JPH052994A - 直進ビームマイクロ波管の電子銃 - Google Patents
直進ビームマイクロ波管の電子銃Info
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- JPH052994A JPH052994A JP17893091A JP17893091A JPH052994A JP H052994 A JPH052994 A JP H052994A JP 17893091 A JP17893091 A JP 17893091A JP 17893091 A JP17893091 A JP 17893091A JP H052994 A JPH052994 A JP H052994A
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- Japan
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- electron beam
- cathode
- electron
- microwave tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カットオフ時に発生する電子ビームが高周波
回路に入力されてノイズが発生するのを防止する。 【構成】 カソード１に、該カソード１中央部からの電
子ビームの放出を阻止する電子ビーム阻止部材９を設け
る。
回路に入力されてノイズが発生するのを防止する。 【構成】 カソード１に、該カソード１中央部からの電
子ビームの放出を阻止する電子ビーム阻止部材９を設け
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、クライストロンや進
行波管で代表される直進ビームマイクロ波管においてマ
イクロ波の増幅などに利用する直進ビームマイクロ波管
の電子銃に関するものである。
行波管で代表される直進ビームマイクロ波管においてマ
イクロ波の増幅などに利用する直進ビームマイクロ波管
の電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は例えば特開昭６３−１０４３０号
公報に示された従来の直進ビームマイクロ波管の電子銃
を示す断面図であり、図において、１はカソード、２は
カソード１を加熱するヒーター、３はカソード１に隣接
し、かつこれとともに同軸上に離れて配置された集束電
極、４はカソード１および集束電極３に対向し、これら
とともに同軸上に離れて配置されたアノード、５はアノ
ード４に対して同軸上の軸方向に配置された高周波回路
部である。また、図７（ａ），（ｂ）はかかる従来の電
子銃でのコンピュータシミュレーションによる電子ビー
ム軌道図である。
公報に示された従来の直進ビームマイクロ波管の電子銃
を示す断面図であり、図において、１はカソード、２は
カソード１を加熱するヒーター、３はカソード１に隣接
し、かつこれとともに同軸上に離れて配置された集束電
極、４はカソード１および集束電極３に対向し、これら
とともに同軸上に離れて配置されたアノード、５はアノ
ード４に対して同軸上の軸方向に配置された高周波回路
部である。また、図７（ａ），（ｂ）はかかる従来の電
子銃でのコンピュータシミュレーションによる電子ビー
ム軌道図である。
【０００３】次に動作について説明する。まず、ヒータ
ー２の加熱によりカソード１を高温にして、このカソー
ドからの電子ビームを放出させ、アノード４に高電圧を
印加することによって、加速された電子ビームが取り出
される。このとき、集束電極３の電圧抑制下で、電子ビ
ーム量である電子ビーム形状が決められる。すなわち、
電子ビームは集束電極３に負の電位を加えることによっ
て、カソード１の外周部からの放出がなくなり中央部か
らの放出量も少なくなる。この状態をカットオフと呼
び、正常な電子ビームを形成しないが、軸中心部での軸
平行な電子ビームが、高周波回路部５に入射されること
となる。
ー２の加熱によりカソード１を高温にして、このカソー
ドからの電子ビームを放出させ、アノード４に高電圧を
印加することによって、加速された電子ビームが取り出
される。このとき、集束電極３の電圧抑制下で、電子ビ
ーム量である電子ビーム形状が決められる。すなわち、
電子ビームは集束電極３に負の電位を加えることによっ
て、カソード１の外周部からの放出がなくなり中央部か
らの放出量も少なくなる。この状態をカットオフと呼
び、正常な電子ビームを形成しないが、軸中心部での軸
平行な電子ビームが、高周波回路部５に入射されること
となる。
【０００４】このような、集束電極３の電位制御による
オン時およびカットオフ時における、電子ビームの流れ
のシミュレーション図は図７（ａ），（ｂ）に示す通り
である。これによれば、カソード１は例えば１０５０℃
程度に加熱され、カソード１の表面から熱電子が放出さ
れ、このときカソード１の電位は−９．２ＫＶ，アノー
ド・アース間電位は０Ｖ、集束電極３はカソード１と略
同電位となっている。
オン時およびカットオフ時における、電子ビームの流れ
のシミュレーション図は図７（ａ），（ｂ）に示す通り
である。これによれば、カソード１は例えば１０５０℃
程度に加熱され、カソード１の表面から熱電子が放出さ
れ、このときカソード１の電位は−９．２ＫＶ，アノー
