JPS5847638Y2 - ビ−ム直進形マイクロ波管装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はビーム直進形マイクロ波管装置に関する。

一般にビーム直進形マイクロ波管装置例えば直進形クラ
イストロンは、電子銃と、入力空胴、中間空胴、出力空
胴をドリフト管で連結した電子作用部と、コレクタ部と
で構威し、電子銃で発射した電子ビームを入力空胴に導
入された入力信号で速度変調し、中間空間及びドリフト
管で徐々に密度変調に変え、その密度変調された電子ビ
ームが出力空胴のギャップを通過すことにより出力空胴
から増幅されたマイクロ波を得るもので、この際用済と
なった電子ビームはコレクタ部で捕集される。

ところでＵＨＦ帯で出力が概略３０ ＫＷ以下のクライ
ストロンは、一般に空胴外付形が用いられ、真空気密は
ドリフト管と同心的に置かれたセラミック板により保た
れるために以下の利点がある。

即ち、クライストロン本体を組立、封止後に空胴を取付
けるため、クライストロン本体一種類と数種類の外付空
胴を用意すれば、機械的に外付空胴の同調をとることに
より、概略４７０〜６９０ ＭＨｚの周波数帯域をカバ
ーできる。

又、空胴の同調も真空気密と関係ない所で行なうため、
簡単な構造で済む。

ところが出力が概略３０ ＫＷ組以上なると、上記構造
のタライストロンは以下の欠点があるために製作不可能
となる。

即ち、出力が大きくなるに従い、真空気密を保つセラミ
ック円筒にかかる電圧が高くなり、セラミック円筒が誘
電体損失により加熱されるため、冷却が必要となり、構
造が複雑となる。

特に出力空胴においては、セラミック円筒にかかる電圧
も高くなり、更に空胴の一部に外部回路との結合手段が
設けられるため、セラミック円筒にかかる電圧も軸対称
でなくなり、不均一となって局部加熱され易くなり、温
度勾配を生じて破損に至る。

従ってこの場合には、空胴壁と真空を保つ気密壁を同一
とした空胴内蔵形が用いられるが、以下の欠点がある。

即ち、動作周波数に応じ、異なった空胴を持ったクライ
ストロンを製作しなければならない。

又、製造工程において、周波数を何らかの方法で調整後
、気密鑞接するが、一般には後工程で変化する場合があ
るので、周波数調整機構が必要となるが、気密を保ちな
がら、可変させる個所を設けるため、複雑な構造となる
。

この考案は上記事情に鑑みなされたもので、周波数調整
が容易にして、而も空胴外付形の欠点のないビーム直進
形マイクロ波管装置を提供することを目的とする。

以下、図面を参照してこの考案の一実施例を詳細に説明
する。

ビーム直進形マイクロ波管装置として大電力ビーム直進
形クライストロンを例にとれば、この考案のクライスト
ロンは第１図に示すように構成され、電子銃１、電子作
用部２及びコレクタ部３からなっている。

そして前記電子銃１はヒーター４、陰極５、陽極６によ
り構成され、動作時には陰極５から電子ビーム７が発射
される。

又、このような電子銃１に続く電子作用部２は、電子銃
１からコレクタ部３の方に順次人力空胴８、複数の中空
空胴９，１０，１１．出力空胴１２を直列的に並べ、ド
リフト管１３により相互に連結されてなっている。

更に前記入力空胴８、中間空胴９，１０内にはそれぞれ
セラミック円筒１４が配設されている。

このような構成のクライストロンにおいて、考案者はセ
ラミック円筒１４にかかる電圧を計算した結果、出力３
０ ＫＷ組以上なっても、出力空胴１２及びそれよりす
ぐ上流の空胴を除いては、出力２００ＫＷ程度迄は、セ
ラミック円筒１４にかかる電圧も低く、構造が複雑な空
胴内蔵形を採る必要はないことが判った。

従って例えば、出力空胴１２は内蔵形（空胴壁と真空を
保つ気密壁とは同一）として、そのすぐ上流の空胴は、
出力に応じて内蔵形成いは外付形（空胴壁と真空を保つ
気密壁とは別）とすればよい。

そこで、上記実施例では、入力空胴８、中間空胴９，１
０はいずれも外付形であり、中間空胴１１、出力空胴１
２は内蔵形である。

この考案のビーム直進形にマイクロ波管装置は上記説明
及び図示のように構成されているので、次のような数多
くの優れた効果を有している。

即ち、内蔵空胴が２個となり、全部の空胴を内蔵形にし
た場合に比べ、構造が極めて簡単となる。

この結果、組立容易にしてリークの機会が減少し、歩留
りも向上する。

更に、出力空胴１２については、そのＱ値が他の空胴に
比べはるかに低いため（Ｑ〜５０）、又、そのすぐ上流
の空胴は一般には動作周波数帯域外の高い周波数に同調
されていて、それの設定値からのずれはクライストロン
の効率、利得、周波数特性に余り効かないため、双方共
周波数調整機構は不要かもしくはあってもごく簡単な構
造で済む。

一方、入力空胴８及びそれより下流の２個の中間空胴９
，１０の同調周波数はクライストロンの効率、利得、周
波数特性に大幅に効くため、その設定値は非常に重要で
あるが、これらを外付空胴としたから、容易に行なえる
。

又、出力空胴１２のすぐ上流の空胴は、一般にＱ値を高
くした方が利得、効率の点で有利であるが、これを内蔵
形としたから可能となる。

尚、第２図は５空胴とした場合（上記実施例）の各空胴
の周波数特性、第３図は全体の周波数特性を示す。

そして第２図における数字は第１図の各空胴に対応して
いる。

以上説明したようにこの考案によれば、実用的価値大な
るビーム直進形マイクロ波装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係るビーム直進形マイク
ロ波管（大電力ビーム直進形クライストロン）を示す概
略構成図、第２図は第１図のクライストロンにおける各
空胴の周波数特性を示す特性曲線図、第３図は同じく全
体の周波数特性を示す特性曲線図である。 士・・・・・電子銃、８・・・・・・入力空胴、９，１
０．１１・・・・・・中間空胴、１２・・・・・・出力
空胴、１３・・・・・・ドリフト管、１４・・・・・・
セラミック円筒。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）電子銃に続き人力空胴、複数の中間空胴、出力空
   胴を順次ドリフト管で連結してなるビーム直進形マイク
   ロ波管装置において、前記出力空胴及び該出力空胴より
   上流に向って数えて少なくとも第１番目の中間空胴は空
   胴内蔵形とし、該内蔵形空胴より上流の空胴は空胴外付
   形としたことを特徴とするビーム直進形マイクロ波管装
   置。
2. （２）前記出力空胴のすぐ上流の空胴は動作周波数の帯
   域外の高い周波数に同調させた実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のビーム直進形マイクロ波管装置。