JPS6044944A - 陰極駆動交差界形増幅管 - Google Patents

陰極駆動交差界形増幅管

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JPS6044944A
JPS6044944A JP59125397A JP12539784A JPS6044944A JP S6044944 A JPS6044944 A JP S6044944A JP 59125397 A JP59125397 A JP 59125397A JP 12539784 A JP12539784 A JP 12539784A JP S6044944 A JPS6044944 A JP S6044944A
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slow
wave
cathode
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/42Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/44Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field the forward travelling wave being utilised

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  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 1も′1.明の分!L!? 、−、! ’i”i+−明Qj6(7′に昇り11冒幅管に関し、
特に入力信号か1″ソ、’Iv’の一部で、わる遅波相
IJ−作用回路へと印加σれl’、r 、’lころのも
ニア1j・1tf ’i:rに関する9、1イ11来1
シイ小fび)、′I儲明〕イC7’r界形J11’ki
j管(c v゛A )にす、・いて、伸侵したI窮11
61、了り’lf+i +!:イ゛11、に111は′
平行な陽極表面との間を電子trn:か+5tr、れ4
1.11”、l、i楡のうち少なくとも一部は電磁波1
ハj14月111路で、5すニーCの電磁波の速度ば交
差電磁界中+/) ’li1.子流の1・ゝリフト速度
に一致している。非(1^櫃c +−゛AにおいてJ・
8幅管の入力端伺近では、′市了ζ、11書1 lid
; 4;;表面(1t<のlζ1いムゴjにほぼ限定さ
れている。
1.41.7回路に入力さ〕′する電磁波の太(画周波
′町J易は陰4.1.1・li!i: T小8いの−t
′、2次’rl、j子放出増倍を起すは、” (〕)−
〕+−ネル3−をもって1iar 4夕を衝撃する電子
をも/’<リフ−Jよう々軌’!1);盈・調の形成は
緩やかなものであ:!f’ Ll −+>らに回り11
の出力部分において電磁波を誘導するような電荷スポー
クの形成が遅延される。
従来技術において提案されたことは、陰極を第二の遅波
相互作用回路とし、そこに入力化ぢを印加するものであ
る。この回路の無線周波′市場NIIA極@面伺近で太
きく、近くの電子jtffと強く相−4作用する。かく
して′直流及び電磁波エネルへ・−の形成が非常に早く
なる。人力1(シ極回路に」2リル成された電荷ス、j
5−りが出力陽極回路を駆!1.H(Jラ−る。本出願
人は、この従来技術の方法がしばしc;1′小f+:1
1J1’。
なものであることを発見し/こ。対面する賜イv回路と
陰極回路との結合は不用僻的なもの″〔ある。式らに、
完全に結合した入力!11”4と出力端におυする両回
路の終端及び内部的に′電磁波を咬収する端部における
両回路の終端は完全ではる:いいで、′1a磁波のいく
らかがその端部において反射き)する0、悶イメ回路の
出力から反射されるエネルギーは、逆に結合されて陰極
回路内で後ノ1G波台・形成′Jる1、この後進波は陰
極回路の人力においで部分的に円反射される。結果的に
前進波が再生され、不安定1・!1をもたらす。第二の
問題と[2てC10,叫(夕回路−1−の′市磁lj<
がI鑑4ip<回L′1°:IJ’ Mr−C’+、l
i (m ’易を(11r立(7,それが入力l”l 
’N+Sのfbll IBI ’lでの2p間′、U〕
荷の生成に干渉する。
1;l、明b)、iバイアぜI □p: ’r、’:明Lし−目的Q1.商シフ′)jテ