ド・アース間電位は０Ｖ、集束電極３はカソード１と略
同電位となっている。
【０００５】このとき、カソード１，アノード４，集束
電極３によって電場Ｒが形成され、電子レンズのような
動作となる。すなわち、カソード１から放射された電子
Ｅは、図７（ａ）のように、電場（Ｒ）の等電位線に略
直交するように滑らかな流れの束となって、アノード４
の中心孔へ入り、さらに高周波回路部５に入射する。こ
の高周波回路５にはマイクロ波が入力されており、高周
波と上記電子ビームの相互作用により、そのマイクロ波
の増幅が行われる。
電極３によって電場Ｒが形成され、電子レンズのような
動作となる。すなわち、カソード１から放射された電子
Ｅは、図７（ａ）のように、電場（Ｒ）の等電位線に略
直交するように滑らかな流れの束となって、アノード４
の中心孔へ入り、さらに高周波回路部５に入射する。こ
の高周波回路５にはマイクロ波が入力されており、高周
波と上記電子ビームの相互作用により、そのマイクロ波
の増幅が行われる。
【０００６】一方、上記カットオフ時には、集束電極３
には、カソード１からみて負方向の電位を与えるので、
その電位レベルによっても異なるが、カソード１から放
射される電子の量が抑制される。従って、カソード周辺
部を除く中央部では抑制効果はあまりなく、電子の一部
は図７（ｂ）に示すようにアノード４に当り、高周波回
路部５に入射しないが、集束電極３の電位に見合う電子
が放射され、アノードにより一部が加速されて、高周波
回路部５で増幅が行われ、ノイズを発生する。
には、カソード１からみて負方向の電位を与えるので、
その電位レベルによっても異なるが、カソード１から放
射される電子の量が抑制される。従って、カソード周辺
部を除く中央部では抑制効果はあまりなく、電子の一部
は図７（ｂ）に示すようにアノード４に当り、高周波回
路部５に入射しないが、集束電極３の電位に見合う電子
が放射され、アノードにより一部が加速されて、高周波
回路部５で増幅が行われ、ノイズを発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の直進ビームマイ
クロ波管の電子銃は以上のように構成されているので、
集束電極３による電子ビームのカットオフ時の電子ビー
ム電流が必然的に大きく、電子銃各部が高温に晒される
ほか、電子ビームの一部が高周波回路部５に入射するこ
とで、ノイズを発生するなどの課題があった。
クロ波管の電子銃は以上のように構成されているので、
集束電極３による電子ビームのカットオフ時の電子ビー
ム電流が必然的に大きく、電子銃各部が高温に晒される
ほか、電子ビームの一部が高周波回路部５に入射するこ
とで、ノイズを発生するなどの課題があった。
【０００８】この請求項１の発明は上記のような課題を
解消するためになされたもので、電子ビームのカットオ
フ時における電子ビーム電流を減少させるとともに、高
周波回路に電子ビームが入射するのを防止できる直進ビ
ームマイクロ波管の電子銃を得ることを目的とする。
解消するためになされたもので、電子ビームのカットオ
フ時における電子ビーム電流を減少させるとともに、高
周波回路に電子ビームが入射するのを防止できる直進ビ
ームマイクロ波管の電子銃を得ることを目的とする。
【０００９】また、この請求項２の発明は、カソードベ
ースに対し電子ビーム阻止部材を簡単かつ確実に一体化
できる直進ビームマイクロ波管の電子銃を得ることを目
的とする。
ースに対し電子ビーム阻止部材を簡単かつ確実に一体化
できる直進ビームマイクロ波管の電子銃を得ることを目
的とする。
【００１０】さらに、この請求項３の発明は、カソード
中央部からの電子ビームの放出を確実に阻止できる直進
ビームマイクロ波管の電子銃を得ることを目的とする。
中央部からの電子ビームの放出を確実に阻止できる直進
ビームマイクロ波管の電子銃を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この請求項１の発明に係
る直進ビームマイクロ波管の電子銃は、カソードに、該
カソード中央部からの電子ビームの放出を阻止する電子
ビーム阻止部材を設けたものである。
る直進ビームマイクロ波管の電子銃は、カソードに、該
カソード中央部からの電子ビームの放出を阻止する電子
ビーム阻止部材を設けたものである。
【００１２】この請求項２の発明に係る直進ビームマイ
クロ波管の電子銃は、電子ビームを放出するカソードベ
ースと、このカソードベースにろう接または溶接によっ
て取り付けられて、上記カソードベース中央部からの電
子ビームの放出を阻止する電子ビーム阻止部材とから電
子銃を構成したものである。
クロ波管の電子銃は、電子ビームを放出するカソードベ
ースと、このカソードベースにろう接または溶接によっ
て取り付けられて、上記カソードベース中央部からの電
子ビームの放出を阻止する電子ビーム阻止部材とから電
子銃を構成したものである。
【００１３】この請求項３の発明は、カソード中央部か
らの電子ビームの放出を阻止する電子ビーム阻止部材
と、該電子ビーム阻止部材にコーティングされた電子放
出抑制物質層とからカソードを構成したものである。
らの電子ビームの放出を阻止する電子ビーム阻止部材
と、該電子ビーム阻止部材にコーティングされた電子放
出抑制物質層とからカソードを構成したものである。
【００１４】
