JPH06162938A - 電子コレクタ - Google Patents
電子コレクタInfo
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- JPH06162938A JPH06162938A JP5159822A JP15982293A JPH06162938A JP H06162938 A JPH06162938 A JP H06162938A JP 5159822 A JP5159822 A JP 5159822A JP 15982293 A JP15982293 A JP 15982293A JP H06162938 A JPH06162938 A JP H06162938A
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- JP
- Japan
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- collector
- electrode
- electron
- microwave device
- electrons
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
- H01J23/027—Collectors
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 効率的に電子ビームを廃棄できるよう、コレ
クタの入口のイオンを排除する。 【構成】 電子銃のカソード５により発生された使用済
み電子が、マイクロウェーブ装置１２の相互作用領域を
通過した後に、これら電子を収集するための電子コレク
タであって、コレクタ１０は、マイクロウェーブ装置１
２を出た後、電子が通過する入口孔を有する密閉空間を
構成する内壁を有するバケットを含む。密閉領域内の入
口孔２２の近くに電極３４が配置され、マイクロウェー
ブ装置１２に対して、正の電位が電極に印加される。こ
の電位は、入口孔２２に、実質的にイオンのない領域を
形成し、この領域は、空間電荷による使用済み電子の効
率的な廃棄を促進する。
クタの入口のイオンを排除する。 【構成】 電子銃のカソード５により発生された使用済
み電子が、マイクロウェーブ装置１２の相互作用領域を
通過した後に、これら電子を収集するための電子コレク
タであって、コレクタ１０は、マイクロウェーブ装置１
２を出た後、電子が通過する入口孔を有する密閉空間を
構成する内壁を有するバケットを含む。密閉領域内の入
口孔２２の近くに電極３４が配置され、マイクロウェー
ブ装置１２に対して、正の電位が電極に印加される。こ
の電位は、入口孔２２に、実質的にイオンのない領域を
形成し、この領域は、空間電荷による使用済み電子の効
率的な廃棄を促進する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改善された電子ビーム
コレクタに関し、特にコレクタ内に累積するイオンを排
除し、効率的な電子の発散を促進するイオンエキスペラ
ー（排除手段）を有する電子コレクタに関する。
コレクタに関し、特にコレクタ内に累積するイオンを排
除し、効率的な電子の発散を促進するイオンエキスペラ
ー（排除手段）を有する電子コレクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子装置の多くは、装置の作動中、不可
欠なものとして発生するビームに形成される帯電粒子、
例えば電子の進行流を利用している。リニアビーム装置
では、電子銃から生じた電子ビームは、トンネルまたは
一般にＲＦ相互作用構造体を含むドリフト管を通って伝
播される。相互作用構造体内では、ビームは、エネルギ
ーを損失することなく、相互作用構造体を通って効果的
に搬送されるよう、磁界または静電界により合焦しなけ
ればならない。相互作用構造体では、ビームのうちの移
動電子から、相互作用領域を通って伝播する電磁波に、
移動電子とほぼ同じ速度で運動エネルギーが移る。電子
は、電子相互作用を特徴とする交換プロセスにより電磁
波にエネルギーを与える。この電子相互作用は、相互作
用領域からの電子ビームの速度が低下することにより明
らかである。これら「使用済み」の電子は、相互作用領
域を出て、コレクタと称される最終要素に衝突し、収集
される。コレクタは、入射電子を集め、これらを電源に
戻す。粒子が固定要素、例えばコレクタの壁に衝突する
際、帯電粒子内の残りのエネルギーのほとんどは、熱と
なって放出される。
欠なものとして発生するビームに形成される帯電粒子、
例えば電子の進行流を利用している。リニアビーム装置
では、電子銃から生じた電子ビームは、トンネルまたは
一般にＲＦ相互作用構造体を含むドリフト管を通って伝
播される。相互作用構造体内では、ビームは、エネルギ
ーを損失することなく、相互作用構造体を通って効果的
に搬送されるよう、磁界または静電界により合焦しなけ
