JP2000106099A

JP2000106099A - マイクロ波管の空胴共振器構体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2000106099A
Application number: JP10278237A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Sakamoto; 光徳坂本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】精度の高いマイクロ波管の空胴共振器構体お
よびその製造方法を提供すること。【解決手段】環状の突出部１１ａが形成された上部材
１１と、この上部材１１の突出部１１ａがその内側に配
置される環状の突出部１２ａ、および、この突出部１２
ａよりも内側で突出部１１ａの先端面と電気的に接触す
る接触部をそれぞれ有する下第２部材１２とを具備した
マイクロ波管の空胴共振器構体において、突出部１１ａ
の外面と突出部１２ａの内面とがろう接され、かつ、電
気的な接触部の外側に、突出部１１ａの先端面Ｓ１と下
部材１２の上面Ｓ２との間に空間Ｇが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、寸法精度を向上
させたマイクロ波管の空胴共振器構体およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波管、たとえば多空胴クライス
トロンの場合、電子ビームの進路に沿って複数の空胴共
振器が配置されている。また、多空胴クライストロンな
どのマイクロ波管は高周波化、高出力化が進んでいる。
これに伴い、マイクロ波管を構成する空胴共振器に対
し、高い寸法精度や面精度が要求されている。

【０００３】ここで、従来のマイクロ波管の空胴共振器
構体について、多空胴クライストロンを構成する空胴共
振器を例にとり図３を参照して説明する。図３（ａ）は
空胴共振器部分の右半分を断面で示し、また、線分ｍ−
ｍは空胴共振器の中心を示している。

【０００４】空胴共振器は、たとえば上部材３１と下部
材３２とをろう接して構成されている。上部材３１は全
体がほぼ円筒状をしており、上部材３１の外周部分およ
び内周部分にそれぞれ環状の第１突出部３１ａおよび環
状の第２突出部３１ｂが設けられている。

【０００５】また、下部材３２も全体がほぼ円筒状をし
ており、下部材３２の外周部分および内周部分にも、そ
れぞれ環状の第１突出部３２ａおよび環状の第２突出部
３２ｂが設けられている。なお、下部材３２の第１突出
部３２ａの内径は、上部材３１の第１突出部３１ａの外
径とほぼ同じ寸法に形成され、上部材３１の第１突出部
３１ａの外面が嵌合する寸法になっている。

【０００６】そして、上記した構成の上部材３１と下部
材３２は、上部材３１の第１突出部３１ａの外面が、下
部材３２の第１突出部３２ａの内面と嵌合するように、
また、上部材３１の第１突出部３１ａの下面が下部材３
２の上面と接触するように、組み立てられる。このと
き、上部材３１の第１突出部３１ａの下面と下部材３２
の第１突出部３２ａの上面との間にろう材３３が配置さ
れる。

【０００７】その後、ろう材３３が配置された部分を加
熱し、上部材３１と下部材３２とをろう材３３でろう接
する。なお、接合部分を符号Ｑで示している。

【０００８】上記したように上部材３１と下部材３２と
のろう接により、上部材３１と下部材３２とで挟まれた
空間領域３４に空胴共振器が構成される。また、上部材
３１の第１突出部３１ａと下部材３２の第１突出部３２
ａの内側の空間部分３５を電子ビームが通る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波管の
空胴共振器構体は、上部材３１と下部材３２とをろう接
して構成されている。また、上部材３１と下部材３２と
のろう接で形成される空胴共振器は、高周波化や高出力
化に伴い、高い寸法精度および高い面精度が要求されて
いる。

【００１０】高い寸法精度たとえば電気的な空胴境界の
寸法精度、そして面精度を向上させるためには、上部材
３１と下部材３２とをろう接する場合に、ろう付け面全
体にわたってろう材が均一に分布すること、および、空
胴共振器の内部にろう材が流れ出ないことなどが必要と
なる。

