JPH10116565A - 多空胴クライストロンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集束コイルの内径寸法を小さくできる多空胴
クライストロンおよびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 電子ビームを発生する電子銃１１と、電
子ビームの進行方向に沿って配置される複数の共振空胴
１５ａ、１５ｂと、この複数の共振空胴１５ａ、１５ｂ
部分を通過した電子ビームを捕捉するコレクタと、複数
の共振空胴１５ａ、１５ｂの１つに結合され入力信号を
供給する入力接栓１９とを具備した多空胴クライストロ
ンにおいて、電子ビームの進行方向に直交する向きの共
振空胴壁部分１５１に入力接栓１９を取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多空胴クライスト
ロンおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多空胴クライストロンは、電子ビームと
高周波との相互作用を利用する電子管で、高い周波数帯
域における信号の大電力増幅用などに使用されている。
ここで、従来の多空胴クライストロンについて図５の断
面図を参照して説明する。

【０００３】符号４１は電子銃で、電子銃４１の前方に
アノード４２が位置している。アノード４２の一部には
冷却水を流す水路４３が形成され、アノード４２と電子
銃４１間にリング状ポールピース４４が配置されてい
る。また、アノード４２に隣接して第１共振空胴４５ａ
が配置され、第１共振空胴４５ａからある間隔で第２共
振空胴４５ｂ以下複数の共振空胴（図示せず）が順に配
置されている。そして、各共振空胴間、例えば第１共振
空胴４５ａと第２共振空胴４５ｂ間にはドリフト管４６
が配置されている。

【０００４】電子銃４１から射出された電子ビームは、
各共振空胴４５ａ、４５ｂ部分やドリフト管４６内部の
通路を図の上方に進み、コレクタ（図示せず）に捕捉さ
れる。各共振空胴４５ａ、４５ｂ、…やドリフト管４６
の周囲には、これらを保護する外装カバー４７が配置さ
れ、外装カバー４７の周囲には集束磁界を形成する集束
コイル装置４８が配置されている。そして、第１共振空
胴４５ａには、外部の信号を入力する入力接栓４９が取
り付けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、入力接栓４
９は中心導体４９ａや外導体４９ｂなどから構成され、
入力接栓４９は、第１共振空胴４５ａの例えば電子ビー
ムの進行方向と平行な共振空胴壁部分４５１に取り付け
られている。このため、入力接栓４９は第１共振空胴４
５ａから図の横方向に突出する形になる。したがって、
外装カバー４７や集束コイル４８の内径寸法が大きくな
り、かつ、部品コストが高くなる。また、集束コイル４
８の中心磁界を規定の磁界値まで上げるために、コイル
を巻き足したり、動作電流を増やしたりすることがあ
る。このような場合、困難な磁界調整が必要となる。ま
た、アセンブリを行う際に、入力接栓４９と第１共振空
胴４５ａをろう接する方向と、各共振空胴４５ａ、４５
ｂ、…とドリフト管４６をろう接する方向が異なるた
め、その分、工程数が多くなる。

【０００６】また、入力接栓４９を構成する中心導休４
９ａ先端のループ４９ｃの形状寸法を求める際に、最適
な結合率になるようにコールドモデルであらかじめ評価
試験を行っている。しかし、評価試験にはかなりの時間
と費用が必要となる。また、多空胴クライストロンの製
作後には、入力空胴となる第１共振空胴４５ａとループ
４９ｃの結合率を調整することが困難である。このた
め、結合率を変えるたびにコールドモデルでの評価試験
をやり直す必要があった。

【０００７】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、集束コイルの内径寸法を小さくし、あるいは、クラ
イストロンの完成後でも入力空胴の結合率を比較的容易
に調整できる多空胴クライストロンおよびその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子ビームを
発生する電子銃と、前記電子ビームの進行方向に沿って
配置される複数の共振空胴と、この複数の共振空胴部分
を通過した前記電子ビームを捕捉するコレクタと、前記
複数の共振空胴の１つに結合され入力信号を供給する入
力接栓とを具備した多空胴クライストロンにおいて、前
記電子ビームの進行方向に直交する向きの共振空胴壁部
分に前記入力接栓を取り付けている。

【０００９】また、本発明の多空胴クライストロンの製
造方法は、電子ビームを発生する電子銃の前方に複数の
共振空胴を配置する工程と、前記複数の共振空胴の１つ
に対し、前記電子ビームの進行方向に直交する向きの壁
部分に入力信号を供給する入力接栓を取り付ける工程
と、前記入力接栓が取り付けられた共振空胴を構成する
外周壁部分の一部を変形させる工程とを有している。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１を
参照して説明する。