ればならない。相互作用構造体では、ビームのうちの移
動電子から、相互作用領域を通って伝播する電磁波に、
移動電子とほぼ同じ速度で運動エネルギーが移る。電子
は、電子相互作用を特徴とする交換プロセスにより電磁
波にエネルギーを与える。この電子相互作用は、相互作
用領域からの電子ビームの速度が低下することにより明
らかである。これら「使用済み」の電子は、相互作用領
域を出て、コレクタと称される最終要素に衝突し、収集
される。コレクタは、入射電子を集め、これらを電源に
戻す。粒子が固定要素、例えばコレクタの壁に衝突する
際、帯電粒子内の残りのエネルギーのほとんどは、熱と
なって放出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ビームがコレクタに進
入した後、磁気合焦がなされない場合、個々の電子は、
空間電荷によって分散される。電子は同じような電荷を
有しているので、当然ながら反発し合い、分散した電子
は、コレクタの内壁に均一に衝突する。一般に、衝突し
た電子により発生された熱は、コレクタを囲んでいる外
部冷却ジャケットに、コレクタ壁を通って伝えられる。
入した後、磁気合焦がなされない場合、個々の電子は、
空間電荷によって分散される。電子は同じような電荷を
有しているので、当然ながら反発し合い、分散した電子
は、コレクタの内壁に均一に衝突する。一般に、衝突し
た電子により発生された熱は、コレクタを囲んでいる外
部冷却ジャケットに、コレクタ壁を通って伝えられる。
【０００４】ビームがコレクタ内で均一に分散しない場
合、コレクタの作動は、大幅に悪化する。コレクタ内に
おける電子の衝突により、正イオンが発生することが多
く、このような正イオンは、コレクタ内に累積し、空間
電荷を相殺する。コレクタ内に空間電荷がないと、電子
は、ビーム状に合焦された状態に維持される。集中化さ
れたビームが分散されないで、コレクタ内で単一スポッ
トとして衝突すると仮定すれば、このビームは、コレク
タに短時間のうちに、過度のひずみを生じさせる。その
ため、コレクタを破壊することがある。相対論的速度の
近くで作動するハイパワービームは、自己誘導磁界を発
生する傾向がある。この自己誘導磁界も、コレクタ進入
後に、ビームを合焦状態に維持するよう働く。
合、コレクタの作動は、大幅に悪化する。コレクタ内に
おける電子の衝突により、正イオンが発生することが多
く、このような正イオンは、コレクタ内に累積し、空間
電荷を相殺する。コレクタ内に空間電荷がないと、電子
は、ビーム状に合焦された状態に維持される。集中化さ
れたビームが分散されないで、コレクタ内で単一スポッ
トとして衝突すると仮定すれば、このビームは、コレク
タに短時間のうちに、過度のひずみを生じさせる。その
ため、コレクタを破壊することがある。相対論的速度の
近くで作動するハイパワービームは、自己誘導磁界を発
生する傾向がある。この自己誘導磁界も、コレクタ進入
後に、ビームを合焦状態に維持するよう働く。
【０００５】従って、コレクタ内で累積し、効率的な電
子ビームの廃棄を阻止するイオンを排除できる電子ビー
ムコレクタを提供することが望ましい。
子ビームの廃棄を阻止するイオンを排除できる電子ビー
ムコレクタを提供することが望ましい。
【０００６】本発明の目的は、効率的な電子ビームの廃
棄を可能とするよう、コレクタの入口で、イオンを排除
する電子ビームコレクタを提供することにある。
棄を可能とするよう、コレクタの入口で、イオンを排除
する電子ビームコレクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】この目的を達
成するため、本発明によれば、電子銃のカソードにより
発生された使用済み電子がマイクロウェーブ装置の相互
作用領域を通過した後に、これら電子を収集するための
電子コレクタが提供される。このコレクタは、マイクロ
ウェーブ装置を出た後、電子が通過する入口孔を有する
密閉空間を構成する内壁を有するバケットを含む。密閉
領域内の入口孔の近くに電極が配置され、マイクロウェ
ーブ装置に対して正の電位が電極に印加される。この電
位は、入口孔に実質的にイオンのない領域を形成し、こ
の領域は、空間電荷による使用済み電子の効率的な廃棄
を促進する。電極はほぼジョウゴ状であり、複数の伝熱
性かつ電気絶縁性支持ポストにより、密閉領域に固定さ
れる。電極と外部電源との間は、電気フィードスルーを
介して電気的に接続される。
成するため、本発明によれば、電子銃のカソードにより
発生された使用済み電子がマイクロウェーブ装置の相互
作用領域を通過した後に、これら電子を収集するための
電子コレクタが提供される。このコレクタは、マイクロ
ウェーブ装置を出た後、電子が通過する入口孔を有する
密閉空間を構成する内壁を有するバケットを含む。密閉
領域内の入口孔の近くに電極が配置され、マイクロウェ
ーブ装置に対して正の電位が電極に印加される。この電
位は、入口孔に実質的にイオンのない領域を形成し、こ
の領域は、空間電荷による使用済み電子の効率的な廃棄