【００１１】しかし、従来のマイクロ波管の空胴共振器
構体では、上部材３１の第１突出部３１ａの下面と下部
材３２の上面とをろう接する際、図（ａ）の円Ｐ内を拡
大した図（ｂ）に示すように、ろう材３３が一部しか回
らない場合、あるいは、図（ｃ）に符号３３ａで示すよ
うに、空胴共振器の内部にろう材３３が流れ出る場合が
あり、電気的な空胴境界の寸法精度や面精度が低下す
る。

【００１２】この発明は、上記した欠点を解決するもの
で、寸法精度の高いマイクロ波管の空胴共振器構体およ
びその製造方法を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、空胴共振器
を形成するための壁部分を構成する第１部材と、この第
１部材にろう接され、前記第１部材とともに前記空胴共
振器を形成するための壁部分を構成する第２部材とを具
備したマイクロ波管の空胴共振器構体において、前記第
１部材と前記第２部材とが電気的に環状に接触する部分
の外側に、前記第１部材と前記第２部材との対向する面
どうしの間に空間を設けたことを特徴としている。

【００１４】また、この発明のマイクロ波管の空胴共振
器構体の製造方法は、先端面が傾斜して外側が低くなっ
ている環状の第１突出部を有する筒状第１部材を形成す
る第１工程と、前記第１部材の前記第１突出部がその内
側に配置される環状の第２突出部を有する筒状第２部材
を形成する第２工程と、前記第１部材および前記第２部
材をそれぞれアニールする第３工程と、この第３工程の
後、前記第１部材の前記第１突出部が前記第２部材の前
記第２突出部の内側に位置し、かつ、前記第１突出部の
先端面の内側と前記第２部材の上面とが電気的に接触す
るように、前記第１部材と前記第２部材とを組み合わせ
る第４工程と、この第４工程の後、前記第１部材の前記
第１突出部と前記第２部材の前記第２突出部との境界部
分にろう材を配置する第５工程と、前記ろう材を加熱
し、前記第１部材の前記第１突出部と前記第２部材の前
記第２突出部とをろう接する第６工程とからなってい
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、多空
胴クライストロンを構成する空胴共振器を例にとり図１
を参照して説明する。図１（ａ）は空胴共振器部分の右
半分を断面で示し、線分ｍ−ｍは空胴共振器の中心を示
している。

【００１６】空胴共振器は、空胴共振器の壁部分を構成
する上部材１１と下部材１２とをろう接して構成されて
いる。上部材１１は全体が筒状で、たとえばほぼ円筒状
をしている。そして、上部材１１の外周部分および内周
部分に、それぞれ環状の第１突出部１１ａおよび環状の
第２突出部１１ｂが設けられている。なお、第１突出部
１１ａの先端面Ｓ１は外側が低くなるように傾斜してい
る。

【００１７】また、下部材１２も全体が筒状で、たとえ
ばほぼ円筒状をしている。そして、下部材１２の外周部
分および内周部分に、それぞれ環状の第１突出部１２ａ
および環状の第２突出部１２ｂが設けられている。な
お、下部材１２の第１突出部１２ａの内径は、上部材１
１の第１突出部１１ａの外径とほぼ同じ寸法に形成さ
れ、上部材１１の第１突出部１１ａの外面が嵌合する寸
法になっている。また、下部材１２の第２突出部１２ｂ
の高さは、たとえば上部材１１の第２突出部１１ｂの高
さと同じに形成されている。

【００１８】上記した構成の上部材１１と下部材１２
は、上部材１１の第１突出部１１ａの外面が、下部材１
２の第１突出部１２ａの内面と嵌合し、また、第１突出
部１１ａの先端面Ｓ１の一部たとえば内側部分と下部材
１２の上面Ｓ２とが線接触するように組み合わされる。
このとき、上部材１１の第１突出部１１ａの先端面Ｓ１
が傾斜しているため、上部材１１の第１突出部１１ａの
先端面Ｓ１と下部材１２の第１突出部１２ａの上面Ｓ２
との間に、外側の方が高くなった空間Ｇができる。