ィ11イ4Iを・11する交差宜形」・l゛11□・ビ
1111 イ・/″(’、 L、+ ”j’−(i イ
 あるー、If!+の目的6〕、最lj\の1、ン)を
is一つ交に:界形増幅督・・;)/(ら−ツC+!、
’、’ −’C’ A・、る、。
・710の11的LI:、2つの〕1)L波相!11作
用回路を有メ/[、又)゛・計昇形J’1−j ’1(
lj・1j“をもン°こらず−ことにより実用色i 、
:= 、、’ hつに一11\l・メHg1I ejゴ
!あり、それケ1届:子流に対17+1−4−イノ41
1!1作用安案を有L 、に夕181Sからの入力4h
妬((,1,1冒r’j−る人力1′lla庖イ」する
。他の回路L1−陽極部分(゛、リリ、そ1LIt、J
−外h(≦への出力負荷に結合した出力y、1′、旨星
月する、こ7tら両回h′、1の他端rJ:招失招電性
負荷11、rL−c y)、61.1j、i 似1旧’
K i’L + 電子流ノ1’リフト方回・/)1冒ノ
ii)に向いl’3 ・li、lI!’l Ij&から
変位]されている。か′\t、−、−c・1〕1゛□′
々出中的ノ・r−ド・ぐツク効果は著しくl″こ少、\
扛る1、 1く仔il+−I実jQij 1j11の1況1叫]弔
11ツ1はイス1′、来技術の文A、界形増幅管(CF
A)を示しでいる。このCF Aけ、I(、r、i; 
lj<内の入力連枝回路及び陽極内の出力遅波p1路か
ら成っている。
陰極構造体10は、 OFHCG11ilででき/こ全
域製ブロック12から成つ−Cいる。陰・(シ構造物1
2とそれに対向し−C平行な陽4び構造物16との間の
広い空間14内の交差的31fi電磁J易の中での箱1
子の)゛リフト方向へとブロック12C(伸長している
。1陽什構γ−物16に1、代表的に1接地型位で動作
さね、管の貝空エンベロノ18の一部所・なシ、、てい
る。−、liλイー(I′4造体I I)kl、負の′
は位−C’d<h作さ力、−′fこから′Nf子が1鍛
極構ズ6物】6へ向けて引出される5、第1図の平面に
垂直な方向で磁」易が印JJIIをれ、−fれに1−り
良く知られた交差界相互作用によって′ij(’−fが
右方向ヘトリフトされる。
陰極ブロック12はr X%エンペUJ I I 8 
(1) −111(をなす誘′市件絶縁シリング22を
liいて取り付けられた−又は二以上のl’Jソド20
に、1り伎持されている。r7ツ1゛20の代りに中空
管(図示せず)を用いてもよく、そして陰イタゾ「1ツ
ク12を冷却するだめの流体をその中にblしすことも
で〜る1、」1.j波回路24が1(、τイ43描造体
の一部として陰極ブIJツク12の中に埋込−まれ、交
差電磁場内の電子の1゛リフI−沖瓜に匹1敬する箱;
磁波速度を有していイ〕1.第1図に」・・いてに1、
遅波回路24は、セラミック少1.1什27を介j〜て
1((拵ブロック12の底部に711 ”、:l −(
’ lly付け1れ/(迂曲(meandering 
)導電体26(ζ上り形成゛さ)]ノ(迂曲(mean
der ) ラインである。
入)jg:Hい陣周彼(i”4か、同ル11ド屯送ライ
ン28を通し−(:’ 、jl、、−波回路24の電流
ψJ11へと結合されている。′[E)・フィン28の
Iiii:J、′重体30け、1披4命ブロツク12と
′1d;灸(的に−14・となっている。中央導′d玉
体32&、lり(力尋′1」一体31)の内部を通過し
て、迂曲導電体26の9111部に直接的にJ妥わ冒〜
、無線周波駆動信号肴−1、・1人(7ている、同i1
+f+ライン28は、横方向誘電H4,I 4により真
空シールされ、高寅圧同軸訪′亀シール(6に、]=つ
て真空エンベr+7” 1 ’8に取付けら、I’L−
ctから、漁緑されでいる。
」・、1幅?^・の/ζめの?、lJ期的′電子流は、
陰極ブロック12内のぐげみ、ツ0の中に取4=Jけら
れた熱陰極38から刊tられる。絶縁真空ゾール44を
介して加熱電流が供給されている放射加熱器42によっ
て熱陰極38が加熱される。電子流は遅波回hii’i
 24と52との間を通過し−(、陰極[11路24上
のス1(1、線周波′屯磁波と相U−作用する。ぞして
′電子の無+!ai!周波集群がもたらされ、無線周波
’tIi、 4m波のイ〜シ相にji’l−い集群され
lこ電子に」:り陰極10が退択的に1!lIf′i1
・tされ、′l「子は無線周波′電磁波からエイ・ルギ
