイクロトロンモ
ードと円筒空胴からなる高周波共振回路の所定モ
ードとの結合を利用し大電力のマイクロ波を発生
するマイクロ波管においては、電子ビームの捕捉
を行なう円筒状コレクタ電極およびその下流に設
けられた高周波出力部を介して高周波エネルギー
を伝送し外部にとり出す構造を有する。このマイ
クロ波管装置の動作において、とくに電子ビーム
を捕捉するコレクタ電極などからガス放出があ
り、この放出ガスによるイオンが電子銃側に逆行
して動作不安定現象を生じたりする不都合があ
る。したがつて、動作中も放出ガスを速かに吸収
するイオンがポンプのようなポンプを真空容器を
構成する容器壁の一部に接続する必要がある。従
来は高周波電流が流れない構造のコレクタ電極の
場合にその先端部に排気管を接続するとか、ある
いは電子銃部側に設けるのが一般的である。排気
速度を高めるためにはイオンポンプと接続する排
気管および取付通気孔の径をなるべく大きくする
ことが肝要である。この排気管およびポンプを動
作中のガス放出が最も多いコレクタ電極の主要部
すなわち電子ビーム捕捉量の最も多い領域に取付
けるのが有利であることは当然である。しかし直
径の大きい通気孔をコレクタ電極壁に形成する
と、このコレクタ電極壁が高周波伝送回路壁を兼
ねている場合、通気孔のために不所望な高周波モ
ードが発生したり、排気管を通してポンプの方に
高周波エネルギーが漏洩したりしてきわめて不都
合な現象の発生が考えられる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、以上の事情に基いてなされ
たものであり、排気のための通気スリツトの排気
コンダクタンスを大きくすることができ、且つこ
の通気スリツトからの高周波漏洩を確実に抑制す
ることができる電子サイクロトロンメーザの原理
に基いてマイクロ波管装置を提供することであ
る。

〔発明の概要〕

この発明は、真空容器の一部をなす円筒状高周
波伝送回路部の一部に、この回路壁を内側から外
側に貫通する円筒状の微小間隙の通気スリツトを
形成し、このスリツトの外周に空所を形成するチ
エンバ壁を設けてこのチエンバ壁の一部にイオン
ポンプ等を接続する排気管をとりつけたものであ
る。通気スリツトは回路壁の全周又はほゞ全周に
形成することができるため、排気コンダクタンス
を十分大きくすることができ、それにもかかわら
ずこのスリツトから高周波エネルギーが漏洩する
のは抑制することができる。このため排気管を装
置の動作においてガス放出が多くなるコレクタ電
極壁の電子ビーム捕捉量の多い領域又はその近傍
に取りつけることが可能であり、装置の安定な動
作を得るのにきわめて役立つものである。また通
気スリツトを回路壁の全周に形成して回路を直流
的に分離する機能と兼ねる構造にすることがで
き、これによつて回路分離と排気管接続部とを単
一の構成にして装置を比較的簡略にすることがで
きる。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してその実施例を説明する。な
お同一部分は同一符号であらわす。

第１図は本発明をジヤイロトロンに実施した例
の概略図である。同図において符号１１は中空電
子ビームを射出する電子銃部、１２は電子ビーム
導入部、１３はカツトオフ部、１４は円筒状共振
空胴部、１５は拡大テーパ部、１６はコレクタ電
極部、１７は回路分離部、１８は出力部、１９は
誘電体出力窓、２０は磁界装置の電子銃部のソレ
ノイド、２１は主ソレノイドをあらわしている。
そこでコレクタ電極部１６の上流近くに複数の排
気管２２，２３およびジヨイント２４，２５を介
して２つのイオンポンプ２６，２７を接続してあ
る。一方の排気管２３には排気ポンプ２８を接続
し、これはマイクロ波管の排気工程ののち封止切
り部２９で切断されるものである。