【００１１】符号１１は電子銃で、電子銃１１の前方に
アノード１２が位置している。アノード１２の一部にア
ノード１２を冷却する水路１３が形成され、アノード１
２と電子銃１１間にリング状ポールピース１４が配置さ
れている。また、アノード１２に隣接して第１共振空胴
１５ａが配置されている。そして、第１共振空胴１５ａ
からある間隔で第２共振空胴１５ｂ以下、図示しない複
数の共振空胴が順に配置されている。各共振空胴間、例
えば第１共振空胴１５ａと第２共振空胴１５ｂ間にはド
リフト管１６が配置されている。これらのアノード１２
や共振空胴１５ａ、１５ｂ、ドリフト管１６は接地電位
で動作させられる。

【００１２】そして、電子銃１１から射出された電子
は、各共振空胴１５ａ、１５ｂ、…やドリフト管１６内
部の通路を図の上方に進み、コレクタ（図示せず）に捕
捉される。また、各共振空胴１５ａ、１５ｂ、…やドリ
フト管１６の周囲には保護用の外装カバー１７が配置さ
れ、外装カバー１７の周囲には集束磁界を形成する集束
コイル装置１８が配置されている。

【００１３】そして、信号を入力する入力接栓１９が第
１共振空胴１５ａの電子ビームの進行方向と直交する向
きの相対的に肉厚の厚い共振空胴壁部分１５１に取り付
けられている。入力接栓１９は、中心導体１９ａと外導
体１９ｂなどから構成され、中心導体１９ａは、電子ビ
ームの進行方向に延びている。

【００１４】ここで、入力接栓１９と第１共振空胴１５
ａとの取り付け部分の構造について図２を参照して説明
する。図２は、管の中心軸を線Ｍ−Ｍで示し、管の左半
分を断面で示している。図１に対応する部分には同一の
符号を付し、重複する説明は一部省略している。

【００１５】第１共振空胴１５ａは、電子ビームの進行
方向に直交する２つの共振空胴壁部分１５１、１５２
と、電子ビームの進行方向に平行な円筒状の外周壁部分
１５３とで構成され、共振空胴壁部分１５２と外周壁部
分１５３は例えばプレス成型で一体構成されている。厚
肉の共振空胴壁部分１５１とこれより薄肉の外周壁部分
１５３とは気密接合され、各共振空胴壁部分１５１、１
５２はドリフト管１６に接合されている。そして、入力
接栓１９が共振空胴壁部分１５１に取り付けられてい
る。

【００１６】入力接栓１９は中心導体１９ａと外導体１
９ｂなどで構成され、中心導体１９ａは外導体１９ｂ内
にセラミック１９ｃで真空気密に、かつ、電気的に絶縁
して支持されている。また、中心導体１９ａと外導体１
９ｂはコネクタ１９ｄを通して外部の伝送線路と接続で
きる構成になっている。中心導体１９ａの先端は、入力
接栓１９が取り付けられた共振空胴壁部分１５１に一端
が接続されたループ２０の他端に接続され、入力接栓１
９を通して入力する高周波信号を第１空胴１５ａに結合
する構成になっている。なお、中心導体１９ａとループ
２０は一体物で構成してもよい。

【００１７】なお、第１共振空胴１５ａとドリフト管１
６、そして、第１共振空胴１５ａと入力接栓１９の接合
面はそれぞれろう接される。このとき、共振空胴壁部分
１５１とドリフト管１６をろう接するろう材は例えば符
号Ａ１、Ａ２の箇所に、また、共振空胴壁部分１５２と
ドリフト管１６をろう接するろう材は例えば符号Ｂ１、
Ｂ２の箇所に、共振空胴壁部分１５１と共振空胴壁部分
１５３をろう接するろう材は例えば符号Ｃ１、Ｃ２の箇
所に、そして、共振空胴壁部分１５１と入力接栓１９を
ろう接するろう材は例えば符号Ｄ１、Ｄ２の箇所に配置
される。そして、ろう材が配置された状態で加熱され、
ろう接が行われる。なお、これらの共振空胴壁は、銅ま
たは銅合金で形成される。

【００１８】上記した構成によれば、入力接栓１９は電
子ビームの進行方向に取り付けられており、共振空胴１
５ａから図の横方向に突出する構造になっていない。し
たがって、図１で示した外装カバー１７や集束コイル１
８の内径を小さくでき、小形化、軽量化が図れ、部品コ
ストを下げることができる。また、集束コイル１８の内
径部分が共振空胴１５ａ、１５ｂ、…の近くに配置され
る。このため、集束コイル１８の中心磁界を規定の磁界
値とするために、コイルを巻き足したり動作電流を増や
したりする調整作業が少なくなり、困難な磁界調整も必
要でなくなる。また、アセンブリの際に、入力接栓と共
振空胴壁部分のろう接方向と、各共振空胴とドリフト管
のろう接方向が一致し、各ろう接部分はそれぞれ同じ向
きになるため同時に行え、作業工程を削減できる。ま
た、集束コイルの内径寸法が小さいため、中心磁界を高
くでき、電子ビームの透過率が向上する。

