JPS6059633A - マイクロ波管 - Google Patents
マイクロ波管Info
- Publication number
- JPS6059633A JPS6059633A JP16593883A JP16593883A JPS6059633A JP S6059633 A JPS6059633 A JP S6059633A JP 16593883 A JP16593883 A JP 16593883A JP 16593883 A JP16593883 A JP 16593883A JP S6059633 A JPS6059633 A JP S6059633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collector
- core
- radiator
- microwave tube
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
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- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
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
- H01J23/033—Collector cooling devices
Landscapes
- Microwave Tubes (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、直進ビーム形の超大電力マイクロ波管のコレ
クタの構造に関する。
クタの構造に関する。
大電力マイクロ波管線、電子ビームを発生させる電子銃
部、電子ビームのもつエネルギーを高周波エネルギーに
変換する高周波回路部、電子ビームを捕捉するコレクタ
部、電子ビームを集束させるビーム集束装置等がその主
な構成要素である。
部、電子ビームのもつエネルギーを高周波エネルギーに
変換する高周波回路部、電子ビームを捕捉するコレクタ
部、電子ビームを集束させるビーム集束装置等がその主
な構成要素である。
超大電力マイクロ波管とは通常の大電力マイクロ波管よ
り一層大きな電力を扱い、その値は数１１００ｋから数
１０ＭＷ（メガ・ワラ） ） ＶＣ及ぶ。このような超
大電力マイクロ波管においては、連続波動作のものの他
にパルス動作のものもめる。パルス動作の場合にも、パ
ルス幅が数μｓｅｃから数１０ｍ５ｅｃの短パルスの場
合と、パルス幅が数ｓ６ｃから数１０ｓｅｃの長パルス
の場合があり、勿論その中間のパルス幅の場合もある。
り一層大きな電力を扱い、その値は数１１００ｋから数
１０ＭＷ（メガ・ワラ） ） ＶＣ及ぶ。このような超
大電力マイクロ波管においては、連続波動作のものの他
にパルス動作のものもめる。パルス動作の場合にも、パ
ルス幅が数μｓｅｃから数１０ｍ５ｅｃの短パルスの場
合と、パルス幅が数ｓ６ｃから数１０ｓｅｃの長パルス
の場合があり、勿論その中間のパルス幅の場合もある。
本発明は、特に長パルス動作の直進ビーム形超人電力マ
イクロ波管のコレクタ１Ｃ関するものである。
イクロ波管のコレクタ１Ｃ関するものである。
この種のマイクロ波管の従来のコレクタ構造を第１図に
示す。
示す。
コレクタで発生する膨大な熱量（例えば数メガワットＸ
数秒）を効率よく外部へ放出するため、冷却方式として
は蒸発冷却方式を採用するのが普通でるる。第１図にて
、１が電子ビーム入射孔で１）、２が電子ビームを示す
。３はコレクタ・コアを示し、これは電子ビームの捕捉
を行なうと同時に真空容器の一部を形成する。コレクタ
・コア３の外側には放射状に形成された放熱体４が多数
設置さｎる。コレクタにおける電力損が数メ°ガ・ワッ
トと非常に大きく、かつ長パルス動作の場合のコレクタ
の形状は非常に大きくなシ（例えばへ直径５００■、高
さ１５００ ｗｍ ）一体加工が困難となるため、コレ
クタは通常いくつかに分割さ扛て個別に製作さｎ５あと
で七ｎらを接合（例えばロー付）して使用さｎる。第１
図ではコレクタを軸方向に４分割した例を示している。
数秒）を効率よく外部へ放出するため、冷却方式として
は蒸発冷却方式を採用するのが普通でるる。第１図にて
、１が電子ビーム入射孔で１）、２が電子ビームを示す
。３はコレクタ・コアを示し、これは電子ビームの捕捉
を行なうと同時に真空容器の一部を形成する。コレクタ
・コア３の外側には放射状に形成された放熱体４が多数
設置さｎる。コレクタにおける電力損が数メ°ガ・ワッ
トと非常に大きく、かつ長パルス動作の場合のコレクタ
の形状は非常に大きくなシ（例えばへ直径５００■、高
さ１５００ ｗｍ ）一体加工が困難となるため、コレ
クタは通常いくつかに分割さ扛て個別に製作さｎ５あと
で七ｎらを接合（例えばロー付）して使用さｎる。第１
図ではコレクタを軸方向に４分割した例を示している。
更［５はコレクタの外側に設置されるジャケットを示し
、コレクタ・コア３とジャケット５０間の空間は蒸留水
６で満たさルる。電子ビーム２が入ってくると電子ビー
ムのもっている運動エネルギがコレクタ・コア３で熱エ
ネルギに変換さ牡、と扛が放熱体４を通して水を水蒸気
に変え、気化熱として熱を外部へ放出させるわけである
。第１図のコレクタ最外形部における横断面図を第２図
に示す。
、コレクタ・コア３とジャケット５０間の空間は蒸留水
６で満たさルる。電子ビーム２が入ってくると電子ビー
ムのもっている運動エネルギがコレクタ・コア３で熱エ
ネルギに変換さ牡、と扛が放熱体４を通して水を水蒸気
に変え、気化熱として熱を外部へ放出させるわけである
。第１図のコレクタ最外形部における横断面図を第２図
に示す。
さて、この種の長パルス動作超人電力マイクロ波管の従
来の構造において、次のような欠点が見出された。すな