【作用】この請求項１の発明における電子ビーム阻止部
材は、カソード中央部からの電子ビームの放出を阻止
し、集束電極による電子ビームのカットオフ時に、この
電子ビームを中心軸側に押し下げて反跳させ、高周波回
路部に入力されるのを阻止する。
材は、カソード中央部からの電子ビームの放出を阻止
し、集束電極による電子ビームのカットオフ時に、この
電子ビームを中心軸側に押し下げて反跳させ、高周波回
路部に入力されるのを阻止する。
【００１５】この請求項２の発明における電子ビーム阻
止部材は、溶接などの接合操作によってカソードベース
の中心部に容易に取り付けられるようにする。
止部材は、溶接などの接合操作によってカソードベース
の中心部に容易に取り付けられるようにする。
【００１６】この請求項３の発明における電子放出抑制
物質層は、電子ビーム阻止部材を通しての電子ビームの
放出をより確実に阻止する。
物質層は、電子ビーム阻止部材を通しての電子ビームの
放出をより確実に阻止する。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１はカソード、２はカソード１を
加熱するヒーター、３はカソード１に隣接し、かつこれ
とともに同軸上に離れて配置された集束電極、４はカソ
ード１および集束電極３に対向し、これらとともに同軸
上に離れて配置されたアノード、５はアノード４に対し
て同軸上の軸方向に配置された高周波回路部である。
する。図１において、１はカソード、２はカソード１を
加熱するヒーター、３はカソード１に隣接し、かつこれ
とともに同軸上に離れて配置された集束電極、４はカソ
ード１および集束電極３に対向し、これらとともに同軸
上に離れて配置されたアノード、５はアノード４に対し
て同軸上の軸方向に配置された高周波回路部である。
【００１８】また、９はカソード１の中央部に配置され
た、モリブデン，タンタル，セラミックなどの耐熱性が
あり、かつ仕事関数の小さな材料からなる電子ビーム阻
止部材としての円錐状突起、１０はカソード１を構成す
るリング状のカソードベースで、これらの円錐状突起９
およびカソードベース１０は、図２に示すように、ろう
接層１５を介して結合されている。そして、集束電極３
の電位制御によるオン時およびカットオフ時の電子線の
軌跡は、図３のシミュレーション図のようになる。
た、モリブデン，タンタル，セラミックなどの耐熱性が
あり、かつ仕事関数の小さな材料からなる電子ビーム阻
止部材としての円錐状突起、１０はカソード１を構成す
るリング状のカソードベースで、これらの円錐状突起９
およびカソードベース１０は、図２に示すように、ろう
接層１５を介して結合されている。そして、集束電極３
の電位制御によるオン時およびカットオフ時の電子線の
軌跡は、図３のシミュレーション図のようになる。
【００１９】次に動作について説明する。まず、ヒータ
ー２の加熱によりカソード１を高温にし、さらにアノー
ド４に高電圧を印加することによって、電子ビームが取
り出され、集束電極の電圧制御下および円錐状突起９の
形状によって、その電子ビームの形状が決められる。こ
のとき、カソード１の中央に円錐状突起９があるので、
カソード１の中央からの電子放出がなくなり、オン時に
は図３（ａ）のように電子線の流れは滑らかで、効果的
に高周波回路部５に入力されるが、カットオフ時には図
３（ｂ）に示すように、電子線が中心軸側に押し下げら
れ、これによって電子が反跳し、電子線を乱してしま
う。
ー２の加熱によりカソード１を高温にし、さらにアノー
ド４に高電圧を印加することによって、電子ビームが取
り出され、集束電極の電圧制御下および円錐状突起９の
形状によって、その電子ビームの形状が決められる。こ
のとき、カソード１の中央に円錐状突起９があるので、
カソード１の中央からの電子放出がなくなり、オン時に
は図３（ａ）のように電子線の流れは滑らかで、効果的
に高周波回路部５に入力されるが、カットオフ時には図
３（ｂ）に示すように、電子線が中心軸側に押し下げら
れ、これによって電子が反跳し、電子線を乱してしま
う。
【００２０】この結果、電子線は高周波回路部５に入ら
ず、マイクロ波の増幅が、例えば究極的には０に抑えら
れる。つまり、このように電子線の高周波回路部５への
入力カットにより、ノイズの発生を防止できることにな
る。
ず、マイクロ波の増幅が、例えば究極的には０に抑えら
れる。つまり、このように電子線の高周波回路部５への
入力カットにより、ノイズの発生を防止できることにな
る。
【００２１】図４は請求項２の発明における電子銃構造
を示し、図において、１０は上面が円弧状に凹んだ円板
状のカソードベース、９はこのカソードベース１０上の
中央部に設置された円錐状突起、１１はこの円錐状突起
９の外周に連設された複数本の支持体で、これの支持体
１１をカソードベース１０の外周に溶接することによ
り、円錐状突起９がカソードベース１０上に安定に保持
されている。この実施例では、上記同様にカソード１の
中央からの電子放出を抑えることができるほか、円錐状
突起９のカソードベース１０上の中央部への溶接などに
よる取り付けを容易化できる。
を示し、図において、１０は上面が円弧状に凹んだ円板
状のカソードベース、９はこのカソードベース１０上の
中央部に設置された円錐状突起、１１はこの円錐状突起
９の外周に連設された複数本の支持体で、これの支持体
