JPH0457060B2 - - Google Patents
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- JPH0457060B2 JPH0457060B2 JP58178593A JP17859383A JPH0457060B2 JP H0457060 B2 JPH0457060 B2 JP H0457060B2 JP 58178593 A JP58178593 A JP 58178593A JP 17859383 A JP17859383 A JP 17859383A JP H0457060 B2 JPH0457060 B2 JP H0457060B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- section
- electron beam
- wall
- collector electrode
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/02—Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators
- H01J25/025—Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators with an electron stream following a helical path
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
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。
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。
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。電子ビームは
コレクタ電極に大部分捕捉されるが、出力部を構
成する回路壁などにも一部流入する場合がある。
このため、このマイクロ波管装置の組立、調整
や、動作監視のうえで、コレクタ電極や出力部か
らなる高周波伝送回路壁の各部分、部分に電子ビ
ームがどの程度流入しているかを知ることが必要
である。また例えば出力部の一部を構成する回路
壁やコレクタ電極の下流部分を、コレクタ電極の
上流部分もしくはさらにその上流の空胴共振回路
近傍の回路壁よりも低電位に保つて電力効率を高
めたり出力窓への電子の衝撃を防止することも有
効である。このような目的のためにこれら回路壁
を軸方向にわたつて複数に直流的に分離すること
が考えられている。例えば実開昭57−5368号や特
開昭58−102438号公報には、回路壁をリング状セ
ラミツクにより分離する構造が示されている。し
かし具体的構造としては回路壁を単に軸に垂直に
切断しリング状セラミツクあるいはその表面に高
周波損失体を被着したセラミツクスペーサをはさ
んで結合したものが提案されているにすぎない。
これらの電子管装置は当然のことながら極超短波
長、大電力用として有効なものであるだけに、こ
の回路分離部からの高周波の漏洩を完全に抑制す
る必要があり、上記公報に提案される構造では高
周波漏洩や損失体への高周波吸収による過熱のお
それ、あるいはセラミツク面への電子の帯電によ
る不都合などが考えられる。
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。電子ビームは
コレクタ電極に大部分捕捉されるが、出力部を構
成する回路壁などにも一部流入する場合がある。
このため、このマイクロ波管装置の組立、調整
や、動作監視のうえで、コレクタ電極や出力部か
らなる高周波伝送回路壁の各部分、部分に電子ビ
ームがどの程度流入しているかを知ることが必要
である。また例えば出力部の一部を構成する回路
壁やコレクタ電極の下流部分を、コレクタ電極の
上流部分もしくはさらにその上流の空胴共振回路
近傍の回路壁よりも低電位に保つて電力効率を高
めたり出力窓への電子の衝撃を防止することも有
効である。このような目的のためにこれら回路壁
を軸方向にわたつて複数に直流的に分離すること
が考えられている。例えば実開昭57−5368号や特
開昭58−102438号公報には、回路壁をリング状セ
ラミツクにより分離する構造が示されている。し
かし具体的構造としては回路壁を単に軸に垂直に
切断しリング状セラミツクあるいはその表面に高
周波損失体を被着したセラミツクスペーサをはさ
んで結合したものが提案されているにすぎない。
これらの電子管装置は当然のことながら極超短波