ーをイ1〕る。
二次′電子放出」IF7倍の過程を通じマー、集イ14
.された′1L荷の−(iiは41・常に増大する。屯
イ1Jie K対面jる1((極構造体1()の表面4
6r、L、利用−Cきる′lj4.’ −f’−’4−
)数苓ふやすために二二次′電子放出力の篩いA14・
l −C’4iM援することができる。遅波回路24の
斗’1)’li、’Llk:に、1・・いて損失性誘電
体5()のプr」ツクが回路内に残り/(電磁波の全て
のエイ・ルギー奮吸収ずイ)(。
第1図の従米技術壇幅へ゛に」、・い−(、賜41Q(
ゾrIツク16内に埋込ま7′Lk第一の、I!1<波
相q−f]1川回路5用によって、jIカレベルの」曽
幅及び′1:L力が引出される1、出力IiP回路52
 ’kit入力回路24に匁゛1似17ノ(ユもの一部
ちる。出力回路52の人力☆l1li i、ll、λ゛
4545二]iiり、−件訪箱ブロック54で終了して
いる1、出力回路;52の1・16+の出力端り、 肪
’1m貢空窓60でシールされた出力、7波管!1\と
同車11−導波管変換器56を介しく−ll’l 4j
2に4わシ1−さf’している1、出力電力は外部の有
用i4i: i+ 1iif (l・、・1)Jくせす
)へと2、す波管58によって運ばノー+ 、X:・、
11IJl波回路52の出力端を越えたところで。
11:’+: 4,4ブ1」ツク12に対「rllする
陽極ブロック16の^・面62&jティ・に−+]けら
れて陰極12へと向つ″(゛いる。1この4.、)成に
Lつで、消費された電子流のな甲:が拡小、L、/(領
」我で行われ、熱の放−散をより広+1?:)cとと!
、1、る。陽極16は冷却流体の通過又は・り・1部か
らの空気流(図示せず)によって冷却する(ともてきる
第1図の従来技術の配置6゛の目的は、絶縁されたメカ
回路と出力回路及び商利得を交差異形増幅管1’(−、
4,7′7:、 G)ずことである。最初の交差異形増
幅管にj・・いてれ1、陰4Mは71tらかな表面であ
った。陽極は遅?、1・回路も:含み、−嬬において入
力電送ラインに接A・冒、y−他fIiijに」・・い
で出力電送ラインに鷺続【7てい/C、、;?iIt 
1ijN周波イUぢが小さい入力付近においては。
(、す方向磁場にLつて′…;子流は陰極近くで簿いり
がンに限定さiシる。遅波回路からの小さな#t(IN
周波電場は、隣接する陽極水′:f管の主々知;場から
の緑の′α場であるQ t、H場は陽極先端かC〕の距
uaf、 &(従って指数関数的に減尺L 、’9 ’
li(性の滑らかr’c lj、’;極によつで実際に
短絡さl+、る、かぐして陰4ii1(斤ぐを通る′電
子流と相互作用する力(1:線周波′亀磁1.!、5 
tす小さく。
電場の形成及び電子流の変調し1.ゆるやかで51フり
二次′lLl数子増倍を通じた’ttt6ifの生成Q
11φるやかノ1、ものである1、或いVlこの篭1f
:fの生成を、[低い111:力L・ベルに適すりもの
であり又tJ、’ 11+、’荷の生成が存いこと(あ
る11.このことtよ管の利得T制限する。人JJ電力
が′電荷生成を引出すのにネト4)である」場合には、
管の構造を単に長くするだけでは利イ(Iを増大憾せる
ことはできない。
陰極の一部である遅波回路の−」−に入/J (rJ−
tiかも/こらされる嬉1図の増幅管に、j7・いでζ
・111回路の47(rH線周波電磁場は電子流の11
t<で非常に]くきく、ぞJtにより入力領域における
相互作用は滑らかなj衾極管に比べて非常に強いものと
72つ′rいる。1市:子流がス、I?−りへと強く変
調されイー【2′Cいくらかの−1−イ・ル4!−を1
01路へ、損失塾せるときに、そのスポーク&、l’、
 l;’J 4<回路・\と近づいて移動して刺激し、
その中1+(−出力′15力4゛もたらす。
1、かl1lJがら第1図の」曽幅管は再生により不安
′生11゜につい−Cは〔シ良δれでいない。基本的な
原因の1つに&:J、、 :Mj波111!路と外部電
送ラインとの整合〃・’7ifに不児全であるというこ
とである。とくに広i++1χ囲の周波数1!口」戎か
カバーされるべきときには。
1>合部pcおいていくらかの残留液反射が生じてし7
j−’> oさらに外部的な(i、i号発生器及び外部
負荷にン・1jる整合ミスが反射を生じてしiう。出力
回路52に1.・ける大きな反射波が、 ’l1il!