１１をカソードベース１０の外周に溶接することによ
り、円錐状突起９がカソードベース１０上に安定に保持
されている。この実施例では、上記同様にカソード１の
中央からの電子放出を抑えることができるほか、円錐状
突起９のカソードベース１０上の中央部への溶接などに
よる取り付けを容易化できる。
【００２２】図５は請求項３の発明における電子銃構造
を示し、９はカソードベース１０上に取り付けられた円
錐状突起、１２はこの円錐状突起９の表面（外面）にコ
ーティングされた電子放出抑制物質層である。また、こ
の電子放出抑制物質として、カーボン，ＳｉＣ，ＭＯ2
Ｂなどの耐熱性物質が用いられる。この実施例によれ
ば、このような電子放出抑制物質層１２によってカソー
ド中央部からの電子線の放出をより効果的に抑えること
ができ、また、その電子放出抑制物質層１２の表面にカ
ソード物質が付着しても、その電子線の放出を抑制する
ことができる。
を示し、９はカソードベース１０上に取り付けられた円
錐状突起、１２はこの円錐状突起９の表面（外面）にコ
ーティングされた電子放出抑制物質層である。また、こ
の電子放出抑制物質として、カーボン，ＳｉＣ，ＭＯ2
Ｂなどの耐熱性物質が用いられる。この実施例によれ
ば、このような電子放出抑制物質層１２によってカソー
ド中央部からの電子線の放出をより効果的に抑えること
ができ、また、その電子放出抑制物質層１２の表面にカ
ソード物質が付着しても、その電子線の放出を抑制する
ことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、この請求項１の発明によ
れば、カソードに、該カソード中央部からの電子ビーム
の放出を阻止する電子ビーム阻止部材を設けるように構
成したので、オン時の電子ビームの特性を失うことな
く、カットオフ時の電子ビームの高周波回路部への入力
を抑制でき、ノイズ発生を防止できるものが得られる効
果がある。
れば、カソードに、該カソード中央部からの電子ビーム
の放出を阻止する電子ビーム阻止部材を設けるように構
成したので、オン時の電子ビームの特性を失うことな
く、カットオフ時の電子ビームの高周波回路部への入力
を抑制でき、ノイズ発生を防止できるものが得られる効
果がある。
【００２４】また、この請求項２の発明によれば電子ビ
ームを放出するカソードベースと、このカソードベース
にろう接または溶接によって取り付けられて、上記カソ
ードベース中央部からの電子ビームの放出を阻止する電
子ビーム阻止部材とから電子銃を構成したので、カソー
ドの組付作業が容易，迅速に実施できるものが得られる
効果がある。
ームを放出するカソードベースと、このカソードベース
にろう接または溶接によって取り付けられて、上記カソ
ードベース中央部からの電子ビームの放出を阻止する電
子ビーム阻止部材とから電子銃を構成したので、カソー
ドの組付作業が容易，迅速に実施できるものが得られる
効果がある。
【００２５】さらに、この請求項３の発明によればカソ
ード中央部からの電子ビームの放出を阻止する電子ビー
ム阻止部材と、該電子ビーム阻止部材にコーティングさ
れた電子放出抑制物質層とからカソードを構成したの
で、カソード中心部における電子ビームの放出をより確
実に阻止でき、これによって高周波回路部でのノイズ発
生を十分に防止できるものが得られる効果がある。
ード中央部からの電子ビームの放出を阻止する電子ビー
ム阻止部材と、該電子ビーム阻止部材にコーティングさ
れた電子放出抑制物質層とからカソードを構成したの
で、カソード中心部における電子ビームの放出をより確
実に阻止でき、これによって高周波回路部でのノイズ発
生を十分に防止できるものが得られる効果がある。
【図１】この請求項１の発明の一実施例による直進ビー
ムマイクロ波管の電子銃を示す断面図である。
ムマイクロ波管の電子銃を示す断面図である。
【図２】図１におけるカソードの拡大断面図である。
【図３】この発明における電子ビーム軌跡を示すシミュ
レーション図である。
レーション図である。
【図４】この請求項２の発明におけるカソードの拡大断
面図である。
面図である。
【図５】この請求項３の発明におけるカソードの拡大断
面図である。
面図である。
【図６】従来の直進ビームマイクロ波管の電子銃を示す
断面図である。
断面図である。
【図７】図６による電子ビーム軌跡を示すシミュレーシ
ョン図である。
ョン図である。
１ カソード
３ 集束電極
４ アノード
５ 高周波回路部
９ 円錐状突起（電子ビーム阻止部材）
１０ カソードベース
１２ 電子放出抑制物質層
Claims (3)
- 【請求項１】 ヒーターの加熱により電子ビームを放射
するカソードと、該カソードからの電子ビームの形状を
電位調整によって決める集束電極と、該集束電極に対し
軸方向に離れて設けられ、中心孔を通過する上記電子ビ
ームを加速して、高周波回路部に入射するアノードとを
備えた直進ビームマイクロ波管の電子銃において、上記
カソードに、該カソード中央部からの電子ビームの放出
を阻止する電子ビーム阻止部材を設けたことを特徴とす
る直進ビームマイクロ波管の電子銃。 - 【請求項２】 ヒーターの加熱により電子ビームを放射
するカソードと、該カソードからの電子ビームの形状を
電位調整によって決める集束電極と、該集束電極に対し
軸方向に離れて設けられ、中心孔を通過する上記電子ビ
