JPS6132332A

JPS6132332A - クライストロン

Info

Publication number: JPS6132332A
Application number: JP15212884A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Imai; 剛今井; Takashi Nagashima; 孝永嶋; Hiroo Ishihara; 石原　浩生; Masao Tanaka; 正夫田中; Kazuhiro Okuyama; 奥山　一裕
Original assignee: Toshiba Corp; Japan Atomic Energy Research Institute
Current assignee: Toshiba Corp; Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-02-15
Also published as: JPH0156497B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、複数の共振空胴を有する大電力クライスト
ロンに係シ、特に共振周波数を制御する同調機構の位置
制御方式に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、空胴内蔵形の大電力クライストロンは、電子ビー
ムを発生する電子銃部と、複数の共振空胴をドリフト管
で連結した高周波増幅部と、高周波エネルギーを取出す
出力導波管部と、用済後の電子ビームを補集するコレク
タ部とからなっており、その要部は第１図に示すように
構成されている。

即ち、第１図は例えば出力空胴である空胴１で、８個の
空胴を備えている場合は、同１機構２２も８個必要であ
る。そして、クライストロンの共振周波数を可変する場
合、この同調機構２２を用いて空胴１内・の可動板２の
位置を可変して行なっていた。

このようなりライストロンを動作させる場合に必ず必要
な電磁石あるいは冷却機構との接続による制限から、作
業者が直接同調機構２２の位置の設定をすることはでき
ない。そのため、通常は伝達機構２３、位置設定つまみ
１ノを介して、外部から調整される。そして間接的に可
動板２の位置忙対応した目盛１５により、位置情報を読
み取シ操作する。上記位置設定つまみ１ノに変えてモー
タによる駆動を行なう場合も同様に操作される。

尚、第１図は理解を早めるため、回転機構部分の軸受に
ついては省略した。又、図中、３はベローズ、４はネジ
、５　、６ｔｉ歯車、２はシャフト、８．２６は傘歯車
、９はシャフト、１０はカップリング、１２，１３．１
４は歯車、１５は目盛である。

〔背景技術の問題点〕

一般忙複数の空胴による共振周波数は、空胴内の可動板
２の位［Ｋより定まる。上記従来のクライストロン忙お
いては、手動又はモータの回転による可動板２の位置の
制御は、伝達機構２３、同調機構２２の機械的精度によ
り設定されている。

ところで、通常の機械的な伝達串構及び回転機構におい
ては、・クツクラッシュあるいは部品の寸法誤差等圧よ
ｐ伝達する位置情報に不確定誤差を生じることは避けら
れない問題である。

この誤差の影響をなくすことは困難であるが、伝達の最
終端の動きを直接読み取ることができれば、解決するこ
とは自明である。

ところが従来のクライストロンにおいては、伝達の最終
端つまシ同調機構２２の部分に、これの位置情報を直接
読み取る測定器を設置することは事実上不可能に近い。

それは下記の理由による。

（１）　　共振周波数の可変量に対応した同調機構２２
の可変量は、高精度な動作を要求されるので、測定器に
高い検出精度が要求される。そして、それを満足する測
定器は大形で且つ磁性体（一般釦鉄系の材料）を使用さ
れた構造でろる。

Ｃ）同調機構２２の近傍はスに一ス上の余裕がないため
、測定器の設置が困難である。

（３）　　クライストロンの使用時に、同調機構２２の
近傍は強い磁界の通路になっているため、磁性体の測定
器を設置できない。

（４）同調機構２２０周辺は、６０℃以上の高温になる
。

このように位置情報を読み取る測定器を設置できないた
めに、空胴１から離れた所から正確な共振周波数を操作
することが困難である。

一般的には、測定器を用いないで正確な共伽周波数を得
るために、次の対策が取られている。

（１）伝ａ機構２３及び回転機構の製作加工精度を上げ
る。

（２）組立誤差を少なくするよう、細心の注意を払い組
立てる。

しかし、前述の対策によって同調機構２２と伝達機構２
３の可動部の移動精度が向上しても、操作部と同調機＠
２２との調整の不確実を解消することはできず、正確な
共振周波数′ｆ？、設定することができない欠点がおる
。特に繰シ返し共振周波数を可変する場合、同一の共振
周波数を選択できないということは大きな欠点である。

これは、同調機構２２及び伝達機構２３の遊びによる位
置決めの不正確と、同−位置の設定ができないという理
由による。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、伝達機構の遊びの影響を゛　　受け
ず、高精度に位置決めができ、正確な共振周波数を設定
することができるクライストロンを提供することである
。