さて排気管２２，２３はコレクタ電極部の高周
波伝送回路壁を管軸Ｃを横切る方向に形成した微
小間隙のスリツト３０のまわりに気密に設けた導
電体製のチエンバ壁３１の一部に接続されてい
る。チエンバ壁３１はスリツト３０に連通するリ
ング状の空所３２を形成している。

実際的な構造を第２図および第３図により説明
する。コレクタ電極１６はスリツト３０により図
の左右に分離された２つの回路壁１６ａ，１６ｂ
を有し、一方の回路壁１６ａの外周に円板状のフ
ランジ３３が気密接合され、チエンバ壁３１がス
リツト３０の外周をとりまき空所３２を形成する
ようにこのフランジ３３と他方の回路壁１６ｂの
外周にそれぞれ気密接合されている。そして空所
３２の一部にリング状の高周波吸収体３４が配置
されている。チエンバ壁３１の一部に前述の如く
２つの排気管２２，２３が接続され外方に延長さ
れている。

スリツト３０は全周にわたつて回路壁の内側か
ら外側に連通して形成され、その間隙寸法（ｇ）
が基本波モード（TEonモード、ｎは整数）の管
内波長（λｇ）の数分の１以下の寸法を有し、半
断面クランク状をなすように互いに嵌合されてな
る通気可能な形状を有する。そして内側から外側
に向かうスリツトの方向は、電子ビームの進行方
向と逆向きになつており、また同軸状に嵌合しあ
う部分の寸法（Ｌ）は管内波長λｇの１倍以上、
とくに好ましくは３倍以上の寸法を有するように
形成されている。これによつてスリツト３０から
は高周波が排気管の方に漏出しないようになつて
おり、また捕捉される電子ｅがスリツト３０を通
つてチエンバ壁の方へ逸脱しないようになつてい
る。勿論共振空胴部で発振、増幅される高周波エ
ネルギーは、この円周状スリツト３０の存在に妨
げられることなく出力部へ伝送される。またもし
万一、不所望なモードの高周波成分がスリツトを
通して空所３２に至ることがあつても、吸収体３
４により吸収、減衰されるので排気管を通つてイ
オンポンプの方へ漏洩することは確実に抑止され
る。またスリツトは全周に形成されているので排
気コンダクタンスは十分大きくとれるとともに、
このスリツトの外周にはチエンバ壁による十分大
きな容積の空所３２が設けられているので、回路
壁の内部にガス放出が起つてもきわめて速かにポ
ンプにより排気することができ、動作中も管内を
高真空度に維持することができる。

第４図に示す実施例は、スリツト３０により回
路壁１６ａ，１６ｂを直流的に分離絶縁する機能
を兼ねるように構成したものである。このためス
リツト３０をとりまく空所３２を形成するチエン
バ壁が、一対のフランジ３３，３５，およびこれ
らフランジ間に気密接合された封着リング３６，
３７、セラミツク絶縁リング３８、ヘリアーク溶
接リング３９，４０により構成され、排気管２
２，２３がとりつけられている。なお図中の符号
４１は両フランジを固定する絶縁ロツド、４２は
その固定用ボルト、４３は冷却水パイプ、４４は
冷却室、４５は絶縁カバーをあらわしている。こ
の構造においては、スリツト３０、絶縁リング３
８、絶縁ロツド４１により、回路壁１６ａ，１６
ｂを直流的に分離絶縁しており、これによつて各
回路壁に独立の電位を与えて動作させたり、ある
いは各回路壁に流れるビーム電流を各々独立に検
出することができる。そして排気管は排気コンダ
クタンスの大きいスリツトおよびそのまわりに形
成された大容積の空所を介して接続されているの
で、管内の放出ガスを能率よくポンプに導びくこ
とができる。

