JPH0521012A - マイクロ波管のコレクタ構体 - Google Patents
マイクロ波管のコレクタ構体Info
- Publication number
- JPH0521012A JPH0521012A JP17376191A JP17376191A JPH0521012A JP H0521012 A JPH0521012 A JP H0521012A JP 17376191 A JP17376191 A JP 17376191A JP 17376191 A JP17376191 A JP 17376191A JP H0521012 A JPH0521012 A JP H0521012A
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- JP
- Japan
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- envelope
- collector
- metal
- microwave tube
- cylindrical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、信号増幅機能の安定化が図れ、軽
量化が可能であり、外力に対して強固な構造で信頼性も
向上するマイクロ波管のコレクタ構体を提供することを
目的とする。 【構成】この発明のマイクロ波管のコレクタ構体は、複
数のコレクタ電極3,4,5,6がそれぞれ漏斗状部3
a,4a,5a,6aおよび円筒部3b,4b,5b,
6bを有してなり、各円筒部端部がセラミックス外囲器
8にろう付け支持され、且つ円筒部端部がセラミックス
外囲器に連続する円筒状金属外囲器10に囲まれ、更に
この金属外囲器と高周波作用部につながる接続用端板1
との間に金属外囲器の肉厚よりも薄い金属支持円筒11
が気密接合されてなり、上記の目的を達成することが出
来る。
量化が可能であり、外力に対して強固な構造で信頼性も
向上するマイクロ波管のコレクタ構体を提供することを
目的とする。 【構成】この発明のマイクロ波管のコレクタ構体は、複
数のコレクタ電極3,4,5,6がそれぞれ漏斗状部3
a,4a,5a,6aおよび円筒部3b,4b,5b,
6bを有してなり、各円筒部端部がセラミックス外囲器
8にろう付け支持され、且つ円筒部端部がセラミックス
外囲器に連続する円筒状金属外囲器10に囲まれ、更に
この金属外囲器と高周波作用部につながる接続用端板1
との間に金属外囲器の肉厚よりも薄い金属支持円筒11
が気密接合されてなり、上記の目的を達成することが出
来る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、進行波管、クライス
トロン等に使用して好適なマイクロ波管のコレクタ構体
に関する。
トロン等に使用して好適なマイクロ波管のコレクタ構体
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にマイクロ波管は、電子銃部の電子
ビ−ム下流に遅波回路のような高周波作用部、及びコレ
クタ構体が配置されている。例えば、人工衛星搭載用の
進行波管などには、電力利用効率を高めるために、コレ
クタ電位を低下させて動作させる多段型コレクタ構体が
採用される。
ビ−ム下流に遅波回路のような高周波作用部、及びコレ
クタ構体が配置されている。例えば、人工衛星搭載用の
進行波管などには、電力利用効率を高めるために、コレ
クタ電位を低下させて動作させる多段型コレクタ構体が
採用される。
【0003】この種のコレクタ構体は、従来、図7に示
すように構成され、同図中の符号21は図示しない高周
波作用部につながる接続用端板であり、この接続用端板
21には複数個の支持円筒22と高熱抵抗真空ベロ−ズ
23を介してコレクタ支持リング24が設けられてい
る。このコレクタ支持リング24には、複数の支持棒2
5,25……が等間隔でサ−クル状に突設されている。
これら支持棒25の外周には、それぞれ絶縁パイプ26
を介して絶縁円筒27,28,29,30,31が嵌合
され、伝熱支持板32と共に固定用ナット33により固
定されている。
すように構成され、同図中の符号21は図示しない高周
波作用部につながる接続用端板であり、この接続用端板
21には複数個の支持円筒22と高熱抵抗真空ベロ−ズ
23を介してコレクタ支持リング24が設けられてい
る。このコレクタ支持リング24には、複数の支持棒2
5,25……が等間隔でサ−クル状に突設されている。
これら支持棒25の外周には、それぞれ絶縁パイプ26
を介して絶縁円筒27,28,29,30,31が嵌合
され、伝熱支持板32と共に固定用ナット33により固
定されている。
【0004】接続用端板21の近くには漏斗状の熱遮蔽
板34が管軸に沿って配置され、その周縁部がコレクタ