〔発明の概要〕

この発明は、複数の共振空胴罠それぞれ設けられた同調
機構と、駆動４Ｍ号に応じて上記同＊７．１機構の位置
を制御するモータと予め定めた共振周波数に対応した制
御位置を指示する位置制御回路と、上記同調機構の予め
定めた共振周波数のうちの最小の周波数に対応した設定
位置より更に低い周波数か又は・最大の周波数に対応し
た設定位置より更に高い周波数のいずれかの位置又はそ
れぞれの位置に対応した位ｔξを示す検出器と、この検
出器からの検出信号と上記モータの回転方向を切換え且
つモータの速度を変化させる信号を発する回転制御回路
とを備え、同調機構と検出器とが接触した信号が出力さ
れると同ｆｉｌＡｌ　４８構の遊びを吸収し正確な共搗
周波数を得られる位置に同調機構の可動板が制御される
クライストロンである。

〔発明の実施例〕

この発明のクライストロンの要部を示すと、第２図のよ
うＫなシ、従来例（第１図）と同一箇所は同一符号を付
すことにする。

即ち、例えば出力空胴である空胴ＩＫは、同この場合、
空胴ｌ内には容量を調整するための可動板２が配設され
、この可動板２は空胴壁を貫通した移動自在の可動板支
持棒２４の一端に固着されている。この可動板支持８２
４の他端は、気密部材を兼ねる支持板２５に固着され、
この支持板２５はベローズ３を介して空胴壁に気密に接
続されている。更に支持板２５には押し板１７が上記可
動板支持棒２４とは直角方向に取付けられると共に、上
記可動板支持棒２４と反対側に同軸的にネジ４が固着き
れている。

軸方向に移動する。歯車５には歯車６が噛合配設され、
この歯車６の軸心にはシャフト７が固着されている。こ
９シヤフト７の一端には全歯ＪＭ、８が設けられ、この
傘歯車８Ｖｃは傘歯車２６が噛合している。この傘歯車
２６はシャフト９に設けられておシ、このシャフト９は
カップリング１０を介して七−夕１６に連結されている
。

このモータ１６は回転制御回路２ノに接続され、この回
転制御回路２１は位置制御回路２０に接続されている。

この位置制御回路２０には検出器例えばスイッチ１８＆
、１８ｂが接続され、このスイッチ１８色とＪａｂとの
間に上記押し板１７が位置している。更に位置制御回路
２０には設定装買１９が接続されてｈる。

さて、上記のようなこの発明のクライストロンにおいて
、同調機構２２における可動板２を移動させるネジ４は
、可動板２と結合されている。そしてネジ４はその外周
に螺合された画室５を回転させることＫより移動する。

この歯車５は、シャフト７．９、傘歯車８．２６、力。

プリング１θ等の伝達機構２３を介してモータ１６によ
り回転する。又、可動板２に接続された押し板１７は、
使用される周波数範囲を越えた位置まで移動した場合に
、スイッチ１８＊。

１８ｂに接融し作動させる。更に位置制御回路２θは、
クライストロンの作動前に先ずスイ。

チ１８ａ又は１８ｂが押されているかどうか調べる。そ
して押されていない場合、予め決められた方向例えば最
小の周波数に対応した位置を選択する回転方向にモータ
１６を回転させる信号を発する。するとモータ１６の回
転は伝達機構２３を介してネジ４に伝達され、可動板２
と押し板１７ｆｔ移動させる。この場合は通常、低い回
ＱｈＣ数全選択し、回転制御回路２ノからモーフ１６’
！Ｉｃ伝達される。押し板Ｊ７が移動すると、例えばス
イッチＩｇｍが押される。ここで位置ｆｌｉ制御回路２
θは、予め定めｆ：、′Ｍだけ更に回転を続ける信号を
発する。それＫよりスイ、チ１８ａは、余計に押される
ことＫなる。