【００１９】次に、本発明の他の実施形態について図３
を参照して説明する。図３では、図１に対応する部分に
は同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。図
１の実施形態では、入力接栓１９の中心導体１９ａが、
入力接栓１９が取り付けられた共振空胴壁部分１５１に
接続されたループ２０に接続されている。図３の実施形
態では、共振空胴壁部分１５１と対向し、電子ビームの
進行方向に直交するもう１つの共振空胴壁部分１５２
に、入力接栓１９の中心導体１９ａの先端をそのまま延
長した形で接続されている。

【００２０】次に、本発明のもう１つの他の実施形態に
ついて図４を参照して説明する。図４は、入力空胴であ
る第１共振空胴１５ａと人力接栓１９との取付け部分を
拡大した断面図で、図１ないし図３に対応する部分には
同一の符号を付し、重複する説明は一部省略している。

【００２１】本発明の実施形態の場合、入力接栓１９
は、電子ビームの進行方向に垂直な共振空胴壁部分１５
１に取り付けられている。したがって、中心導体１９ａ
と平行な薄肉の外周壁部分１５３を、例えば矢印Ｙのよ
うに力を加え点線Ｄのように変形させれば、共振空胴壁
部分１５３と中心導体１９ａ間の距離が変化し、入力空
胴である第１共振空胴１５ａと入力接栓との結合率を調
整できる。なお、外周壁１５３を内側に変形しすぎた場
合は、吸引等により外方に変形しなおすこともできる。

【００２２】このため、部品精度にバラツキがあって
も、共振空胴壁部分の変形によって、入力線路と入力空
胴の結合率が最適な多空胴クライストロンを実現でき
る。また、コールドモデルでの評価試験をなくすことも
できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、集束コイルの内径寸法
を小さくでき、あるいは、入力空胴の結合率を調整でき
る多空胴クライストロンおよびその製造方法を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略の断面図である。

【図２】入力接栓と共振空胴との取り付け部分の構造を
示す概略の断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態を示す概略の断面図であ
る。

【図４】本発明のもう１つの他の実施形態を示す概略の
断面図である。

【図５】従来例を説明する概略の断面図である。

【符号の説明】

１１…電子銃 １２…アノード １３…水路 １４…ポールピース １５ａ、１５ｂ…共振空胴 １５１〜１５３…共振空胴壁部分 １６…ドリフト管 １７…外装カバー １８…集束コイル １９…入力接栓 １９ａ…中心導体 １９ｂ…外導体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを発生する電子銃と、前記電
   子ビームの進行方向に沿って配置される複数の共振空胴
   と、この複数の共振空胴部分を通過した前記電子ビーム
   を捕捉するコレクタと、前記複数の共振空胴の１つに結
   合され入力信号を供給する入力接栓とを具備した多空胴
   クライストロンにおいて、前記電子ビームの進行方向に
   直交する向きの共振空胴壁部分に前記入力接栓を取り付
   けたことを特徴とする多空胴クライストロン。
2. 【請求項２】 上記入力接栓の中心導体が、前記入力接
   栓が取り付けられた共振空胴壁部分に一端が接続された
   ループに接続されたことを特徴とする請求項１記載の多
   空胴クライストロン。
3. 【請求項３】 上記入力接栓の中心導体の先端が、前記
   入力接栓が取り付けられた共振空胴壁部分と対向する共
   振空胴壁部分に接続されたことを特徴とする請求項１記
   載の多空胴クライストロン。
4. 【請求項４】 入力接栓の中心導体とほぼ平行する部分
   を有する上記共振空胴の外周壁は、上記入力接栓が取り
   付けられた部分の共振空胴壁よりも肉厚が薄くなってい
   る請求項１または請求項２または請求項３記載の多空胴
   クライストロン。
5. 【請求項５】 電子ビームを発生する電子銃と複数の共
   振空胴を同軸的に配置する工程と、前記複数の共振空胴
   の１つに対し、前記電子ビームの進行方向に直交する向
   きの壁部分に入力信号を供給する入力接栓を取り付ける
   工程と、前記入力接栓が取り付けられた共振空胴を構成
   する外周壁部分を変形させる工程とを有する多空胴クラ
   イストロンの製造方法。
6. 【請求項６】 変形させる共振空胴の壁が、入力接栓の
   中心導体と近接している壁部分である請求項５記載の多
   空胴クライストロンの製造方法。