を促進する。電極はほぼジョウゴ状であり、複数の伝熱
性かつ電気絶縁性支持ポストにより、密閉領域に固定さ
れる。電極と外部電源との間は、電気フィードスルーを
介して電気的に接続される。
【０００８】下記の好ましい実施例の説明を検討すれ
ば、当業者には、本発明の別の利点および目的の達成だ
けでなく、本発明のコレクタイオンエキスペラーを、よ
り完全に理解しうると思う。次に、添付図面を参照して
本発明を説明する。
ば、当業者には、本発明の別の利点および目的の達成だ
けでなく、本発明のコレクタイオンエキスペラーを、よ
り完全に理解しうると思う。次に、添付図面を参照して
本発明を説明する。
【０００９】
【実施例】まず図１、図２および図３について説明す
る。これらの図には、コレクタ内の電子流をシミュレー
トする種々のコンピュータモデルが示されている。これ
らの図の下縁は、典型的なコレクタ１０の中心線を示
す。図の左側には、コンピュータの入口孔２２に接続さ
れたマイクロウェーブ管体１２が設けられている。コン
ピュータ１０は、図の上部で示された内部コレクタ壁１
８と、図の右側部分の下方に傾斜する境界により示され
たコレクタの円錐形断面２８と、コレクタの後端部２６
を有する。当技術分野で知られているように、典型的な
コレクタ１０は、マイクロウェーブ管体１２を出る電子
流を受け入れ、かつ消散させるための内部チャンバを有
する。
る。これらの図には、コレクタ内の電子流をシミュレー
トする種々のコンピュータモデルが示されている。これ
らの図の下縁は、典型的なコレクタ１０の中心線を示
す。図の左側には、コンピュータの入口孔２２に接続さ
れたマイクロウェーブ管体１２が設けられている。コン
ピュータ１０は、図の上部で示された内部コレクタ壁１
８と、図の右側部分の下方に傾斜する境界により示され
たコレクタの円錐形断面２８と、コレクタの後端部２６
を有する。当技術分野で知られているように、典型的な
コレクタ１０は、マイクロウェーブ管体１２を出る電子
流を受け入れ、かつ消散させるための内部チャンバを有
する。
【００１０】図１は、マイクロウェーブ管体１２からの
合焦ビーム１４を受け入れる典型的コレクタ１０を示
す。ビームは、コレクタの入口孔２２を通って進入した
後、コレクタ１０内に磁気合焦がなされていないため
に、この中の空間電荷により、すぐに発散を開始する。
個々の電子１６は、全体に一様に離間したパターンで、
内部のコレクタ壁１８およびコレクタの円錐形断面２８
の部分に衝突することが理解できよう。図１は、電子ビ
ームが効率的に分散し、消散するようなコレクタ１０内
のほぼ理想的な条件を示している。
合焦ビーム１４を受け入れる典型的コレクタ１０を示
す。ビームは、コレクタの入口孔２２を通って進入した
後、コレクタ１０内に磁気合焦がなされていないため
に、この中の空間電荷により、すぐに発散を開始する。
個々の電子１６は、全体に一様に離間したパターンで、
内部のコレクタ壁１８およびコレクタの円錐形断面２８
の部分に衝突することが理解できよう。図１は、電子ビ
ームが効率的に分散し、消散するようなコレクタ１０内
のほぼ理想的な条件を示している。
【００１１】図２は、これと対照的に、コレクタ１０の
最悪の例を示す。電子ビーム１４は、図１に示すように
発散せずに、コレクタの全長にわたって合焦状態のまま
であり、最後にコレクタの後部端２６に衝突する。図１
と違って、電子ビーム１４は、コレクタ内に累積した正
のイオンによって発散することができない。累積したイ
オンは空間電荷を中性化し、電子ビーム１４を合焦状態
のままに維持する。コレクタの後部端２６においてビー
ムが集中化されるので、このコレクタ部分は加熱され、
最終的にコレクタ１０を損傷させることになる。
最悪の例を示す。電子ビーム１４は、図１に示すように
発散せずに、コレクタの全長にわたって合焦状態のまま
であり、最後にコレクタの後部端２６に衝突する。図１
と違って、電子ビーム１４は、コレクタ内に累積した正
のイオンによって発散することができない。累積したイ
オンは空間電荷を中性化し、電子ビーム１４を合焦状態
のままに維持する。コレクタの後部端２６においてビー
ムが集中化されるので、このコレクタ部分は加熱され、
最終的にコレクタ１０を損傷させることになる。
【００１２】図２の条件は、図３に示すように、コレク
タの入口孔２２と隣接した部分に真の正の電位を導入す
ることによって、有効に除かれる。マイクロウェーブ管
に対して、＋７５キロボルトの電界電位を有する電極
は、図３の表面３０によってシミュレートされる。電極
表面３０からの距離が増加するにつれて低下する電界レ
ベルを示すよう、コレクタ１０内に等電位線が引いてあ
る。電極表面３０の上に生じる電位は、コレクタ１０内
のいずれのイオンも、コレクタ１０の後部端に引き寄せ
るように働く。これによって、電子ビーム１４は、イオ
ンがない時と同じように効果的に分散できる。コレクタ
１０の後部端にイオンが集中しているにもかかわらず、