その後、回転制御回路２１１７ｃ対しモータ１６の回転
方向を切換る信号を送る。回転の方向が切換りた後、又
、回転開始信号を発する。それにより今度はモータ１６
が逆回転し、可動板２も逆の方向に進む。この時、カッ
プリング１０、全歯＊ｓ、ｒｐ、ネジ４等の回転する部
品は、それぞれの間の遊びがなくなるまでは、正しい回
転は伝達しない。そして遊びがなくなった後、反対方向
に回転を始める。前述したスイッチ１８ａを余計に押す
まで移動させる量は、この遊びがなくなるよυ更に多く
設定されて）す、反対方向に遊びがなくなって回転し始
めても押−し板１７からスイッチ１８＆が離れることハ
ない。位置制御装置２０は、この時スイッチＩＬａの状
態を常に監視しておシ、スイッチ１ｌｊｔｈが切れた瞬
間直ちに回転制御回路２１ｔｌＣモータ１６の停止を指
令しモータ１６は停止する。これにより各部品の遊びを
キャンセルした後、常に同一位置に高精度で止めること
ができる。そしてこの位置を位置制御回路”２０では、
一つの定まった基準位置と認識させるよう、内部信号を
規定する。

以降の共振周波数の設定は、同一方向例えば低い周波数
から高い周波数へ設定する場合は、この基準位置からの
回転量で正確に定めることよく、それぞれの基準位置か
ら一つの周波数に対応した設定位置をクライストロンを
作動させ・求めることができる。−変電ｔｚた設定位置
は、位置制御回路２０Ｖｃ附随した電気的記憶回路ある
いは機械的な記憶装置又は設定装（ｉｉｚｙによ）記録
させておけば、繰シ返し同一の共振周波ｊＡを得ること
ができる。この時、毎回基準の位置に戻すための前述の
操作を行なった後、一つの共振周波数に対応し九設定位
置に可動板２を進め、クライストロンを作動させること
は言う迄もない。

このようにして、この発明では繰り返し同一の共振周波
数を設定する場合において、同調機構２２や回転の伝達
機構２３の遊びに左右されず、常に高い精度で同一の同
調位置を設定できる。

一方、反対方向に周波数を設定しようとする場合！／ｃ
おいては、設定最大周波数より更に高い位置にあるスイ
ッチ１８ｂに対して、前述と同様な基準位置の設定を行
なえばよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、繰多返し同一の共振周波数を設定す
る場合において、回転駆動源のモータ１６からネジ４に
至る伝達機構２３や同調機構２２の遊びに左右されず、
常に高い精度で同一の同調位置を設定でき、同一の共振
周波数を得ることができる。例えば１０回繰シ返し作業
した場合、±５μ以内に設定でき、共振周波数で２．０
　ＧＨｚの目標に対し±９．３　ＭＨｚの誤差以内を得
ることができた。

又、この発明では、スイッチ１１ｊｈ、１８ｂ忙よる基
準位置からの移動量と共振周波数は正確な相関関係を持
ち、モータ１６の回転量の設定により目的の共振周波数
が得られるので、クライストロン本体を操作することな
く位置制御回路２０の記憶の変更だけで希望する共振周
波数が容易忙股定できる。更忙、複雑な測定器あるいは
回転検出装置を使用することなく、正確な共振周波数が
得られる。又、この発明ではクライストロンと制御装置
との間の電気回路が少なくて済む。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えばスイッチ１８ｍ、１８ｂは接らか一方でもよい。

更にクライストロンの可動板２及び空胴１は、上記実施
例に限定する必要はなく、物体の移動により共振周波数
が可変できる構造であればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクライストロンの要部を示す断面図、第
２図はこの発明の一実施例に係るクライストロンの要部
を示す断面図、第３図（ａ）。（ｂ）は第２図の要部を拡大して示す断面図でちる。１・・・空胴、２・・・可動板、４・・・ネジ、５・・
・歯車、７・・・シャフト、８．２６・・・全歯車、９
・・・シャフト、１０・・・カップリング、１１・・・
位置設定つまみ、１５・・・目盛、ｚ６・・・モータ、
１７・・・押し板、１８ｍ、１８ｂ・・・スイッチ（検
出器）、２Ｑ・・・位置制御回路、２ノ・・・回転制御
回路、２２・・・同調機構、２３・・・伝達機構、１９
・・・設定装置、２４・・・可動支持棒、２５・・・支
持板。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１　図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

複数の共振空胴にそれぞれ設けられた同調機構と、駆動
信号に応じて上記同調機構の位置を制御するモータと、
予め定めた共振周波数に対応した制御位置を指示する位
置制御回路と、上記同調機構の予め定めた共振周波数の
うちの最小の周波数に対応した設定位置より更に低い周
波数か又は最大の周波数に対応した設定位置より更に高
い周波数のいずれかの位置又はそれぞれの位置に対応し
た位置を示す検出器と、この検出器からの検出信号と上
記モータの回転方向を切換え且つモータの速度を変化さ
せる信号を発する回転制御回路とを具備したことを特徴
とするクライストロン。