JPH054189Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマイクロ波管の改良に関する。

マイクロ波管はマイクロ波エネルギーを発生あ
るいは増幅し、その高周波出力結合部を通して外
部負荷回路に、そのエネルギーを伝送する。その
高周波出力結合部は、電磁波透過性気密窓によつ
て構成され、マイクロ波管内部の真空を保持す
る。一方気密窓を備え高電力を発生するマイクロ
波管は動作時に、その高周波出力伝送線路あるい
はこれに連なる高周波負荷においてアーク放電を
起こすことがある。このアーク放電はマイクロ波
管即ち高周波発生源の方へ向う反射波に沿い気密
窓に向つて移動し、該気密窓に達する。このアー
ク放電を起した場所から必ず高周波発生源に向つ
て移動するが、談気密窓の真空側は絶縁破壊耐力
が負荷線路側の耐力より格段に大きいため該気密
窓の所で移動を停止し高周波発生源からの電力供
給が停止する迄この場所で放電を持続する。この
気密窓に達したアーク放電は、気密窓を構成する
ガラス或いはセラミツクス誘電体を局部的に加熱
しその歪が誘電体の抗析力より大きくなれば誘電
体に亀裂が生じ、マイクロ波管の真空度を低下さ
せマイクロ波管を破壊することになる。

アークによる気密窓の損傷を阻止する方法とし
て、マイクロ波管の気密窓に近接してアーク光の
有無を検出できる光電素子を設置し、その光電素
子の出力信号でマイクロ波管の励振電力あるいは
高圧電源を制御する方法がある。しかしながら光
電素子を利用した方法では実際にはアークが発生
していない場合に制御系が誤動作をしたり、アー
クが気密窓のごく近傍にまで到達しないとマイク
ロ波管を保護し得ないという欠点があり保護動作
の確実性にやや難点があつた。

アークによる気密窓の損傷を阻止する他の方法
として高周波出力伝送線路の一部に例えば方向性
結合器のような反射波検出素子をマイクロ波管の
気密窓に近接して設け、負荷側でアークが発生し
た場合には高周波発生源側であるマイクロ波管に
向つて入射された電力の大部分が反射してくるこ
とを利用して、その反射電力でマイクロ波管の励
振電力あるいは高圧電源を制御する方法がある。
この方法での従来形の欠点は反射波検出素子とマ
イクロ波管との間でアークが発生した場合にはマ
イクロ波管は全く保護されない状態になることで
ある。つまり反射波検出素子より高周波発生源で
あるマイクロ波管側の高周波出力伝送線路でアー
クが発生した場合には、入射波は反射波検出素子
に到達するまでに反射されてしまい反射波検出素
子には電力が入射されない。したがつて反射電力
による保護機能が動作しないためマイクロ波管を
破壊することがあつた。

本考案は、このような従来の欠点を除去し、マ
イクロ波管と負荷とを結合する出力伝送線路のあ
らゆる場所で発生したアーク放電に対しても気密
窓の損傷を阻止する保護機能を有するマイクロ波
管を提供することを目的とする。本考案はマイク
ロ波管の高周波発生部と気密窓との間に反射波検
出素子を設置し、その素子の反射電力信号でマイ
クロ波管の励振電力又は高圧電源を制御すること
を特徴とする。

以下図面を参照して従来例および本考案を詳細
に説明する。

第１図は従来の導波管等のマイクロ波伝送線路
内でのアーク放電の進行機構を示すものである。
即ちマイクロ波管１の高周波発生部２で発生ある
いは増幅されたマイクロ波エネルギーはマイクロ
波管１の一部を成す電磁波透過性気密窓３を通し
て負荷導波管線路４に供給される。導波管線路４
の一部でアーク放電を起こすとそのアーク放電場
所５はインピーダンスが短絡に近い状態になり入
射電力は大部分マイクロ波管１に向かつて反射し
６で示すような電界分布の定在波がマイクロ波管
１に向つて形成される。この電界の最大値は反射
がない時の値の２倍にもなる。一方アーク放電場
所５を中心にプラズマ密度が上昇しているため非
常に放電しやすくなつている。かかる理由により
アーク放電はマイクロ波管１に向つて移動する。
第２図は本考案に係る反射波検出素子を具備する
マイクロ波管の一実施例を示したものである。即
ちマイクロ波管７の一部を構成する高周波発生部
８と第１の電磁波透過性気密窓９との間に負荷導
波管線路１０からの反射波検出素子の一例である
方向性結合器１１を設置している。該方向性結合
器１１にはマイクロ波管７の真空を保持するため
の第２の電磁波透過性気密窓１２が設けられてい
る。かかるマイクロ波管７によれば反射波検出器
である方向性結合器１１より電磁波透過性誘電体
気密窓９から負荷までの領域からの反射電力の一
部をマイクロ波管７に付属した導波管フランジ１
３より取出すことができる。

第３図は本考案を備えたマイクロ波管で構成さ
れるマイクロ波管の保護装置のブロツク図であ
る。マイクロ波管１４に備えられた反射電力検出
素子のフランジ１３からの出力信号は検波器、増
幅器等で構成された制御回路１５で処理され、制
御回路１５の出力がマイクロ波管の励振電力発生
源１６および高圧電源１７を適確に制御すること
によりマイクロ波管１４をアーク放電による損傷
から保護する。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ばマイクロ波管の高周波発生部と気密部との間に
反射波検出素子を設置しているので、マイクロ波
管の気密窓から負荷までの全領域、すなわちアー
ク放電の移動しうるすべての領域からの反射波を
検出することができるために、アーク放電に起因
して発生する気密窓の損傷を確実に阻止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マイクロ波管とそれに結合する負荷
導波管におけるアーク放電の進行を説明するため
の側断面図、第２図は本考案によるマイクロ波管
の一実施例を示す側断面図、第３図は本考案によ
るマイクロ波管を使用してなるマイクロ波管保護
回路を示すブロツク図である。 １，７，１４……マイクロ波管、２，８……高
周波発生部、３，９，１２……電磁波透過性気密
窓、４……導波管線路、５……アーク放電場所、
１１……方向性結合器、１５……制御回路、１６
……励振電力発生源、１７……高圧電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マイクロ波管の高周波発生部と第１の電磁波透
   過性気密窓との間に高周波出力伝送線路からの反
   射電力を検出する素子を前記マイクロ波管内部の
   真空を保持する第２の電磁波透過性気密窓を介し
   て設けたことを特徴とするマイクロ波管。