【００１９】そして、上部材１１の第１突出部１１ａの
外面と、下部材１２の第１突出部１２ａの内面との境界
部分にろう材１３が配置される。

【００２０】その後、ろう材１３が配置された部分を加
熱し、上部材１１と下部材１２とをろう材でろう接す
る。このとき、溶けたろう材が、上部材１１の第１突出
部１１ａの外面と下部材１２の第１突出部１２ａの内面
との間に流れ、上部材１１と下部材１２は気密にろう接
される。なお、両者の接合部分を符号Ｑで示している。

【００２１】上部材１１と下部材１２とのろう接によっ
て、上部材１１と下部材１２とで挟まれた空間領域１４
に空胴共振器が構成される。また、上部材１１と下部材
１２の中空部分１５を電子ビームが通る。

【００２２】ここで、上部材１１と下部材１２との接合
部分の構造（接合部分を符号Ｑで示している）につい
て、図１（ａ）の円Ｒ部分を拡大した図（ｂ）を参照し
て説明する。上部材１１と下部材１２との間に空間Ｇが
あるため、ろう材１３が溶けても空胴共振器の内部まで
流れ出ることがない。したがって、空胴共振器の電気的
な空胴境界の寸法精度および面精度が確保される。

【００２３】また、空胴共振器を構成する上部材１１と
下部材１２との電気的な接触は、上部材１１に設けられ
た第１突出部１１ａ先端面のもっとも内側部分Ｅと下部
材１２の上面Ｓ２との接触で行われる。この場合、上部
材１１と下部材１２との電気的な接触部分にろう材がな
いため、空胴共振器の電気的な空胴境界の寸法精度が確
保される。

【００２４】上記したように、空胴共振器を構成する電
気的な接触部分と、真空気密を保持する接合部分とが分
離され、電気的な空胴境界の良好な寸法精度および面精
度が実現される。

【００２５】なお、上記した実施形態では、環状の第１
突出部１１ａや環状の第２突出部１１ｂを有し、全体が
筒状の上部材１１が１つの部材で構成されている。しか
し、複数の部材を用いて第１突出部１１ａや環状の第２
突出部１１ｂ、筒状部などを構成し、上部材１１とする
こともできる。また、下部材１２についても、同様に、
複数の部材で構成することもできる。

【００２６】次に、本発明の他の実施形態について図２
を参照して説明する。図２は空胴共振器の右半分を断面
で示し、線分ｍ−ｍは空胴共振器の中心を示している。
なお、図１に対応する部分には同一の符号を付し、重複
する説明は省略する。

【００２７】この実施形態では、下部材１２の部分に、
上部材１１と下部材１２との間の空間Ｇと下部材１２の
中空部分とを連絡する通路２１が形成されている。この
場合、排気工程などにおいて、通路２１を通して空間Ｇ
部分のガス抜きが行われ、真空度の低下を防止できる。

【００２８】上記した実施形態では、通路２１を下部材
１２の部分に形成している。しかし、上部材１１の方に
通路２１を形成することもできる。

【００２９】次に、本発明の他の実施形態について、多
空胴クライストロンを構成する空胴共振器を例にとり図
３を参照して説明する。図３は空胴共振器の右半分を断
面で示し、線分ｍ−ｍは空胴共振器の中心を示してい
る。

【００３０】図３（ａ）の実施形態の場合、空胴共振器
は、筒状の上部材５１と筒状の下部材５２と円筒状の中
間部材５３の３つの部材から構成されている。上部材５
１と下部材５２の外周部分にはそれぞれ環状の突出部５
１ａ、５２ａが形成されている。また、中間部材５３の
上端面Ｓ１および下端面Ｓ２にはそれぞれ外側の方が低
くなるたとえば傾斜が設けられ、中間部材５３の長さは
外周部分の方が内周部分よりも短くなっている。