長、大電力用として有効なものであるだけに、こ
の回路分離部からの高周波の漏洩を完全に抑制す
る必要があり、上記公報に提案される構造では高
周波漏洩や損失体への高周波吸収による過熱のお
それ、あるいはセラミツク面への電子の帯電によ
る不都合などが考えられる。
この発明の目的は、以上のような従来構造の不
都合を解決し、回路分離部からの高周波漏洩や電
子の帯電等を確実に防止し、分離された各回路壁
に独立に電位を与えたりあるいは独立にビーム電
流を検出することが可能なジヤイロトロンのよう
な電子サイクロトロンメーザの原理に基づくマイ
クロ波管装置を提供することである。
都合を解決し、回路分離部からの高周波漏洩や電
子の帯電等を確実に防止し、分離された各回路壁
に独立に電位を与えたりあるいは独立にビーム電
流を検出することが可能なジヤイロトロンのよう
な電子サイクロトロンメーザの原理に基づくマイ
クロ波管装置を提供することである。
この発明は、分離を必要とする回路壁を管軸を
横切る方向に半断面クランク状の微小間隙を保つ
て円周方向に互いに嵌合し合い、且つ微小間隙を
介して隣り合う両回路壁の外周面を絶縁リングを
介して気密封止した分離部を有するものである。
これによつて基本モードであるTEonモード（ｎ
は整数）はそのまま回路上を出力部方向に伝送さ
れまた基本モード及びそれ以外の他の不要モード
をクランク状の微小間隙により分離部を通して外
部へ漏洩するのを確実に抑止し、分離された各回
路壁を直流的に絶縁することができる。
横切る方向に半断面クランク状の微小間隙を保つ
て円周方向に互いに嵌合し合い、且つ微小間隙を
介して隣り合う両回路壁の外周面を絶縁リングを
介して気密封止した分離部を有するものである。
これによつて基本モードであるTEonモード（ｎ
は整数）はそのまま回路上を出力部方向に伝送さ
れまた基本モード及びそれ以外の他の不要モード
をクランク状の微小間隙により分離部を通して外
部へ漏洩するのを確実に抑止し、分離された各回
路壁を直流的に絶縁することができる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。なお同一部分は同一符号であらわす。
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本発明を実
施した概略図である。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は円筒共
振空胴部、１５は拡大テーパ部、１６はコレクタ
電極部、１７は出力部、１８は誘電体出力窓、１
９は磁界装置の電子銃部ソレノイド、２０は電子
ビームに旋回運動エネルギーを与える主ソレノイ
ドをあらわしている。そこでコレクタ電極部１６
の上流部分、および出力部近傍に回路分離部２
１，２２が設けられ、回路壁が管軸Ｃを横切る方
向に区切られて直流的に分離され、且つ絶縁リン
グ２３，２４により気密接合されている。これに
よつて分離された回路壁には独立に電位を与える
ことができ、あるいは独立にビーム電流を測定す
ることが可能となつている。
施した概略図である。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は円筒共
振空胴部、１５は拡大テーパ部、１６はコレクタ
電極部、１７は出力部、１８は誘電体出力窓、１
９は磁界装置の電子銃部ソレノイド、２０は電子
ビームに旋回運動エネルギーを与える主ソレノイ
ドをあらわしている。そこでコレクタ電極部１６
の上流部分、および出力部近傍に回路分離部２
１，２２が設けられ、回路壁が管軸Ｃを横切る方
向に区切られて直流的に分離され、且つ絶縁リン
グ２３，２４により気密接合されている。これに
よつて分離された回路壁には独立に電位を与える
ことができ、あるいは独立にビーム電流を測定す
ることが可能となつている。
さて、回路分離部２１は、第２図に示すように
コレクタ電極部１６の回路壁１６ａ，１６ｂが半
断面クランク状の微小間隙２６を保つて互いに同
軸的に嵌合しあうようにリング状のフランジ２
６，２７および複数個の絶縁ロツド２８，２８…
によつて連結されている。クランク状微小間隙２
５の同軸状に重なり合い軸に沿つて延長されてい
る部分の長さＬは、基本モード波の管内波長λｇ
の１倍以上、とくに好ましくは３倍以上の長さを
有し、また間隙寸法ｇは管内波長の数分の１以下
に設定されている。図示のように、微小間隙２５
は好ましくは回路壁の内側から外側へ向かうにつ
れて電子ビームの流れる方向と逆向きに延長され
た部分を有している。これによつて、コレクタ電
極に捕捉される電子ｅが微小間隙２５を通つて回