わち、比較的少ないビーム印加回数がく９かえさ扛た後
、コレクタ・コア３の接合部（第１図のａあるいはｂ部
）から真空破ｎｃｌ）−ク）が発生し、マイクロ波管を
一瞬のうちに動作不能にしてし筐うのである。
来の構造において、次のような欠点が見出された。すな
わち、比較的少ないビーム印加回数がく９かえさ扛た後
、コレクタ・コア３の接合部（第１図のａあるいはｂ部
）から真空破ｎｃｌ）−ク）が発生し、マイクロ波管を
一瞬のうちに動作不能にしてし筐うのである。
発明者らは、こうした事故の原因を調査した結果・次の
ことが分った。すなわち、ビーム印加後数秒のうちにコ
レクタ・コア３の内側の温度が５００℃程度にまで達す
る。一方、コレクタ・コア３の外側は直接水に接してい
るからその温度は約１０θ〜１３０℃でるる。この内外
の温度差１ｃＪ５、コレクタ・コア３はコアの内側がそ
り返るように熱変形しようとする。この熱変形は、もし
放熱体４の機械的剛性が無視てきｎば、はソビーム入力
分布に応じた形で変形するが、実際には放熱体４の機械
的剛性が大きかったためこの放熱体４がコレクタコアの
熱変形に対してリブ（補強体）として働らき、熱変形の
起り得る場所を放熱体４のない部分に、いいかえればコ
レクタ・コアの接合部に集中させてしまう。従来のコレ
クタにおける熱変形前後のコレクタ形状の変化を第３図
に示す。実線が熱変形′前、点線が熱変形後の形状を示
している。
ことが分った。すなわち、ビーム印加後数秒のうちにコ
レクタ・コア３の内側の温度が５００℃程度にまで達す
る。一方、コレクタ・コア３の外側は直接水に接してい
るからその温度は約１０θ〜１３０℃でるる。この内外
の温度差１ｃＪ５、コレクタ・コア３はコアの内側がそ
り返るように熱変形しようとする。この熱変形は、もし
放熱体４の機械的剛性が無視てきｎば、はソビーム入力
分布に応じた形で変形するが、実際には放熱体４の機械
的剛性が大きかったためこの放熱体４がコレクタコアの
熱変形に対してリブ（補強体）として働らき、熱変形の
起り得る場所を放熱体４のない部分に、いいかえればコ
レクタ・コアの接合部に集中させてしまう。従来のコレ
クタにおける熱変形前後のコレクタ形状の変化を第３図
に示す。実線が熱変形′前、点線が熱変形後の形状を示
している。
熱変形時、接合部（放熱体のない部分ンにおいてコレク
タ・コアの外側に引張力、コレクタ・コアの内側に圧縮
力が作用することがわかる。長パルス動作のマイクロ波
管の場合、例えばビーム印加時間１０秒、ビーム印加時
間１０秒のパルス動作を行なっているとすると、前記の
熱変形が１６０秒毎にくシ返されることになり、金属が
疲労を起し、ついにはクラックが発生しそ扛が進展して
最後には真空破れにつながるわけでｂる。
タ・コアの外側に引張力、コレクタ・コアの内側に圧縮
力が作用することがわかる。長パルス動作のマイクロ波
管の場合、例えばビーム印加時間１０秒、ビーム印加時
間１０秒のパルス動作を行なっているとすると、前記の
熱変形が１６０秒毎にくシ返されることになり、金属が
疲労を起し、ついにはクラックが発生しそ扛が進展して
最後には真空破れにつながるわけでｂる。
本発明の目的は、前記調査結完に基づき、長パルス動作
超人電力マイクロ波管のコレクタとして、従来にくらべ
格段に耐久性のめる構造を有するマイクロ波管用コレク
タを提供することである。
超人電力マイクロ波管のコレクタとして、従来にくらべ
格段に耐久性のめる構造を有するマイクロ波管用コレク
タを提供することである。
七ｎは、放熱体の周方向断面を見た場合、管軸方向及び
七ｎと直角方向に放熱体を従来以上に細分化し、以って
放熱体の機械的剛性をコレクタ・コアの七ｆＬＫ：比し
て著しく弱める方法である。コレクタ・コアの表面に放
熱体のたち並ぶ様子を従来の第５図に比して本発明の一
実施例を第６図に示す。第６図においては各放熱体の周
方向寸法（図のａ）はコレクタ・コアの厚さく図のｔ）
に対して略−以下に、またたて寸法（図のｂ）はｔに対
して略２倍以下に設足さ扛るところに特徴が６る。
七ｎと直角方向に放熱体を従来以上に細分化し、以って
放熱体の機械的剛性をコレクタ・コアの七ｆＬＫ：比し
て著しく弱める方法である。コレクタ・コアの表面に放
熱体のたち並ぶ様子を従来の第５図に比して本発明の一
実施例を第６図に示す。第６図においては各放熱体の周
方向寸法（図のａ）はコレクタ・コアの厚さく図のｔ）
に対して略−以下に、またたて寸法（図のｂ）はｔに対
して略２倍以下に設足さ扛るところに特徴が６る。
次に本発明と従来技術との差異について説明する。まず
、従来の放熱体の設計方針としては主に放熱特性の確保
という点に力点をおいて放熱体の設計を行なっていたた
め放熱体の剛性が太きかつたが、本発明においては熱応
力の緩和という点に主眼をおいて設計さ牡ている点が根
本的に異なるものである。このため、従来技術では前記
ｔ、 ａ。
、従来の放熱体の設計方針としては主に放熱特性の確保
という点に力点をおいて放熱体の設計を行なっていたた
め放熱体の剛性が太きかつたが、本発明においては熱応
力の緩和という点に主眼をおいて設計さ牡ている点が根
本的に異なるものである。このため、従来技術では前記
ｔ、 ａ。
ｂの間に何ら規制がない。また、従来技術のマイクロ波
管は出力レベルが数ＩＱｋｗ級のものが殆んどでｈｐ、
このためコレクタも小形ですみ、コレクタ・コアは一体
加工が可能でめった。このためコレクタ・コアの分割化
、あるいはそ肛に伴なうロー付部のリークといった問題
はほとんど起っていなかった。更に長パルス動作の場合
には前述した熱疲労の問題が新らたに発生してくるが、
従来技術ではこうした問題に対し何ら考慮さｎでいなか
った。本発明によ扛ば、こうした問題に対し大きな効果
がめるコレクタ構造を得ることができる。
管は出力レベルが数ＩＱｋｗ級のものが殆んどでｈｐ、
このためコレクタも小形ですみ、コレクタ・コアは一体