ームを加速して、高周波回路部に入射するアノードとを
備えた直進ビームマイクロ波管の電子銃において、上記
カソードを電子ビームを放出するカソードベースと、こ
のカソードベースにろう接または溶接によって取り付け
られて、上記カソードベース中央部からの電子ビームの
放出を阻止する電子ビーム阻止部材とから構成したこと
を特徴とする直進ビームマイクロ波管の電子銃。 - 【請求項３】 ヒーターの加熱により電子ビームを放射
するカソードと、該カソードからの電子ビームの形状を
電位調整によって決める集束電極と、該集束電極に対し
軸方向に離れて設けられ、中心孔を通過する上記電子ビ
ームを加速して、高周波回路部に入射するアノードとを
備えた直進ビームマイクロ波管の電子銃において、上記
カソードを該カソード中央部からの電子ビームの放出を
阻止する電子ビーム阻止部材と、該電子ビーム阻止部材
にコーティングされた電子放出抑制物質層とから構成し
たことを特徴とする直進ビームマイクロ波管の電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178930A JP2654273B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 直進ビームマイクロ波管の電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178930A JP2654273B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 直進ビームマイクロ波管の電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052994A true JPH052994A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2654273B2 JP2654273B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=16057130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3178930A Expired - Fee Related JP2654273B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 直進ビームマイクロ波管の電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2654273B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010232045A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Netcomsec Co Ltd | 電子銃及び電子管 |
| CN114121574A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-03-01 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种聚焦极控制电子枪、行波管和设计方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820320A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-05 | Toshida Kogyo Kk | 伸管装置 |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3178930A patent/JP2654273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820320A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-05 | Toshida Kogyo Kk | 伸管装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010232045A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Netcomsec Co Ltd | 電子銃及び電子管 |
| CN114121574A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-03-01 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种聚焦极控制电子枪、行波管和设计方法 |
| CN114121574B (zh) * | 2021-10-15 | 2025-02-07 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种聚焦极控制电子枪、行波管和设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2654273B2 (ja) | 1997-09-17 |
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