JPH0472341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、クライストロンの出力部構造に係
わり、とくに大電力用ビーム直進形多空胴クライ
ストロンの出力空胴と強制冷却される出力同軸導
波管との接続部構造の改良に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

大電力用ビーム直進形多空胴クライストロン
は、第４図および第５図に示すように、中間空胴
１１、出力空胴１２、コレクタ電極１３がそれぞ
れドリフト管１４，１５，１６により縦列に配設
され、ドリフト管内を電子ビームが直進する構造
を有する。そして出力空胴１２の一部に、同軸出
力導波管１７が結合されている。この同軸出力導
波管１７は、外導体１８、および内導体１９を有
し、それらの先端径大部２０，２１のところにセ
ラミツク誘電体リング２２が気密接合されてい
る。さらにその先端部に可動短絡板２３を有する
矩形状出力導波管２４が接続されて使用される。
同軸出力導波管１７の内導体１８は、内部に冷却
水が循環されるように二重パイプからなり、その
出力空胴側端部の高周波結合部２５が出力空胴の
底壁１２ａの一部に電気的に短絡されるとともに
外部に貫通され、矢印Ｌの如く冷却水が導入、排
出されるようになつている。この内導体端部の高
周波結合部は、横断面が円形で出力空胴の高周波
電磁界にいわゆるループ結合されている。そして
その内部にも同軸の二重パイプによる冷媒通路が
形成されている。

ところで、連続波出力電力が数十kW以上の大
電力クライストロンでは、出力空胴の負荷Ｑ値は
概ね30乃至50程度であり、このような負荷Ｑ値を
実現するには内導体端部の高周波結合部２５をド
リフト管による空胴間〓の方に相当接近させて必
要な高周波磁界差交面積を確保するように設置し
なければならない。するとこの高周波結合部がド
リフト管の空胴間〓に誘起される高周波電界を乱
し、またこの間〓を通過する電子ビームにも影響
を与える。こうして空胴間〓に誘起される高周波
電界が非軸対称となり、それにより電子ビームは
出力空胴を通過した後一方にのみ片寄つて集中
し、下流のドリフト管およびコレクタ電極に対し
偏つて流入する。このようにドリフト管内および
コレクタ電極内で電子ビームが偏在すると、異常
加熱や戻りビームが多くなることによる不安定発
振など、種々不都合な現象の原因となる。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のような不都合を解消し同軸
出力導波管の内導体端部の高周波結合部を出力空
胴間〓に余分に接近させることなく必要な結合度
を確保でき、しかも強制冷却できるように設置
し、それにより電子ビームの偏在および不安定発
振などを抑制しうるクライストロンの出力部構造
を提供するものである。

〔発明の概要〕

この発明は、同軸出力導波管の内導体端部の高
周波結合部が出力空胴の高周波磁界の方向にほぼ
沿つて細長い横断面形状をなし、且つその内部の
循環用複数の冷媒通路がこの細長い方向に縦列に
平行に形成されてなることを特徴とするクライス
トロンの出力部構造である。

これによつて内導体の結合部を空胴間〓にあま
り接近させることなく必要十分な高周波磁界差交
面積を確保でき、しかも冷媒通路を平行に形成し
て十分な冷媒通路面積を得ることができる。した
がつてこの内導体結合部が空胴間〓を通過する電
子ビームを乱すおそれが少なく、安定な動作を維
持することができる。

〔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。

この発明の出力部構造は、第１図乃至第３図に
示すように同軸出力導波管１７の内導体１９の出
力空胴側端部すなわち高周波結合部２５が、横断
面円形の出力空胴１２の内部に生じる高周波磁界
（点線矢印Ｈ）の方向すなわち円周方向に細長い
横断形状を有し、そして長手方向が空胴軸に平行
に設置されている。それによりこの結合部２５
は、ドリフト管１５，１６による空胴間〓Ｇにあ
まり接近させることなくこの結合部２５と空胴外
周壁１２ｂとで囲まれる高周波磁界差交面積を十
分確保することができる。そしてこの結合部２５
には、内部に平行して冷媒通路２６，２７が形成
されている。これら通路は、空胴底壁１２ａを貫
通し外部の通水パイプ２８に接続されている。な
お同図の符号２９は内導体中継部材、３０は内導
体折曲げ部をあらわしている。