支持円板24と絶縁円筒27とに挾持されて固定されて
いる。この熱遮蔽板34と同軸的に、漏斗状の第1、第
2、第3、第4コレクタ電極35,36,37,38及
び第4コレクタ電極38の底部電極39が電子ビ−ム上
流側から下流側に所定間隔で縦列配置され、各フランジ
部が上記の支持棒25,25……に絶縁円筒27,2
8,29,30,31を介して挾持固定されている。更
に、各コレクタ電極35,36,37,38、底部電極
39および支持棒25,25……、絶縁円筒27,2
8,29,30,31等を囲むようにコレクタ外囲器4
0が設けられ、コレクタ支持円板24に固定されてい
る。
板34が管軸に沿って配置され、その周縁部がコレクタ
支持円板24と絶縁円筒27とに挾持されて固定されて
いる。この熱遮蔽板34と同軸的に、漏斗状の第1、第
2、第3、第4コレクタ電極35,36,37,38及
び第4コレクタ電極38の底部電極39が電子ビ−ム上
流側から下流側に所定間隔で縦列配置され、各フランジ
部が上記の支持棒25,25……に絶縁円筒27,2
8,29,30,31を介して挾持固定されている。更
に、各コレクタ電極35,36,37,38、底部電極
39および支持棒25,25……、絶縁円筒27,2
8,29,30,31等を囲むようにコレクタ外囲器4
0が設けられ、コレクタ支持円板24に固定されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】通常の動作において、
輻射冷却型コレクタ構体は、小さい表面積から多量の熱
を輻射するため、コレクタ外囲器40が約200〜30
0℃という高温で使用される。一方、進行波管本体部は
約20〜40℃程度に保つ必要があり、コレクタ構体と
進行波管本体部との間に断熱構造が必要になる。そこ
で、断熱特性が優れ、且つ構造簡単にしてコレクタ電極
の支持強度も優れた輻射冷却型コレクタ構体の出現が待
望されている。
輻射冷却型コレクタ構体は、小さい表面積から多量の熱
を輻射するため、コレクタ外囲器40が約200〜30
0℃という高温で使用される。一方、進行波管本体部は
約20〜40℃程度に保つ必要があり、コレクタ構体と
進行波管本体部との間に断熱構造が必要になる。そこ
で、断熱特性が優れ、且つ構造簡単にしてコレクタ電極
の支持強度も優れた輻射冷却型コレクタ構体の出現が待
望されている。
【0006】この発明は、上記の要望を満足するために
なされたもので、断熱特性が優れると共に信号増幅機能
の安定化が図れ、軽量化が可能であり、外力に対して強
固な構造で信頼性も向上するマイクロ波管のコレクタ構
体を提供することを目的とする。
なされたもので、断熱特性が優れると共に信号増幅機能
の安定化が図れ、軽量化が可能であり、外力に対して強
固な構造で信頼性も向上するマイクロ波管のコレクタ構
体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のコレ
クタ電極がそれぞれ漏斗状部および円筒部を有してな
り、各円筒部端部がセラミックス外囲器にろう付け支持
され、且つ円筒部端部がセラミックス外囲器に連続する
円筒状金属外囲器に囲まれ、更にこの金属外囲器と高周
波作用部につながる接続用端板との間に金属外囲器の肉
厚よりも薄い金属支持円筒が気密接合されてなるマイク
ロ波管のコレクタ構体である。
クタ電極がそれぞれ漏斗状部および円筒部を有してな
り、各円筒部端部がセラミックス外囲器にろう付け支持
され、且つ円筒部端部がセラミックス外囲器に連続する
円筒状金属外囲器に囲まれ、更にこの金属外囲器と高周
波作用部につながる接続用端板との間に金属外囲器の肉
厚よりも薄い金属支持円筒が気密接合されてなるマイク
ロ波管のコレクタ構体である。
【0008】
【作用】この発明によれば、断熱特性が優れると共に信
号増幅機能の安定化が図れ、軽量化が可能であり、外力
に対して強固な構造で信頼性も向上する
号増幅機能の安定化が図れ、軽量化が可能であり、外力
に対して強固な構造で信頼性も向上する
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の3つの実
施例を詳細に説明する。図1に示す第1の実施例は、ヘ
リックス型進行波管にこの発明を適用したものであっ
て、次のように構成されている。
施例を詳細に説明する。図1に示す第1の実施例は、ヘ
リックス型進行波管にこの発明を適用したものであっ
て、次のように構成されている。
【0010】即ち、同図中の符号1は図示しない高周波
作用部につながる接続用端板であり、この接続用端板1
と所定間隔をおいて、漏斗状の熱遮蔽板2が管軸に沿っ
て配設されている。更に、この熱遮蔽板2に対応して、
第1,第2,第3,第4コレクタ電極3,4,5,6及
び第4コレクタ電極6の底部電極7が、電子ビ−ム上流
側から下流側に所定間隔で同軸状に縦列配置されてい