さてスリツト３０の形状は、前述の実施例の如
き形状に限らず、第５図乃至第８図に示すような
半断面クランク状に形成することができる。すな
わち第５図に示すように回路壁の内側から外側に
かけて、途中から斜め方向に延長した形状として
もよく、また第６図に示すようにほゞＳ字形とし
てもよい。さらに第７図に示すようにＶ字形とし
てもよく、また第８図に示すように〓形に形成し
てもよい。

以上の例ではスリツト３０を電子ビームの進行
方向に対して逆向きとなる部分を有する形状と
し、これによつて電子がスリツトを通過するのを
防止している。これはコレクタ電極部のとくに捕
捉電子量の多い領域に形成するのに適している。
しかしこのことは本発明に不可欠のことではな
く、捕捉電子量がほとんどないか又は比較的少な
い領域に形成する場合には、スリツトに必らずし
も電子ビーム進行方向と逆向きの延長部分を形成
しなくてもよい。例えば単に管軸に垂直方向に延
びるスリツトであつてもよく、また、第２図に示
した如き同軸部分の寸法Ｌを十分大きく形成すれ
ば以上の実施例とは逆向きのスリツト形状にして
もよい。

さらにまた第９図および第１０図に示すよう
に、回路壁１６のまわりに複数のスリツト３０，
３０…を円周方向に形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の構成を有するこの発明は、回路壁に円周
状に形成した通気スリツトおよびその外周に空所
を形成するチエンバ壁を介して排気管を接続して
なるため、十分大きな排気コンダクタンスを得る
ことができる。しかも円周状のスリツトは高周波
遮断作用をするので高周波が排気管の方へ漏洩す
ることがない。このためとくに電子ビーム捕捉と
高周波伝送回路を兼ねるコレクタ電極部に排気管
を設けることができ、それによれば動作中最もガ
ス放出が多くなるこのコレクタ部分からの放出ガ
スを直接的に排気することができる。また回路壁
の分離絶縁構造と、排気管取付構造とを一体化し
た単一の構造とすれば、これにより装置の簡略化
をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面
図、第２図はその要部拡大縦断面図、第３図は第
２図の３−３における横断面図、第４図は本発明
の他の実施例を示す要部縦断面図、第５図乃至第
８図は各々さらに他の実施例を示す要部断面図、
第９図はさらに他の実施例を示す要部斜視図、第
１０図はその横断面図である。 １１……電子銃部、１４……共振空胴部、１６
……コレクタ電極部、２２，２３……排気管、２
６，２７……イオンポンプ、３０……通気スリツ
ト、３１……チエンバ壁、３２……空所、３８…
…絶縁リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中空の電子ビームを出射する電子銃部と、電
   子ビームに旋回運動エネルギーを与える磁界装置
   と、電子ビーム路に沿つて設けられ電子ビームと
   高周波相互作用を行なう円筒状共振空胴部と、こ
   の共振空胴部の下流に設けられ高周波エネルギー
   を外部に取り出すマイクロ波出力部と、上記共振
   空胴部及び出力部の間にあつて電子ビームを捕捉
   するコレクタ電極部を含み高周波エネルギーを伝
   送する円筒状高周波伝送回路部とを具備する電子
   サイクロトロンメーザ形マイクロ波管装置におい
   て、 上記円筒状高周波伝送回路部の一部に、該回路
   壁を内側から外側に貫通する微小間隙の少なくと
   も１つの通気スリツトが形成され、このスリツト
   の外側を取り巻いて空所を形成するチエンバ壁が
   気密接合されると共に、このチエンバ壁の一部に
   排気部材が接続されてなることを特徴とするマイ
   クロ波管装置。 ２ スリツト、チエンバ壁は、コレクタ電極部の
   電子ビームを捕捉する主要部に設けられてなる特
   許請求の範囲第１項記載のマイクロ波管装置。 ３ チエンバ壁の内側空所内に高周波吸収体が設
   けられてなる特許請求の範囲第１項記載のマイク
   ロ波管装置。