電子ビームは、すでに実質的に分散されるので、再合焦
されることはない。
タの入口孔２２と隣接した部分に真の正の電位を導入す
ることによって、有効に除かれる。マイクロウェーブ管
に対して、＋７５キロボルトの電界電位を有する電極
は、図３の表面３０によってシミュレートされる。電極
表面３０からの距離が増加するにつれて低下する電界レ
ベルを示すよう、コレクタ１０内に等電位線が引いてあ
る。電極表面３０の上に生じる電位は、コレクタ１０内
のいずれのイオンも、コレクタ１０の後部端に引き寄せ
るように働く。これによって、電子ビーム１４は、イオ
ンがない時と同じように効果的に分散できる。コレクタ
１０の後部端にイオンが集中しているにもかかわらず、
電子ビームは、すでに実質的に分散されるので、再合焦
されることはない。
【００１３】次に、図４を参照する。図４には、代表的
なコレクタ１０が示されている。コレクタ１０は、マイ
クロウェーブ管本体１２からの使用済み電子ビーム１４
を受ける入口孔２２を有する。コレクタ１０は、更に全
体が円筒形をした壁１８を有し、この壁は、円錐形状の
断面２８に移行している。コレクタ１０の遠方端では、
円錐形断面２８は端部部分２６として終わっている。壁
１８および円錐形断面２８は、一般に高伝熱性材料、例
えば銅から形成されている。壁１８および円錐形断面２
８の回りには、冷却ジャケット３２が設けられている。
このジャケット３２は、壁１８および円錐形断面２８を
通って吸収された熱を通過させるよう、冷却液流を流す
ようになっている。冷却液を冷却液リザーバ（図示せ
ず）との間で流すよう、冷却液入口パイプ２５および出
口パイプ２７が設けられている。
なコレクタ１０が示されている。コレクタ１０は、マイ
クロウェーブ管本体１２からの使用済み電子ビーム１４
を受ける入口孔２２を有する。コレクタ１０は、更に全
体が円筒形をした壁１８を有し、この壁は、円錐形状の
断面２８に移行している。コレクタ１０の遠方端では、
円錐形断面２８は端部部分２６として終わっている。壁
１８および円錐形断面２８は、一般に高伝熱性材料、例
えば銅から形成されている。壁１８および円錐形断面２
８の回りには、冷却ジャケット３２が設けられている。
このジャケット３２は、壁１８および円錐形断面２８を
通って吸収された熱を通過させるよう、冷却液流を流す
ようになっている。冷却液を冷却液リザーバ（図示せ
ず）との間で流すよう、冷却液入口パイプ２５および出
口パイプ２７が設けられている。
【００１４】図５は、イオンエキスペラー電極３４を説
明するために、コレクタ１０をより詳細に示す。電極３
４は、全体としてジョウゴ状となっており、コレクタの
入口孔２２に隣接して、コレクタ１０内に配置されてい
る。電極３４は、入口孔２２に隣接する前縁３６と、外
壁１８に隣接する後縁３８とを有している。電極３４
は、一般に伝熱性かつ導電性材料、例えば銅から形成さ
れる。
明するために、コレクタ１０をより詳細に示す。電極３
４は、全体としてジョウゴ状となっており、コレクタの
入口孔２２に隣接して、コレクタ１０内に配置されてい
る。電極３４は、入口孔２２に隣接する前縁３６と、外
壁１８に隣接する後縁３８とを有している。電極３４
は、一般に伝熱性かつ導電性材料、例えば銅から形成さ
れる。
【００１５】コレクタ１０内の所定場所には、複数の伝
熱性かつ電気絶縁性支持ポスト（全体を５０で示す）に
より、電極３４が懸架されている。このポスト５０は、
電極３４に接続するカプラー５６と、カプラー５６を囲
むセラミックインシュレータ５２と、コレクタ１０の前
方支持壁１９を貫通するカプラー６２を含む。カプラー
５６は、取り付け表面から軸方向に延びるペグほぞ５８
を備えた取り付け表面４４を有する。電極３４は、対応
する取り付け表面４４と、ペグほぞ５８を受け入れる対
応するほぞ穴４６とを有する。カプラー５６と電極３４
は、共に一体的に形成され、電極を所定場所に強固に保
持すると共に、電極からコレクタ１０の外部の点に熱を
伝えるようになっている。
熱性かつ電気絶縁性支持ポスト（全体を５０で示す）に
より、電極３４が懸架されている。このポスト５０は、
電極３４に接続するカプラー５６と、カプラー５６を囲
むセラミックインシュレータ５２と、コレクタ１０の前
方支持壁１９を貫通するカプラー６２を含む。カプラー
５６は、取り付け表面から軸方向に延びるペグほぞ５８
を備えた取り付け表面４４を有する。電極３４は、対応
する取り付け表面４４と、ペグほぞ５８を受け入れる対
応するほぞ穴４６とを有する。カプラー５６と電極３４
は、共に一体的に形成され、電極を所定場所に強固に保
持すると共に、電極からコレクタ１０の外部の点に熱を
伝えるようになっている。
【００１６】インシュレータ５２は、カップ状となって
おり、カプラー５６を囲み、熱がコレクタ１０側に熱交
換されて戻るのを防止している。当技術分野で知られて
いるように、インシュレータ５２は、電気絶縁能力を更
に高めるよう、複数のラジエータフィン５４を有してい