る。第1、第2、第3、第4コレクタ電極3,4,5,
6はいずれも漏斗状部3a,4a,5a,6aと円筒部
3b,4b,5b,6bとからなり、各円筒部3b,4
b,5b,6bの端部は管軸に垂直方向のセラミックス
外囲器8内面にろう付けされ、伝熱的および機械的に接
合保持されている。この場合、セラミックス外囲器8内
面には複数のリング状凹凸9が同心円状に形成され、各
円筒部3b,4b,5b,6bの端部はこのリング状の
凹部に位置してろう付けされている。又、第4コレクタ
電極6の底部電極7は、図示のようにセラミックス外囲
器8内面の中央部付近に密着してろう付けされている。
作用部につながる接続用端板であり、この接続用端板1
と所定間隔をおいて、漏斗状の熱遮蔽板2が管軸に沿っ
て配設されている。更に、この熱遮蔽板2に対応して、
第1,第2,第3,第4コレクタ電極3,4,5,6及
び第4コレクタ電極6の底部電極7が、電子ビ−ム上流
側から下流側に所定間隔で同軸状に縦列配置されてい
る。第1、第2、第3、第4コレクタ電極3,4,5,
6はいずれも漏斗状部3a,4a,5a,6aと円筒部
3b,4b,5b,6bとからなり、各円筒部3b,4
b,5b,6bの端部は管軸に垂直方向のセラミックス
外囲器8内面にろう付けされ、伝熱的および機械的に接
合保持されている。この場合、セラミックス外囲器8内
面には複数のリング状凹凸9が同心円状に形成され、各
円筒部3b,4b,5b,6bの端部はこのリング状の
凹部に位置してろう付けされている。又、第4コレクタ
電極6の底部電極7は、図示のようにセラミックス外囲
器8内面の中央部付近に密着してろう付けされている。
【0011】更に、各円筒部3b,4b,5b,6bは
円筒状金属外囲器10に囲まれ、この金属外囲器10と
接続用端板1との間に金属支持円筒11がリング状接合
部材12を介して気密接合されている。この金属支持円
筒11は熱伝導率の小さい材料例えばステンレス鋼,チ
タン,あるいはコバ−ル(商品名)からなり、その肉厚
が金属外囲器10の肉厚よりも薄く、好ましくは0.2
〜0.5mmの範囲の厚さに設定されている。又、管軸
方向の長さは好ましくは10〜60mmの範囲に設定さ
れている。リング状接合部材12には、上記の熱遮蔽板
2の周縁部がろう付け支持されている。
円筒状金属外囲器10に囲まれ、この金属外囲器10と
接続用端板1との間に金属支持円筒11がリング状接合
部材12を介して気密接合されている。この金属支持円
筒11は熱伝導率の小さい材料例えばステンレス鋼,チ
タン,あるいはコバ−ル(商品名)からなり、その肉厚
が金属外囲器10の肉厚よりも薄く、好ましくは0.2
〜0.5mmの範囲の厚さに設定されている。又、管軸
方向の長さは好ましくは10〜60mmの範囲に設定さ
れている。リング状接合部材12には、上記の熱遮蔽板
2の周縁部がろう付け支持されている。
【0012】上記の場合、セラミックス外囲器8の材料
としてはベリリア(BeO)、あるいはアルミナ(Al
2 O3 )が使用され、金属外囲器10の材料としてはセ
ラミックスと接合し易い例えばコバールを用い、その肉
厚は0.7〜1mmの範囲であれば良い。又、リング状
接合部材12の材料としては、ステンレス鋼,あるいは
コバ−ルを使用する。
としてはベリリア(BeO)、あるいはアルミナ(Al
2 O3 )が使用され、金属外囲器10の材料としてはセ
ラミックスと接合し易い例えばコバールを用い、その肉
厚は0.7〜1mmの範囲であれば良い。又、リング状
接合部材12の材料としては、ステンレス鋼,あるいは
コバ−ルを使用する。
【0013】さて、動作時には、電子ビ−ムが各コレク
タ電極3,4,5,6に捕捉されるが、その時に各電極
が発熱する。このため、金属外囲器10の温度も上昇
し、その熱を主としてセラミックス外囲器8から宇宙空
間に輻射するが、一部の熱は金属支持円筒11を伝導し
て接続用端板1に流れる。しかし、この発明では金属支
持円筒11が薄板で熱伝導率の小さい材料からなってい
るため、これを通して高周波作用部方向への熱伝導を抑
制することができる。本発明者らのシミュレーションで
は、図7の構造のものに比べてこの発明実施例のもの
は、高周波作用部方向への熱伝導が約1/3に減少する
ことを確認した。
タ電極3,4,5,6に捕捉されるが、その時に各電極
が発熱する。このため、金属外囲器10の温度も上昇
し、その熱を主としてセラミックス外囲器8から宇宙空
間に輻射するが、一部の熱は金属支持円筒11を伝導し
て接続用端板1に流れる。しかし、この発明では金属支
持円筒11が薄板で熱伝導率の小さい材料からなってい
るため、これを通して高周波作用部方向への熱伝導を抑
制することができる。本発明者らのシミュレーションで
は、図7の構造のものに比べてこの発明実施例のもの
は、高周波作用部方向への熱伝導が約1/3に減少する
ことを確認した。