【００３１】そして、上端面Ｓ１の内側が上部材５１と
環状部分で電気的に線接触し、また、下端面Ｓ２の内側
が下部材５２と環状部分で電気的に線接触している。ま
た、中間部材５３の外周面の上部が上部材５１の突出部
５１ａの内面とろう接し、外周面の下部が上部材５２の
突出部５２ａの内面とろう接している。なお、中間部材
５３と上部材５１とのろう接、および、中間部材５３と
下部材５２とのろう接にはろう材が用いられる。

【００３２】この場合、電気的に接触する部分の外側
に、内側部分が電気的な接触部分を形成している中間部
材５３と上部材５１との対向する面どうしの間、およ
び、中間部材５３と上部材５２との対向する面どうしの
間に、それぞれ空間Ｇ１、Ｇ２が形成される。

【００３３】したがって、空胴共振器を構成する電気的
な接触部分と、真空気密を保持する接合部分とが分離さ
れ、電気的な空胴境界の良好な寸法精度および面精度が
実現される。

【００３４】図３（ｂ）の実施形態の場合、空胴共振器
は、筒状の上部材６１と筒状の下部材６２の２つの部材
から構成されている。そして、上部材６１の外周部分に
突出部６１ａが形成されている。また、下部材６２の外
周部分には段部が設けられ、上段部６２ａと下段部６２
ｂが形成されている。この場合、上部材６１の突出部６
１ａの先端面も、下部材６２に合わせて段部Ｓ１、Ｓ２
が形成され、また、内側の段部Ｓ１は外側が低くなるよ
うに傾斜している。

【００３５】上記した構成において、上部材６１の段部
Ｓ１の内周部分が下部材６２と電気的に線接触してい
る。そして、上部材６１の段部Ｓ２と下部材６２の下段
部６２ｂとがろう接されている。

【００３６】この場合、上部材６１と下部材６２との電
気的な接触部分の外側に、内側部分が電気的な接触部分
を形成している上部材６１と下部材６２の対向する面ど
うし、すなわち、上部材６１の段部Ｓ１の面と下部材６
２の上段部６２ａの面との間に空間Ｇが形成される。

【００３７】したがって、空胴共振器を構成する電気的
な接触部分と、真空気密を保持する接合部分とが分離さ
れ、電気的な空胴境界の良好な寸法精度および面精度が
実現される。

【００３８】ところで、上記した各実施形態では、電気
的な接触部分を形成する面とろう接する面とを相違させ
ている。しかし、図４に示すように、電気的な接触部分
を形成する面と接合面とを共通にすることもできる。

【００３９】図４は、接合部分を抜き出した断面図で、
符号７１は筒状の上部材、符号７２は筒状の下部材で、
上部材７１の端面Ｓ１に傾斜が設けられている。そし
て、上部材７１の端面Ｓ１と下部材７２の端面Ｓ２との
間に空間Ｇが形成され、また、上部材７１の端面Ｓ１の
内側部分が下部材７２と接触し、電気的な接触部分を形
成している。

【００４０】この場合、空間Ｇ内にろう材７３を配置す
る。その後、加熱により、上部材７１の端面Ｓ１と下部
材７２の端面Ｓ２とを、電気的な接触部分に近いその外
側においてろう材で気密にろう接する。

【００４１】なお、図１ないし図３の実施形態におい
て、上部材や下部材、中間部材を接合する前に、これら
の部材をそれぞれアニールしておけば、熱変形によるろ
う付けの前後における空胴共振器の形状の変化が小さく
なり、周波数のずれを少なくできる。

【００４２】また、上記した実施形態では、電気的な接
触部分の外側に空間を形成するために、対向する一方の
面を傾斜させている。この場合、対向する面のうちどち
らの面を傾斜させるかは任意に選ぶことができる。ま
た、対向する面の両方を傾斜させても空間を形成でき、
同様な効果が得られる。

【００４３】また、図１ないし図３では、図の上方に位
置する部材を上部材とし、また、図の下方に位置する部
材を下部材と表現している。この場合、上とか下とかの
表現は必ずしも位置の上下を示すものではなく、上部材
と下部材の位置関係を逆にしてもよい。