、磁結合により。
入力回路24内に小さな後進波を発生しうる。こQ) 
1′& !ζ波が回路24の入力端において部分的に再
1ソ則され、前進波を再発生させることとなる。かくし
て元通が始′止る程度にまでスジリアス信号がノ1り成
′される。
・その他の不’fit(合θ点は、陽極回路上の大きな
逆方向′L;!:磁波が2人力付近での二次電子放出増
倍による車両の生成に干渉することである。そのような
大きな逆方向電磁波は、負荷からの出力波の反射の結果
として生じうる。その逆方自重り波が入力における前進
方向霜−子流と同期していない場合にも、その電磁場は
依然として電荷生成領域において比較的短い電子の軌跡
に著しいIle V k及ぼす。
第2図は本発明を実施した交差異形増幅管を示している
。この部品は第1図の増幅管と構造的かつ機能的にガ4
似している。しかし第2図の増幅管は非常に重要な相違
を有している。陥MJI10ツク16のうち陰極遅波回
路24に対向している部分64は滑らかであり、それに
より部分64は′…;子流の速度又は入力回路24にj
・・ける速度)1くの速度ではいかなる電磁波をも伝搬
させることはない。
出力回路52は入力回路24の1ニー流へと検便Jさ!
シ。
陰極ブロック12のうち陽極回路52に対向する部分6
6は滑らかとなっている。
電子流は陰極回路24により変調妊Jしる。電子流は回
路24を越えて進んだ後空間的に変IAIさ扛た進行電
荷・ぐターン々して信号を運ぶ、、 41i:子流の電
荷が陽極回路52内の′電磁波を誘起する。この1.1
がを波0、回fil:i527” ’IIj子流との相
−4作用により増大;IJ(、出力?、I)、′/II
Zう一?513 i(よってイj用々0荷へとil、’
1’菖−1\!t)′1.。
1′/3相1「すb′1“i52十にiilニ゛・:極
回路24へと逆にエネノIV′−を結イ)き−[; 7
+ 、1:う々前進波又d後進波などσ)い/7ン直る
’Bj jh波も生じ/Lい、、なぜならばこれら(1
回&、j )、1. ”7:、量的ニ6〕゛イ1ン37
t ティY、’、L7カ41 g子流Gj人力から出力
へとのみ移動し逆行するような変111”4 ”j節&
’j: ’/1いかl:>−(:あ/)。4−’−発明
の改良11Cfれげ。
ht ’lV’、f ki 、、11常II’−、%’
 >i−冒7/、−ものとノr()又得られる利イ4I
i、+ 4’r 1.、 < J胃大−rる1゜−4が
52の% =l((、’、) jai1面にある陰(ぴ
ブ11 ッ// 12の?:j l)かな部分においで
、1クリ極ブロツクt6に対llI白−る表面&16と
7仁1.:次放出特性の低い祠側″C′形成すと・こと
か−(゛きる。この表面にもどってく::+ ’+i+
−f &J、 、二次′ロイ:子放出増倍を通して完全
VC補充、四+、 /+わけ−C?:I−,/+いo 
A’FSj果として両1に稜間の空間、/・l)’lt
(’、 釘が・行われ、少ない数の電子だけが高い′電
位の1:す柚十に桑軍さねるべくコレクター領域へと;
II−人する。−f:cでの1νif艶工不ルゼーは非
常に高い、第3図は第2図のCI・’ 、Aを十から彎
)(0部分的1+J「面図である。第3図d迂曲尋’I
l+、体26によつ−C形成された迂曲ライン遅波1【
1;路の形状を7I<1〜Cいる。
+1設きれた同軸レイン28を介して1ムJ及に尋′市
体26の端部へと結合している人力が示され−こいる。
上述した本発明の実施例は非イ11°I壌C1・’ A
 17(お&Jるものである。これd、 q’tに例7
(<的4:ものt:、1りつで限定的なものでp、Jな
い。同渠者りことってシー1ρ((/ノ変形実施例が考
えられる4、交差+J1′−形ハj1幅11 it円形
形状′Cあってもよいし、或いr、i: F)楯恨′1
0°子流を用いることもできる。この場合にr14.出
力回路の後に無線周波電磁波のないJくいドリノF ?