【0014】又、図7の従来例においては、断熱および
コレクタ電極保持の機能を、支持円筒22,真空ベロ−
ズ23,コレクタ支持リング24が有していたが、この
発明では金属支持円筒11が断熱およびコレクタ電極保
持機能を兼ね備えている。この結果、十分大きな抗折力
が得られるとともに、重量を図7のものに比べて約1/
5に減少させることができた。
コレクタ電極保持の機能を、支持円筒22,真空ベロ−
ズ23,コレクタ支持リング24が有していたが、この
発明では金属支持円筒11が断熱およびコレクタ電極保
持機能を兼ね備えている。この結果、十分大きな抗折力
が得られるとともに、重量を図7のものに比べて約1/
5に減少させることができた。
【0015】図2は、この発明の第2の実施例である。
即ち、第1、第2、第3、第4コレクタ電極3,4,
5,6は、その各円筒部3b,4b,5b,6bが、図
3の横断面図(a),およびその縦断面図(b)に示す
ような通気及び熱歪分散用の凹部13を有する絶縁用セ
ラミックスリング14,15,16,17により、所定
間隔を保って機械的に保持されている。この実施例で
は、セラミックスリング14,15,16,17と各円
筒部3b,4b,5b,6bおよび金属外囲器10は、
ろう付けにより接合されている。このセラミックスリン
グ14,15,16,17の採用により、第1、第2、
第3、第4コレクタ電極3,4,5,6の位置精度およ
びこれら組立体の機械的強度が向上する。尚、凹部13
の代わりにスリットあるいは透孔を穿っても良い。この
セラミックスリング14,15,16,17以外は、第
1の実施例と同様構成である。
即ち、第1、第2、第3、第4コレクタ電極3,4,
5,6は、その各円筒部3b,4b,5b,6bが、図
3の横断面図(a),およびその縦断面図(b)に示す
ような通気及び熱歪分散用の凹部13を有する絶縁用セ
ラミックスリング14,15,16,17により、所定
間隔を保って機械的に保持されている。この実施例で
は、セラミックスリング14,15,16,17と各円
筒部3b,4b,5b,6bおよび金属外囲器10は、
ろう付けにより接合されている。このセラミックスリン
グ14,15,16,17の採用により、第1、第2、
第3、第4コレクタ電極3,4,5,6の位置精度およ
びこれら組立体の機械的強度が向上する。尚、凹部13
の代わりにスリットあるいは透孔を穿っても良い。この
セラミックスリング14,15,16,17以外は、第
1の実施例と同様構成である。
【0016】図4はこの発明の第3の実施例であり、上
記各実施例における金属支持筒11の代わりに、この図
4に示す金属支持筒18を用いても良い。図中のAを拡
大して示した断面図が図5、Bを拡大して示した断面図
が図6であり、高い抗折力を保つために円周方向のリン
グ状凸部19と軸方向の凸部20が設けられている。
記各実施例における金属支持筒11の代わりに、この図
4に示す金属支持筒18を用いても良い。図中のAを拡
大して示した断面図が図5、Bを拡大して示した断面図
が図6であり、高い抗折力を保つために円周方向のリン
グ状凸部19と軸方向の凸部20が設けられている。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、複数のコレクタ電極
がそれぞれ漏斗状部および円筒部を有してなり、各円筒
部端部がセラミックス外囲器にろう付け支持され、且つ
円筒部端部がセラミックス外囲器に連続する円筒状金属
外囲器に囲まれ、更にこの金属外囲器と高周波作用部に
つながる接続用端板との間に金属外囲器の肉厚よりも薄
い金属支持円筒が気密接合されているので、次のような
利点がある。
がそれぞれ漏斗状部および円筒部を有してなり、各円筒
部端部がセラミックス外囲器にろう付け支持され、且つ
円筒部端部がセラミックス外囲器に連続する円筒状金属
外囲器に囲まれ、更にこの金属外囲器と高周波作用部に
つながる接続用端板との間に金属外囲器の肉厚よりも薄
い金属支持円筒が気密接合されているので、次のような
利点がある。
【0018】(1) コレクタ構体から進行波管本体側への
熱流量が少なくなり、進行波管に組み込まれている電子
ビ−ム集束用マグネットの温度上昇が少なくなり、電子
ビ−ム集束用磁界の変動が少なくなる。このため電子ビ
−ムの軌道の変化が小さくなり、進行波管の信号増幅機
能が安定化する。 (2) コレクタ構体を軽量化出来ると共に、振動、加速度
などの外力に対して強固な構造である。 (3) 構造が簡単で部品数が少ないので、信頼性が向上す
る。
熱流量が少なくなり、進行波管に組み込まれている電子
ビ−ム集束用マグネットの温度上昇が少なくなり、電子
ビ−ム集束用磁界の変動が少なくなる。このため電子ビ
−ムの軌道の変化が小さくなり、進行波管の信号増幅機
能が安定化する。 (2) コレクタ構体を軽量化出来ると共に、振動、加速度