加工が可能でめった。このためコレクタ・コアの分割化
、あるいはそ肛に伴なうロー付部のリークといった問題
はほとんど起っていなかった。更に長パルス動作の場合
には前述した熱疲労の問題が新らたに発生してくるが、
従来技術ではこうした問題に対し何ら考慮さｎでいなか
った。本発明によ扛ば、こうした問題に対し大きな効果
がめるコレクタ構造を得ることができる。
第１図、第２図は従来のコレクタ構造を示す断面図、第
３図は従来コレクタの熱変形の様子を示す断面図、第４
図は本発明によるコレクタ構造を示す断面図、第５図は
従来コレクタの放熱体の外観図、第６図は本発明による
放熱体の外観図を示す。 １・・・・・・電子ビーム入射孔、２・・・・・・電子
ビーム、３・・・・・・コレクタ・コア、４・・・・・
・放熱体、５・・・・・・ジャケット、６・・・・・・
蒸留水。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛。 、／ 第 Ｉ 図 第２２ 図 第３ 図 第 ４ 図 第Ｓ図 捲Ｇ 図
３図は従来コレクタの熱変形の様子を示す断面図、第４
図は本発明によるコレクタ構造を示す断面図、第５図は
従来コレクタの放熱体の外観図、第６図は本発明による
放熱体の外観図を示す。 １・・・・・・電子ビーム入射孔、２・・・・・・電子
ビーム、３・・・・・・コレクタ・コア、４・・・・・
・放熱体、５・・・・・・ジャケット、６・・・・・・
蒸留水。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛。 、／ 第 Ｉ 図 第２２ 図 第３ 図 第 ４ 図 第Ｓ図 捲Ｇ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子銃部、高周波回路部、コレクタ部、ビーム集束装置
等で構成された直進ビームマイクロ波管において、コレ
クタは蒸発冷却形でメジ、コレクタを構成する部材は複
数個に分割されて個別に製作さｆ′Ｌｆｃ後気密接合気
密接合造でめシ、各コレクタ部材の構成は円環状わるい
は円錐環状のコレクタコアと、その外側に放射状に配置
さｎた複数個の放熱体からなシ、前記各放熱体の周方向
断面の管軸方向寸法をす、管軸と直角方向寸法をａ、コ
レクタコアの厚さをｔとした場合、 ａ≦壺ｔ、かつ ｂ＜ｚ ｔ なる寸法比を有することを特徴とするマイクロ波管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16593883A JPS6059633A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | マイクロ波管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16593883A JPS6059633A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | マイクロ波管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059633A true JPS6059633A (ja) | 1985-04-06 |
| JPH0552015B2 JPH0552015B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=15821864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16593883A Granted JPS6059633A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | マイクロ波管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0802557A1 (en) * | 1996-04-20 | 1997-10-22 | Eev Limited | Collector for an electron beam tube |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161336A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-15 | Thomson Csf | Electron collector assembly and electron tube having same assembly |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP16593883A patent/JPS6059633A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161336A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-15 | Thomson Csf | Electron collector assembly and electron tube having same assembly |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0802557A1 (en) * | 1996-04-20 | 1997-10-22 | Eev Limited | Collector for an electron beam tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552015B2 (ja) | 1993-08-04 |
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