lj間全設&jることになる。電子流をかき吐せて全で
の残ZI/C変調を除去するために不規則′/f、蜆(
rJI形状に一組込i’+・こともa1能である。迂曲
ンイン回El、の変りに公知のその他の遅波回路のいず
れをJil、l込んで(l j:い、。
例えば板数の個々的4羽根、螺旋結合パー、スクブ支持
迂曲ジインなどである1、陰極回路のψ1ミ)各IS%
−越えた陽極回路の変位の一11i&、1.、 Il&
定の増幅11−1・の靜計に従って変化させることか−
Cきる1、中程度の利ィ:Iの/Cめの増幅j′」゛の
」場合には1両回路をある程度・1−パージツノさせで
イ1よい。本発明の範囲は。
’ll+−計届氷の範囲及びぞの法的等個物によっての
みr++il JilシさJLるべ杼−(: ;、P+
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来技術交差異形増幅管の概略縦断1+’+
l I〆′、1−Cある。。 第2図Q」2本発明を実施1.、 fc線形交差界異形
幅′ビの4Iニオ略4〆1iJi 1lfi+ [ツl
−Cある。 第:S I=!、l 6+第21/1の交差異形増幅管
の部分的な水ゝ111所1川1し′1である。 〔上安符−弓のiiiと°明〕 10・・1リシ極イク、h前体 +2・・・金ね」製ブロック又は陰極構造物14・広い
空間 16・・陽・は構昂体 ■ン(・・・J:(空五7〈I7ゾ 2()・1−1ノド 22・・絶縁シリンダ z4・・第1の遅波111回路又は入力回路2G・・迂
曲導′屯体 27・・・セラミック支持体 23・・同軸伝送ライン 30・・・外方尋電体 32・・中央域電体 34・・横方向誘電窓 36・・^′屯圧同軸誘箪シール 38・・・熱陰極 40・・・くほみ 42・・放射加熱器 44・・絶縁負空シール 46・・・1雲極表面 50・・損失性誘電体 52・・第2の遅波回路又は出力回路 54・・第2の損失性誘電体 56・・同軸−導波管変換器 58−・・出力導波管 60・・・誘14L貞空窓 62・・陽極表面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 】、 以−トの手段及び特徴から構成される交差界形」
    、Ill昌を匡r : 伸長し/(陰(・〕であって、その相相互作用面の/I
    〉ノ【、くとも一部が′1a子を放出可能であり、該相
    r7−作用表面の少1.r くとも一部が電磁波を伝送
    する陰4ゾ遅波回路の一部をなしている陰極;入力伝送
    ラインを前記陰極遅波回路の入力端一\と結合させ゛る
    l(めの手段ニ ア+17尼陰イグ相互作用表面から離れてそれに対面す
    る相互作用表ii1+’+を有する伸長した陽極であつ
    C2その相互作用表向の少々くとも一部が電磁波を伝送
    する陽極遅波回路の一部をなしている]易(メ: Aff記l場4’A 仔波回路の出力端を出力伝送ライ
    ンー\と結合させる/Cめの手段: ))11記陽4!:壬及び1宣極は、それらの間に直流
    電場を印加されかつ各前記相芽作用に平行な直流磁場を
    印加されるようにされているとと;各前記遅波回路は、
    前記直流場内の′11を子のドリフトの方向にla電磁
    波伝送させるようになっているとと;並びに 前記陽極遅波回路は、前記陰極遅波回路から前記ドリフ
    ト方向へと変イ〜ンしていること。 2、特許請求の範囲第1項に記載されノを文差界形増幅
    管であって:さらに 前記陰極遅波回路の他端に電磁波吸収用負荷を結合させ
    る手段; から成る増幅管。 3、特許請求の範囲第1項に記載さ7′1/c交差界形
    増幅管であって:さらに 前記陽極遅波回路の他端に′1(磁波吸収用負荷を結合