る。インシュレータ５２を、酸化ベリリウム系セラミッ
ク材料で形成することは公知である。
おり、カプラー５６を囲み、熱がコレクタ１０側に熱交
換されて戻るのを防止している。当技術分野で知られて
いるように、インシュレータ５２は、電気絶縁能力を更
に高めるよう、複数のラジエータフィン５４を有してい
る。インシュレータ５２を、酸化ベリリウム系セラミッ
ク材料で形成することは公知である。
【００１７】インシュレータ５２に対して、カプリング
部材６２が軸方向に連結されている。このカプラー６２
は、支持壁１９を貫通し、電極３４を支持壁に対して強
固に固定している。カプラー６２は、ポスト５０に対す
る剛性支持体となると共に環状冷却材のチャンネル６４
に対する熱パスとなっている。ヒートラジエータ６６
は、電極３４から排出された熱を冷却材チャンネル６４
に廃棄するため、カプラー６２に接合している。ヒート
ラジエータ６６は、当技術分野で知られているように、
複数のフィン６８を有している。
部材６２が軸方向に連結されている。このカプラー６２
は、支持壁１９を貫通し、電極３４を支持壁に対して強
固に固定している。カプラー６２は、ポスト５０に対す
る剛性支持体となると共に環状冷却材のチャンネル６４
に対する熱パスとなっている。ヒートラジエータ６６
は、電極３４から排出された熱を冷却材チャンネル６４
に廃棄するため、カプラー６２に接合している。ヒート
ラジエータ６６は、当技術分野で知られているように、
複数のフィン６８を有している。
【００１８】電極３４に電位を与えるため、全体を２０
で示す単一の電気フィードスルーが設けられている。こ
の電気フィードスルー７０は、高い電圧リード線７３を
囲むセラミックインシュレータ７２から成る。リード線
７３は、電極３４内に設けられた対応するコンセント７
８に、電気的に接合する導電ターミナル７６を有してい
る。リード線７３の一端は、仮想線で示す外側カバープ
レート８４を貫通している。このリード線７３をコレク
タ１０の外へ出して、このリード線を電源９０に接合で
きる。セラミックインシュレータ７２は、電気絶縁性能
を更に高めるため、複数のインシュレータフィン７４を
有している。このインシュレータ７２は、酸化アルミナ
系セラミック材料で形成される。
で示す単一の電気フィードスルーが設けられている。こ
の電気フィードスルー７０は、高い電圧リード線７３を
囲むセラミックインシュレータ７２から成る。リード線
７３は、電極３４内に設けられた対応するコンセント７
８に、電気的に接合する導電ターミナル７６を有してい
る。リード線７３の一端は、仮想線で示す外側カバープ
レート８４を貫通している。このリード線７３をコレク
タ１０の外へ出して、このリード線を電源９０に接合で
きる。セラミックインシュレータ７２は、電気絶縁性能
を更に高めるため、複数のインシュレータフィン７４を
有している。このインシュレータ７２は、酸化アルミナ
系セラミック材料で形成される。
【００１９】好ましい実施例では、８個の支持ポスト５
０と、１つの電気フィードスルー７０が設けられてい
る。これらポストおよびフィードスルーの配置は、図６
に示されている。ポスト５０は、単一のフィードスルー
７０に対して離間した状態で、コレクタ１０と同軸上に
均一に離間している。フィードスルー７０は、全体とし
て、ポスト５０よりも小さくなっているので、これらの
間隔は、完全に対称的にはできない。同じ効果を得るの
に、別のスペース配列も可能であることは明らかであ
る。図５は、均一に半分割された一つのポスト５０と、
一つのフィードスルー７０を示している。図６から明ら
かなように、フィードスルー７０は、ポスト５０と１８
０度逆の位置に配置されていないので、図５では、全体
が一定の比率で描かれていない。
０と、１つの電気フィードスルー７０が設けられてい
る。これらポストおよびフィードスルーの配置は、図６
に示されている。ポスト５０は、単一のフィードスルー
７０に対して離間した状態で、コレクタ１０と同軸上に
均一に離間している。フィードスルー７０は、全体とし
て、ポスト５０よりも小さくなっているので、これらの
間隔は、完全に対称的にはできない。同じ効果を得るの
に、別のスペース配列も可能であることは明らかであ
る。図５は、均一に半分割された一つのポスト５０と、
一つのフィードスルー７０を示している。図６から明ら
かなように、フィードスルー７０は、ポスト５０と１８
０度逆の位置に配置されていないので、図５では、全体
が一定の比率で描かれていない。
【００２０】電極３４を備えたコレクタ１０を作動させ
るため、リード線７３を介して電極に電位を印加する。
マイクロウェーブ管１２に対して、＋１００キロボルト
までになっている電位を電極３４に印加することは公知
である。この電位は、入口孔２２に隣接するコレクタ１
０内のサドル状の電界領域を形成し、この電界領域は、
コレクタ１０の後部端にイオンを移動させ、コレクタの
前方端に実質的にイオンのない領域を形成する。電子ビ
ーム１４は、電極３４に形成された集中電界を通過する