【００４４】また、上記の実施形態では、多空胴クライ
ストロンを例にとって説明しているが、この発明は、多
空胴クライストロン以外のマイクロ波管にも適用でき
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、寸法精度が向上したマ
イクロ波管の空胴共振器構体を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の断面
図である。

【図２】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図４】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
断面図である。

【図５】従来例を説明するための概略の断面図である。

【符号の説明】

１１…上部材１１ａ…上部材の第１突出部１１ｂ…上部材の第２突出部Ｓ１…上部材の第１突出部の先端面１２…下部材１２ａ…下部材の第１突出部１２ｂ…下部材の第２突出部Ｓ２…下部材の上面１３…ろう材Ｇ…上部材と下部材との間の空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空胴共振器を形成するための壁部分を構
成する第１部材と、この第１部材にろう接され、前記第
１部材とともに前記空胴共振器を形成するための壁部分
を構成する第２部材とを具備したマイクロ波管の空胴共
振器構体において、前記第１部材と前記第２部材とが電
気的に環状に接触する部分の外側に、前記第１部材と前
記第２部材との対向する面どうしの間に空間を設けたこ
とを特徴とするマイクロ波管の空胴共振器構体。
【請求項２】第１部材と第２部材は、電気的に環状に
接触する部分の外側で、電気的な接触部分を形成する面
どうしがろう接されている請求項１記載のマイクロ波管
の空胴共振器構体。
【請求項３】第１部材と第２部材との対向する面は、
少なくとも一方が傾斜している請求項１記載のマイクロ
波管の空胴共振器構体。
【請求項４】環状の第１突出部が形成された筒状第１
部材と、この第１部材の前記第１突出部がその内側に配
置される環状の第２突出部、および、前記第２突出部よ
りも内側に前記第１突出部の先端面と電気的に接触する
接触部をそれぞれ有する筒状第２部材とを具備したマイ
クロ波管の空胴共振器構体において、前記第１突出部の
外面と前記第２突出部の内面とがろう接され、かつ、前
記電気的な接触部の外側に、前記第１突出部の先端面と
前記第２部材の上面との間に空間が設けられたことを特
徴とするマイクロ波管の空胴共振器構体。
【請求項５】第１部材が複数の部材から構成されてい
る請求項４記載のマイクロ波管の空胴共振器構体。
【請求項６】第１突出部の先端面と第２部材の上面と
の間の空間は、前記第１突出部の先端面を傾斜させるこ
とによって構成されている請求項４記載のマイクロ波管
の空胴共振器構体。
【請求項７】第２部材と電気的に接触する第１突出部
の先端面は、この先端面のもっとも内側部分である請求
項４記載のマイクロ波管の空胴共振器構体。
【請求項８】第１突出部の先端面と第２部材の上面と
の間の空間に、筒状第１部材または筒状第２部材の中空
部分と連絡する通路を設けた請求項４記載のマイクロ波
管の空胴共振器構体。
【請求項９】先端面が傾斜して外側が低くなっている
環状の第１突出部を有する筒状第１部材を形成する第１
工程と、前記第１部材の前記第１突出部がその内側に配
置される環状の第２突出部を有する筒状第２部材を形成
する第２工程と、前記第１部材および前記第２部材をそ
れぞれアニールする第３工程と、この第３工程の後、前
記第１部材の前記第１突出部が前記第２部材の前記第２
突出部の内側に位置し、かつ、前記第１突出部の先端面
の内側と前記第２部材の上面とが電気的に接触するよう
に、前記第１部材と前記第２部材とを組み合わせる第４
工程と、この第４工程の後、前記第１部材の前記第１突
出部と前記第２部材の前記第２突出部との境界部分にろ
う材を配置する第５工程と、前記ろう材を加熱し、前記
第１部材の前記第１突出部と前記第２部材の前記第２突
出部とをろう接する第６工程とからなるマイクロ波管の
空胴共振器構体の製造方法。