などの外力に対して強固な構造である。 (3) 構造が簡単で部品数が少ないので、信頼性が向上す
る。
【図1】この発明の第1の実施例に係るマイクロ波管の
コレクタ構体を示す縦断面図。
コレクタ構体を示す縦断面図。
【図2】この発明の第2の実施例を示す縦断面図。
【図3】第2の実施例で用いるセラミックスリングを示
す断面図。
す断面図。
【図4】この発明の第3の実施例を示す斜視図。
【図5】第3の実施例の要部を拡大して示す断面図。
【図6】第3の実施例の要部を拡大して示す断面図。
【図7】従来のマイクロ波管のコレクタ構体を示す断面
図。
図。
1…接続用端板、
3,4,5,6…コレクタ電極、
3a,4a,5a,6a…漏斗状部、
3b,4b,5b,6b…円筒部、
8…セラミックス外囲器、
10…金属外囲器、
11…金属支持円筒。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のコレクタ電極が所定間隔で縦列配
置されてなるマイクロ波管のコレクタ構体において、 上記複数のコレクタ電極はそれぞれ漏斗状部および円筒
部を有してなり、各円筒部端部がセラミックス外囲器に
ろう付け支持され、且つ上記円筒部端部が上記セラミッ
クス外囲器に連続する円筒状金属外囲器に囲まれ、更に
この金属外囲器と高周波作用部につながる接続用端板と
の間に上記金属外囲器の肉厚よりも薄い金属支持円筒が
気密接合されてなることを特徴とするマイクロ波管のコ
レクタ構体。 - 【請求項2】 複数のコレクタ電極はその各円筒部が凹
部又は透孔を有するセラミックスリングにより所定間隔
で保持されてなる請求項1記載のマイクロ波管のコレク
タ構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17376191A JPH0521012A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | マイクロ波管のコレクタ構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17376191A JPH0521012A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | マイクロ波管のコレクタ構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521012A true JPH0521012A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15966658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17376191A Pending JPH0521012A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | マイクロ波管のコレクタ構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521012A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952785A (en) * | 1997-07-17 | 1999-09-14 | Komm; David S. | Transverse field collector for a traveling wave tube |
| CN113921355A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 收集极及其制备方法 |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP17376191A patent/JPH0521012A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952785A (en) * | 1997-07-17 | 1999-09-14 | Komm; David S. | Transverse field collector for a traveling wave tube |
| CN113921355A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 收集极及其制备方法 |
| CN113921355B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-02-06 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 收集极及其制备方法 |
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