    させる手段; から成る増幅管。 4 %許請求の範囲第1項にEfL載された交j’f界
    形増幅管であって: 前記陽極回路のどの部分も前ii旧(λ(・ン回路に対
    向しろ−い[6つに両前記色!波回路が変位されてい・
    L: 、ノー C)、の」、□Iψ1,1′1コ 。 j)、1旨、1曲〉1(の範囲・A口+IUC記載され
    た交差異形)1.・1]・13″i ’L1・−(・ 
    あ−2)−C二)」1自1旧鏡+ノ相!10作用表面が
    、遅波を伝搬させる(−、−jl)<?i記1!ノ(Q
    世7波回路の少なくとも1部にス・1回JるJ−′)な
    部分から成る:ところの」冒1鴎r’ %イ・、っ () ・IM’ +f’l開求の範囲第5項に記載され
    /こ交差異形”111:、’ri官であっで: [」jf記非(ic ’Iji□・之)11−分か+ 
    )jl !+: l潟極遅彼回路の全長(・(穢・I 
    l11I ”j−る上9に1中j* L、−cいる;と
    ころのJ胃中31皐?1゜ 7’14’ ii′l’ 請求の11+1λ囲第1項に
    記載された交差異形j・Lt1’+11’lj?−(二
    、V)−ノー(−:tjl を陽電子放出部分がFji
    l記1雲極遅波回路から成ろ; J:cりのJIJ中1□1音。 8、!1専fi!+−晶求のm+4囲第5項に記載きれ
    た交差異形増幅管であって: 前記電子放出部分が、I″”L”J i、121’、r
    ’j 、”J、−遅γ)!j fjjl路部分及O・前
    記非伝搬部分の少なくとも一部から成る;ところの増幅
    管3. 9I++的b〜氷の範囲第8項に記載されfc交2p界
    形増幅管であって: 前記非伝]設部分が、 rjti記電子放11冒′X1
    +分からMil韻′li子ドリフトカ向へと変位した二
    次’11i:子放出性の低い部分から成る; ところの増幅’u 。 10 特許請求の範囲第1項に記載式れ/(交差異形増
    幅管であって: 前記陰極及び陽極は′ぼ子流の通路により分前され。 該通路は電子流の循環のために閉ルーl状に延在し。 以て前記陰極相互1作用表向及び−fl it己陽極相
    互作用回路が+ iff記電子トリット方向に向って前
    記陽極相互作用表向の836部を越え/c、ところに。 前記電子ドリフトの速1uに匹敵する〕虫Its’−C
    rま′iL磁鼓が(t、:i、:2 Lないようl対向
    する部位を有する;Cと肴・ll!J1’dとするJ冒
    幅骨。
JP59125397A 1983-07-29 1984-06-20 陰極駆動交差界形増幅管 Granted JPS6044944A (ja)

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US518,719 1990-05-03

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JPH041453B2 JPH041453B2 (ja) 1992-01-13

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US4608520A (en) 1986-08-26
IL72071A (en) 1988-01-31
JPH041453B2 (ja) 1992-01-13
EP0133771A2 (en) 1985-03-06
IL72071A0 (en) 1984-10-31
EP0133771A3 (en) 1986-10-08

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