路壁の外側へ逸脱することがないようになつてい
る。このクランク状微小間隙２５の外周には、回
路壁外周面に気密接合されたフランジ２７にさら
に気密接合されたコバール製封着金属リング２
９、セラミツク絶縁リング２３、コバール製リン
グ３０、外周縁がヘリアーク溶接された一対の溶
接用リング３１，３２が縦列に気密接合されてい
る。これによつて両回路壁１６ａ，１６ｂは直流
的に分離され且つこの分離部の外周が絶縁リング
２３を介して気密接合されている。また絶縁リン
グ２３の外側には。導電体円筒３３が配置され、
その一端３３ａがフランジ２７にねじ止めされ、
他端の平面部３３ｂが静電容量を形成するための
薄い高誘電体リング３４を介してフランジ２６に
近接されている。そして内側に高周波吸収体のリ
ング３５が伝熱的に配設されている。なおこれら
導電体円筒や吸収体リングは本発明に不可欠な構
成部品ではないが、本実施例によれば、万一、微
小間隙２５を通つて不所望な高周波が外部へ漏れ
ようとしてもこれを確実に吸収、減衰することが
でき、例えば超大電力動作時でも安定な動作を得
ることができる。なおこの吸収体リング３５は、
絶縁リング２３の内側の空間内に配置してもよ
い。なお同図において、符号３６は絶縁ロツド２
８を固定するボルトを示しており、これらによつ
て両フランジ２６，２７の間隔を微調整でき、両
回路壁１６ａ，１６ｂの軸合わせや、分離部の微
小間隙の寸法ｇ又はＬの微調整することができ
る。
コレクタ電極部１６の回路壁１６ａ，１６ｂが半
断面クランク状の微小間隙２６を保つて互いに同
軸的に嵌合しあうようにリング状のフランジ２
６，２７および複数個の絶縁ロツド２８，２８…
によつて連結されている。クランク状微小間隙２
５の同軸状に重なり合い軸に沿つて延長されてい
る部分の長さＬは、基本モード波の管内波長λｇ
の１倍以上、とくに好ましくは３倍以上の長さを
有し、また間隙寸法ｇは管内波長の数分の１以下
に設定されている。図示のように、微小間隙２５
は好ましくは回路壁の内側から外側へ向かうにつ
れて電子ビームの流れる方向と逆向きに延長され
た部分を有している。これによつて、コレクタ電
極に捕捉される電子ｅが微小間隙２５を通つて回
路壁の外側へ逸脱することがないようになつてい
る。このクランク状微小間隙２５の外周には、回
路壁外周面に気密接合されたフランジ２７にさら
に気密接合されたコバール製封着金属リング２
９、セラミツク絶縁リング２３、コバール製リン
グ３０、外周縁がヘリアーク溶接された一対の溶
接用リング３１，３２が縦列に気密接合されてい
る。これによつて両回路壁１６ａ，１６ｂは直流
的に分離され且つこの分離部の外周が絶縁リング
２３を介して気密接合されている。また絶縁リン
グ２３の外側には。導電体円筒３３が配置され、
その一端３３ａがフランジ２７にねじ止めされ、
他端の平面部３３ｂが静電容量を形成するための
薄い高誘電体リング３４を介してフランジ２６に
近接されている。そして内側に高周波吸収体のリ
ング３５が伝熱的に配設されている。なおこれら
導電体円筒や吸収体リングは本発明に不可欠な構
成部品ではないが、本実施例によれば、万一、微
小間隙２５を通つて不所望な高周波が外部へ漏れ
ようとしてもこれを確実に吸収、減衰することが
でき、例えば超大電力動作時でも安定な動作を得
ることができる。なおこの吸収体リング３５は、
絶縁リング２３の内側の空間内に配置してもよ
い。なお同図において、符号３６は絶縁ロツド２
８を固定するボルトを示しており、これらによつ
て両フランジ２６，２７の間隔を微調整でき、両
回路壁１６ａ，１６ｂの軸合わせや、分離部の微
小間隙の寸法ｇ又はＬの微調整することができ
る。
第３図に示す実施例は、コレクタ電極部１６の
出力部に近い部分に設けた回路分離部２２の構造
である。半断面クランク状の微小間隙３７の外周
に、絶縁リング２４、コバール製封着リング３
８，３９を、回路壁外周に気密接合してなる。な
お同図において符号１６ｃは出力部側の回路壁、
４０，４１は各々冷却水パイプをあらわし、回路
壁の外周に設けた冷却室４２，４２…，４３に矢
印の如く冷却水を流通させるものである。また１
７ａは出力導波管フランジをあらわしている。
出力部に近い部分に設けた回路分離部２２の構造
である。半断面クランク状の微小間隙３７の外周
に、絶縁リング２４、コバール製封着リング３
８，３９を、回路壁外周に気密接合してなる。な
お同図において符号１６ｃは出力部側の回路壁、
４０，４１は各々冷却水パイプをあらわし、回路
壁の外周に設けた冷却室４２，４２…，４３に矢
印の如く冷却水を流通させるものである。また１
７ａは出力導波管フランジをあらわしている。