と、急速に分散する。こうして分散した電子１６は、内
壁１８および円錐形断面２８に衝突し、熱となって放散
する。この熱は、冷却材チャンネル３２を介してコレク
タ１０から除去される。ビーム１４からの電子の一部
は、電極３４に衝突することがあるので、電極３４から
余分な熱を除くよう、冷却材チャンネル６４への通路
が、カプラー５６および６２を貫通するよう設けられて
いる。
るため、リード線７３を介して電極に電位を印加する。
マイクロウェーブ管１２に対して、＋１００キロボルト
までになっている電位を電極３４に印加することは公知
である。この電位は、入口孔２２に隣接するコレクタ１
０内のサドル状の電界領域を形成し、この電界領域は、
コレクタ１０の後部端にイオンを移動させ、コレクタの
前方端に実質的にイオンのない領域を形成する。電子ビ
ーム１４は、電極３４に形成された集中電界を通過する
と、急速に分散する。こうして分散した電子１６は、内
壁１８および円錐形断面２８に衝突し、熱となって放散
する。この熱は、冷却材チャンネル３２を介してコレク
タ１０から除去される。ビーム１４からの電子の一部
は、電極３４に衝突することがあるので、電極３４から
余分な熱を除くよう、冷却材チャンネル６４への通路
が、カプラー５６および６２を貫通するよう設けられて
いる。
【００２１】図７では、コレクタ１０はマイクロウェー
ブ管本体１２に固定されるよう示されている。この管本
体１２は、電子ビーム１４が進行マイクロウェーブＲＦ
信号と相互作用するよう、内部相互作用構造体を有して
いる。管本体１２の逆の端部には、電子銃５が設けられ
ており、この電子銃は、電子ビーム１４を発生する。こ
の電子ビーム１４は、相互作用構造体の全長にわたって
は合焦状態のままであり、コレクタ１０に進入する際、
急速に消散する。
ブ管本体１２に固定されるよう示されている。この管本
体１２は、電子ビーム１４が進行マイクロウェーブＲＦ
信号と相互作用するよう、内部相互作用構造体を有して
いる。管本体１２の逆の端部には、電子銃５が設けられ
ており、この電子銃は、電子ビーム１４を発生する。こ
の電子ビーム１４は、相互作用構造体の全長にわたって
は合焦状態のままであり、コレクタ１０に進入する際、
急速に消散する。
【００２２】以上、コレクタイオンエキスペラーの好ま
しい実施例について説明したが、当業者であれば、これ
により、上記目的および利点が得られることはよく分か
ると思う。また、当業者であれば、本発明の精神および
範囲内で、種々の変形、適応および別の実施例が可能で
あることも言うまでもない。例えば、エキスペラー電極
３４を、別の形状および材料としても、有利に利用でき
るし、またＡＣを含む他のエキスペラー電圧も利用でき
る。
しい実施例について説明したが、当業者であれば、これ
により、上記目的および利点が得られることはよく分か
ると思う。また、当業者であれば、本発明の精神および
範囲内で、種々の変形、適応および別の実施例が可能で
あることも言うまでもない。例えば、エキスペラー電極
３４を、別の形状および材料としても、有利に利用でき
るし、またＡＣを含む他のエキスペラー電圧も利用でき
る。
【００２３】
【効果】本発明によれば、電子コレクタの入口孔近くに
配置した電極に、正の電位がかけられているので、この
入口孔に、イオンが生ぜず、そこのためコレクタ内の空
間電荷により、使用済み電子が効率的に廃棄される。
配置した電極に、正の電位がかけられているので、この
入口孔に、イオンが生ぜず、そこのためコレクタ内の空
間電荷により、使用済み電子が効率的に廃棄される。
【図１】典型的コレクタ内の空間電荷による電子ビーム
の分散のコンピュータモデルを示す。
の分散のコンピュータモデルを示す。
【図２】コレクタ内に累積したイオンによりビーム全体
が崩壊した図１に示したような電子ビームのコンピュー
タモデルを示す。
が崩壊した図１に示したような電子ビームのコンピュー
タモデルを示す。
【図３】コレクタの入口孔に配置されたイオンエキスペ
ラー電極と作用するようビームがコレクタ内で分散する
図１に示したような電子ビームのコンピュータモデルを
示す。
ラー電極と作用するようビームがコレクタ内で分散する
図１に示したような電子ビームのコンピュータモデルを
示す。
【図４】イオンエキスペラー電極を有するコレクタの横
断面図を示す。
断面図を示す。
【図５】図４に示したコレクタイオンエキスペラー電極
の拡大横断面図を示す。
の拡大横断面図を示す。
【図６】図５の６−６断面を通るコレクタイオンエキス
ペラー電極の断面図を示す。
ペラー電極の断面図を示す。
【図７】電子銃および相互作用構造体と組み合わせて使
用する典型的コレクタを示す。
用する典型的コレクタを示す。
５ カソード １０ コレク
タ １２ マイクロウェーブ装置 １４ 電子ビ
ーム １８ 内壁 ２２ 入口孔 ３４ 電極 ７２ フィー
ドスルー ７３ リード線
タ １２ マイクロウェーブ装置 １４ 電子ビ
