JP2001057168A - 加速空洞を有する電子銃及び電子ビーム発生方法 - Google Patents
加速空洞を有する電子銃及び電子ビーム発生方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子ビーム取り出しの繰り返し周波数を高く
し、高エネルギの電子ビームの取り出しに適した電子銃
を提供する。 【解決手段】 導電性容器が、電子ビームが伝搬する空
洞を画定する。光照射によってフォトカソードから空洞
内に光電子が放出される。導波管を経由して空洞内にマ
イクロ波が導入される。導電性容器を強制的に冷却する
ための冷媒を流す流路が設けられている。冷媒供給手段
が、冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を制御し
て流路に冷媒を供給する。観測手段が、導波管を通じて
空洞内に導入される入射波と、空洞からの反射波とを観
測する。制御手段が、観測手段による観測結果に基づい
て、冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を調節す
る。
し、高エネルギの電子ビームの取り出しに適した電子銃
を提供する。 【解決手段】 導電性容器が、電子ビームが伝搬する空
洞を画定する。光照射によってフォトカソードから空洞
内に光電子が放出される。導波管を経由して空洞内にマ
イクロ波が導入される。導電性容器を強制的に冷却する
ための冷媒を流す流路が設けられている。冷媒供給手段
が、冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を制御し
て流路に冷媒を供給する。観測手段が、導波管を通じて
空洞内に導入される入射波と、空洞からの反射波とを観
測する。制御手段が、観測手段による観測結果に基づい
て、冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を調節す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共振空洞内にマイ
クロ波を供給し、その共振空洞内に発生した電界により
電子ビームを加速する電子銃及び電子ビーム発生方法に
関する。
クロ波を供給し、その共振空洞内に発生した電界により
電子ビームを加速する電子銃及び電子ビーム発生方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】フォトカソードを用いた高周波電子銃
（ＲＦガン）は、空洞を画定する導電性の容器、空洞内
に光電子を放出するフォトカソード、空洞内にマイクロ
波を導く導波路を含んで構成される。フォトカソードに
周期的に光を照射すると、空洞内にパルス的に光電子が
放出される。この光電子が、空洞内に発生した高周波電
場によって加速される。マイクロ波は、フォトカソード
への光照射に同期してパルス的に導入される。例えば、
光照射の繰り返し周波数は１０Ｈｚ程度にされる。
（ＲＦガン）は、空洞を画定する導電性の容器、空洞内
に光電子を放出するフォトカソード、空洞内にマイクロ
波を導く導波路を含んで構成される。フォトカソードに
周期的に光を照射すると、空洞内にパルス的に光電子が
放出される。この光電子が、空洞内に発生した高周波電
場によって加速される。マイクロ波は、フォトカソード
への光照射に同期してパルス的に導入される。例えば、
光照射の繰り返し周波数は１０Ｈｚ程度にされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電子銃から周期的に放
出される電子ビームの繰り返し周波数を高くすることが
望まれている。また、取り出される電子ビームのエネル
ギを高くすることが望まれている。
出される電子ビームの繰り返し周波数を高くすることが
望まれている。また、取り出される電子ビームのエネル
ギを高くすることが望まれている。
【０００４】本発明の目的は、電子ビーム取り出しの繰
り返し周波数を高くし、高エネルギの電子ビームの取り
出しに適した電子銃を提供することである。
り返し周波数を高くし、高エネルギの電子ビームの取り
出しに適した電子銃を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、電子ビームが伝搬する空洞を画定する導電性容器
と、光照射によって前記空洞内に光電子を放出するフォ
トカソードと、前記空洞内にマイクロ波を導入する導波
管と、前記導電性容器の壁に設けられ、前記空洞内に放
出された光電子を空洞外に導出するための開口部と、前
記導電性容器を強制的に冷却するための冷媒を流す流路