第４図に示す実施例は、回路壁の内側から外側
へ延びる半断面クランク状の微小間隙３７を、電
子ビームの進行方向と同じ方向に延長して形成し
た例である。同軸的に重なり合う部分の長さＬが
管内波長λｇに対して十分長い場合や、電子ビー
ムの被捕捉量がほとんどないか又は比較的少ない
部分に形成するのに適している。
へ延びる半断面クランク状の微小間隙３７を、電
子ビームの進行方向と同じ方向に延長して形成し
た例である。同軸的に重なり合う部分の長さＬが
管内波長λｇに対して十分長い場合や、電子ビー
ムの被捕捉量がほとんどないか又は比較的少ない
部分に形成するのに適している。
なお、回路分離部の半断面クランク状の微小間
隙２５、又は３７は、第５図に示すように内側か
ら外側に向けて途中から斜め方向に延びる形状で
あつてもよく、また第６図に示すように略Ｓ字形
の間隙形状であつてもよい。さらにまた第７図に
示すように略Ｖ字形に形成してもよいし、あるい
は第８図に示すように〓形に形成してもよい。こ
のように電子ビームの進行方向に対して逆向きに
延びる部分を有する間隙形状に形成する。
隙２５、又は３７は、第５図に示すように内側か
ら外側に向けて途中から斜め方向に延びる形状で
あつてもよく、また第６図に示すように略Ｓ字形
の間隙形状であつてもよい。さらにまた第７図に
示すように略Ｖ字形に形成してもよいし、あるい
は第８図に示すように〓形に形成してもよい。こ
のように電子ビームの進行方向に対して逆向きに
延びる部分を有する間隙形状に形成する。
この発明によれば、回路分離部として回路壁を
半断面クランク状の微小間隙を保ち円周方向に互
いに嵌合し合い、且つこの間隙の外周を絶縁リン
グを介して気密接合してなるため、この間隙内に
高周波吸収材などを充填しなくても基本モードや
不要モードの高周波エネルギーが分離部から外部
に漏洩することを抑制することができる。そして
電子ビームの一部がこの間隙から外へ逸脱するこ
とも確実に抑止できるので、とくにコレクタ電極
部にこの分離部を形成しても安定動作を得ること
ができる。このようにして、分離した各回路壁に
独立に電位を与えたり、あるいはビーム電流を独
立に検出することができる。
半断面クランク状の微小間隙を保ち円周方向に互
いに嵌合し合い、且つこの間隙の外周を絶縁リン
グを介して気密接合してなるため、この間隙内に
高周波吸収材などを充填しなくても基本モードや
不要モードの高周波エネルギーが分離部から外部
に漏洩することを抑制することができる。そして
電子ビームの一部がこの間隙から外へ逸脱するこ
とも確実に抑止できるので、とくにコレクタ電極
部にこの分離部を形成しても安定動作を得ること
ができる。このようにして、分離した各回路壁に
独立に電位を与えたり、あるいはビーム電流を独
立に検出することができる。
なお前述のように、微小間隙を回路壁の内側か
ら外側に向けて電子ビームの進行方向と逆向きに
延びる部分を有する形状にすれば、電子の逸脱を
一層確実に阻止でき、かつ構造は捕捉電子密度の
高いコレクタ領域に分離部を設ける場合に好適す
る。また間隙の外周空間に高周波吸収体を配置す
れば、より一層確実に高周波漏洩防止作用を得る
ことができ、とくに超大電力用途などに適する。
なおまた、分離部は、管軸に対して斜めに横切る
ように微小間隙を形成しても差支えなく、また共
振空胴部から出力部に至る高周波伝送回路の途中
任意の位置に形成することができる。
ら外側に向けて電子ビームの進行方向と逆向きに
延びる部分を有する形状にすれば、電子の逸脱を
一層確実に阻止でき、かつ構造は捕捉電子密度の
高いコレクタ領域に分離部を設ける場合に好適す
る。また間隙の外周空間に高周波吸収体を配置す
れば、より一層確実に高周波漏洩防止作用を得る
ことができ、とくに超大電力用途などに適する。
なおまた、分離部は、管軸に対して斜めに横切る
ように微小間隙を形成しても差支えなく、また共
振空胴部から出力部に至る高周波伝送回路の途中
任意の位置に形成することができる。
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図は同
じくその要部断面図、第４図はこの発明の他の実
施例を示す要部半断面図、第５図乃至第８図は
各々さらに他の実施例を示す要部概略縦断面図で
ある。 １１……電子銃部、１４……共振空胴部、１６
……コレクタ電極部、１７……出力部、１８……
出力窓、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ……回路壁、２
１，２２……回路分離部、２３，２４……絶縁リ
ング、２５，３７……クランク状微小間隙、Ｃ…
…管軸。
図、第２図はその要部拡大縦断面図、第３図は同