ーム １８ 内壁 ２２ 入口孔 ３４ 電極 ７２ フィー
ドスルー ７３ リード線
Claims (3)
- 【請求項１】 電子銃のカソードにより発生された使用
済み電子を、マイクロウェーブ装置の相互作用領域通過
後に収集するための電子コレクタであって、 前記マイクロウェーブ装置を出た後、前記電子が通過す
る入口孔を有する密閉領域を構成する内部壁を有するバ
ケットと、 前記密閉領域内にて、前記入口孔の近くに配置された電
極と、 前記マイクロウェーブに対して正の電位を前記電極に印
加する手段とを有し、 前記正の電位は前記使用済み電子の発散を促進するよう
に、前記入口孔に、実質的にイオンのない領域を形成す
るようになっている電子コレクタ。 - 【請求項２】 前記帯電粒子が通過する入口を有する密
閉領域と、 前記密閉領域内にて前記入口の近くに配置された電極
と、 前記マイクロウェーブ装置に対して、正の電位を前記電
極に印加するための手段とを備える、マイクロウェーブ
装置からの使用済み帯電粒子を収集するための電子コレ
クタ。 - 【請求項３】 電子銃のカソードにより発生された使用
済み電子を、マイクロウェーブ装置の相互作用領域通過
後に収集するための電子コレクタであって、 前記マイクロウェーブ装置を出た後、前記電子が通過す
る（前記カソードと同一空間に伸びる長手方向軸を有す
る）入口孔を有する密閉領域を構成する内部壁を有する
バケットと、 前記密閉領域内にて前記入口孔の近くに配置された、前
記長手方向軸と同心状の電極と、 前記マイクロウェーブに対して、正の電位を前記電極に
印加する手段とを備え、 前記正の電位は前記長手方向軸から実質的に離れる方向
への前記使用済み電子の発散を促進するように、前記入
口孔に実質的にイオンのない領域を形成する電子コレク
タ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/917815 | 1992-07-21 | ||
| US07/917,815 US5389854A (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Collector ion expeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06162938A true JPH06162938A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=25439365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5159822A Pending JPH06162938A (ja) | 1992-07-21 | 1993-06-30 | 電子コレクタ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5389854A (ja) |
| JP (1) | JPH06162938A (ja) |
| CA (1) | CA2100931A1 (ja) |
| DE (1) | DE4323777A1 (ja) |
| FR (1) | FR2694129A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5780970A (en) * | 1996-10-28 | 1998-07-14 | University Of Maryland | Multi-stage depressed collector for small orbit gyrotrons |
| KR100383608B1 (ko) * | 2000-07-06 | 2003-05-16 | 삼성전자주식회사 | 알칼리 할로겐이 첨가된 광증폭기용 황화물 유리 및 그제조 방법 |
| WO2008131295A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-30 | L-3 Communications Corporation | Method and apparatus for interaction with a modulated off-axis electron beam |
| RU2690530C1 (ru) * | 2018-08-31 | 2019-06-04 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Коллектор с рекуперацией энергии свч прибора |