この高周波結合部を含む同軸出力導波管は、第
３図ａ乃至ｅにも示すように、結合部２５の上端
部２５ａが斜めに形成され、内導体１９を構成す
る外側パイプ１９ａを受入れる円形凹部を有して
いる。そして矢印ｃからみて同図ｃに示す冷媒通
路孔２６ａ，２７ａが並んで穿設されている。こ
の上端部接合面に、内導体中継部材２９が気密接
合される。この内導体中継部材２９は概ね円柱状
をなし、矢印ｄからみた一端部に同図ｄに示すよ
うに円形の通路孔２６ｂ，２７ｂが形成されてい
る。また矢印ｅからみた他端部には同図ｅに示す
ように、同軸部内導体の内側パイプ１９ｂを受入
れる凹部２９ａ、およびそれに連通する中央孔２
７ｃ、並びに周辺部に同軸部の内外パイプ間の冷
媒通路に連通する半円状孔２６ｃが形成されてい
る。そしてこの中継部材２９内では、両端部の各
通路孔を結ぶほぼ円形で斜めに穿設された冷媒通
路２７ｄ、および円形孔２６ｂから半円状孔２６
ｃに徐々に形状変換される形状の通路２６ｄが形
成されている。なお同図ａには中継部材２９を理
解しやすいように90度回転させた状態の断面を示
している。

これら内導体を構成する高周波結合部２５、中
継部材２９、および同軸部の内外パイプ１９ａ，
１９ｂがそれぞれ気密に接合されて、出力空胴内
の高周波結合部と同軸部との間に内導体折曲げ部
３０が形成される。この折曲げ部３０に、冷媒通
路を高周波結合部２５内での平行な通路から同軸
部での同軸状通路に変換する変換用通路が、内導
体中継部材により形成され、内部に冷却水のよう
な冷媒が矢印の如く往復循環させられるようにな
つている。

なお同軸部の外導体１８にも、強制冷却される
ように二重パイプで冷媒通路が形成されている。

こうして出力空胴と同軸導波管との高周波結合
および強制冷却構造が完成している。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、内導体
の結合部を空胴間〓にあまり接近させることなく
出力空胴との必要十分な高周波磁界差交面積を確
保でき、しかもこの結合部で冷媒通路を平行に形
成して十分な冷媒通路面積を得ることができる。
したがつてこの内導体結合部が空胴間〓を通過す
る電子ビームを乱すおそれを少なくでき、電子ビ
ームの偏在を抑制し安定な動作を維持することが
できる。このようにこの発明はとくに連続出力が
数十kW以上の高出力クライストロンに好適す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を説明する要部半縦
断面図、第２図は第１図の２−２における横断面
図、第３図ａはその要部分解縦断面図、同図ｂは
そのｂ−ｂにおける横断面図、同図ｃは同じくそ
のｃ−ｃにおける平面図、同図ｄはそのｄ−ｄに
おける平面図、同図ｅはそのｅ−ｅにおける平面
図、第４図は従来構造を示す要部半縦断面図、第
５図はその５−５における横断面図である。 １２……出力空胴、１２ａ，１２ｂ……空胴
壁、１５，１６……ドリフト管、Ｇ……出力空胴
間〓、Ｈ……高周波磁界、１７……同軸出力導波
管、１８……外導体、１９……内導体、１９ａ，
１９ｂ……内外パイプ、２５……高周波結合部、
２６，２７……冷媒通路、２９……内導体中継部
材、３０……折曲げ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出力空胴に同軸出力導波管が接続され、この
   同軸出力導波管はその内導体端部の高周波結合部
   が出力空胴壁の一部に電気的に短絡されるととも
   に、該内導体の内部に冷媒を循環させる冷媒通路
   が形成されてなるクライストロンの出力部構造に
   おいて、 上記内導体端部の高周波結合部は、その横断面
   形状が上記出力空胴の高周波磁界の方向にほぼ沿
   つて細長い形状に形成され、且つその内部の循環
   用複数の冷媒通路がこの細長い方向に縦列に平行
   に形成されてなることを特徴とするクライストロ
   ンの出力部構造。 ２ 出力空胴部から外方に延びる同軸導波管の内
   導体は、その内部の冷媒通路がほぼ同軸状に形成
   され、前記出力空胴内の高周波結合部と前記同軸
   部との間に内導体折曲げ部が形成され、この折曲
   げ部に、冷媒通路を平行な通路から同軸状通路に
   変換する変換用通路が形成された内導体中継部材
   が介在され接続されてなる特許請求の範囲第１項
   記載のクライストロンの出力部構造。