じくその要部断面図、第４図はこの発明の他の実
施例を示す要部半断面図、第５図乃至第８図は
各々さらに他の実施例を示す要部概略縦断面図で
ある。 １１……電子銃部、１４……共振空胴部、１６
……コレクタ電極部、１７……出力部、１８……
出力窓、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ……回路壁、２
１，２２……回路分離部、２３，２４……絶縁リ
ング、２５，３７……クランク状微小間隙、Ｃ…
…管軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中空の電子ビームを射出する電子銃部と、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上記電子ビームを捕
捉するとともに高周波エネルギーを伝送する円筒
状コレクタ電極部と、このコレクタ電極部の下流
に設けられ誘電体製出力窓を有するマイクロ波出
力部とを具備し、上記共振空胴部から出力部まで
の間の高周波エネルギー伝送回路壁の一部を管軸
を横切る方向に分離して直流的に絶縁した回路分
離部を有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、上記回路分離部は、その回
路壁が半断面クランク状の微小間隙を保つて円周
方向に互いに嵌合し合い、且つ上記微小間隙を介
して隣り合う両回路壁の外周面が絶縁リングを介
して気密封止されてなる上記マイクロ波管装置。 ２ 回路分離部は、その微小間隙が回路壁の内側
から外側へ向かうにつれて電子ビームの流れる方
向と逆向きに延びる部分を有してなる特許請求の
範囲第１項記載のマイクロ波管装置。 ３ 回路分離部は、その微小間隙が管軸に平行に
延びる平行延長部分を有し該平行延長部分の長さ
が基本モードの高周波管内波長の１倍以上の長さ
寸法を有してなる特許請求の範囲第１項記載のマ
イクロ波管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17859383A JPS6070637A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | マイクロ波管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17859383A JPS6070637A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | マイクロ波管装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070637A JPS6070637A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0457060B2 true JPH0457060B2 (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=16051169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17859383A Granted JPS6070637A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | マイクロ波管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070637A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01187736A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-27 | Japan Atom Energy Res Inst | ジャイロトロン |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP17859383A patent/JPS6070637A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| INT J ELECTRONICS=1982 * |
| INT.J INFRARED AND MILLIMETER WAVES=1982 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6070637A (ja) | 1985-04-22 |
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