| CN113130277B (zh) * | 2021-04-21 | 2024-02-13 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种收集极组件、速调管永磁聚焦系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328367U (ja) * | 1976-08-17 | 1978-03-10 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR991127A (fr) * | 1944-03-31 | 1951-10-01 | Csf | Perfectionnements aux tubes à vide utilisant des faisceaux electroniques intenses |
| NL222475A (ja) * | 1957-01-29 | |||
| US3368104A (en) * | 1964-03-17 | 1968-02-06 | Varian Associates | Electron beam tube included depressed collector therefor |
| US3626230A (en) * | 1969-10-02 | 1971-12-07 | Varian Associates | Thermally conductive electrical insulator for electron beam collectors |
| US3824425A (en) * | 1973-05-21 | 1974-07-16 | Sperry Rand Corp | Suppressor electrode for depressed electron beam collector |
| DE2333441C3 (de) * | 1973-06-30 | 1975-12-18 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Lauffeldröhre |
| US4096409A (en) * | 1976-10-04 | 1978-06-20 | Litton Systems, Inc. | Multistage depressed collector |
| EP0258667A1 (de) * | 1986-08-29 | 1988-03-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektronenstrahlauffänger für Laufzeitröhren |
| US4794303A (en) * | 1987-01-22 | 1988-12-27 | Litton Systems, Inc. | Axisymmetric electron collector with off-axis beam injection |
| JPH02109234A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-20 | Toshiba Corp | マイクロ波管のコレクタ構体 |
| JPH0479128A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-12 | Nec Corp | マイクロ波管用多段電位低下コレクタ |
| FR2668297A1 (fr) * | 1990-10-23 | 1992-04-24 | Thomson Tubes Electroniques | Collecteur pour tube hyperfrequence et tube hyperfrequence comportant un tel collecteur. |
-
1992
- 1992-07-21 US US07/917,815 patent/US5389854A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5159822A patent/JPH06162938A/ja active Pending
- 1993-07-15 DE DE4323777A patent/DE4323777A1/de not_active Ceased
- 1993-07-20 CA CA002100931A patent/CA2100931A1/en not_active Abandoned
- 1993-07-21 FR FR9308951A patent/FR2694129A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328367U (ja) * | 1976-08-17 | 1978-03-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5389854A (en) | 1995-02-14 |
| FR2694129A1 (fr) | 1994-01-28 |
| DE4323777A1 (de) | 1994-01-27 |
| CA2100931A1 (en) | 1994-01-22 |
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