と、冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を制御し
て前記流路に冷媒を供給する冷媒供給手段と、前記導波
管を通じて前記空洞内に導入される入射波と、該空洞か
らの反射波とを観測する観測手段と、前記観測手段によ
る観測結果に基づいて、前記冷媒供給手段から供給され
る冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を調節する
制御手段とを有する電子銃が提供される。
と、電子ビームが伝搬する空洞を画定する導電性容器
と、光照射によって前記空洞内に光電子を放出するフォ
トカソードと、前記空洞内にマイクロ波を導入する導波
管と、前記導電性容器の壁に設けられ、前記空洞内に放
出された光電子を空洞外に導出するための開口部と、前
記導電性容器を強制的に冷却するための冷媒を流す流路
と、冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を制御し
て前記流路に冷媒を供給する冷媒供給手段と、前記導波
管を通じて前記空洞内に導入される入射波と、該空洞か
らの反射波とを観測する観測手段と、前記観測手段によ
る観測結果に基づいて、前記冷媒供給手段から供給され
る冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を調節する
制御手段とを有する電子銃が提供される。
【０００６】本発明の他の観点によると、導電性容器に
より画定された共振空洞内にマイクロ波を導入し、該共
振空洞内の電子ビームを加速する工程と、前記導電性容
器に設けられた流路に冷媒を流し、該導電性容器を冷却
する工程と、前記共振空洞内に導入されているマイクロ
波の進行波と反射波とを観測する工程と、前記観測工程
の結果に基づいて、前記流路に流す冷媒の温度及び流量
のうち少なくとも一方を調節する工程とを有する電子ビ
ーム発生方法が提供される。
より画定された共振空洞内にマイクロ波を導入し、該共
振空洞内の電子ビームを加速する工程と、前記導電性容
器に設けられた流路に冷媒を流し、該導電性容器を冷却
する工程と、前記共振空洞内に導入されているマイクロ
波の進行波と反射波とを観測する工程と、前記観測工程
の結果に基づいて、前記流路に流す冷媒の温度及び流量
のうち少なくとも一方を調節する工程とを有する電子ビ
ーム発生方法が提供される。
【０００７】冷媒の温度または流量を調節することによ
り、導電性容器の温度変動を抑制することができる。温
度変動による膨張及び収縮が抑制されるため、空洞の共
振周波数の変動が抑制され、安定した共振が得られる。
り、導電性容器の温度変動を抑制することができる。温
度変動による膨張及び収縮が抑制されるため、空洞の共
振周波数の変動が抑制され、安定した共振が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）に、実施例によるフォ
トカソードと共振空洞の断面図を示す。銅製の円筒状の
容器１により空洞２が画定されている。円筒状容器１の
一方の端は、銅製の蓋３で密閉されている。蓋３と円筒
状容器１との間には、金属製のＯリングが介在し、気密
性が保たれている。円筒状容器１の他端は、中央に円形
の開口４が形成されたフランジ構造を有する。
トカソードと共振空洞の断面図を示す。銅製の円筒状の
容器１により空洞２が画定されている。円筒状容器１の
一方の端は、銅製の蓋３で密閉されている。蓋３と円筒
状容器１との間には、金属製のＯリングが介在し、気密
性が保たれている。円筒状容器１の他端は、中央に円形
の開口４が形成されたフランジ構造を有する。
【０００９】蓋３の内面のほぼ中央に、フォトカソード
５が取り付けられている。フォトカソード５は、例えば
マグネシウムや無酸素銅で形成される。
５が取り付けられている。フォトカソード５は、例えば
マグネシウムや無酸素銅で形成される。
【００１０】円筒状容器１の内周面の軸方向の所定の位
置に、全周囲からその中心軸に向かって庇状に突出した
突出部６が形成されている。突出部６は、その中心部分
に円形の貫通孔７を画定する。突出部６により、空洞２
が、フォトカソード５側の第１空洞２ａと開口４側の第
２空洞２ｂに分離される。
置に、全周囲からその中心軸に向かって庇状に突出した
突出部６が形成されている。突出部６は、その中心部分
に円形の貫通孔７を画定する。突出部６により、空洞２
が、フォトカソード５側の第１空洞２ａと開口４側の第
２空洞２ｂに分離される。
【００１１】蓋３の内部に流路１０が形成されている。
流路１０は、蓋３の中心軸に関して４回回転対称になる
ように配置された４つの流路から構成される。各流路１
０は、蓋３の外周面から中心軸に向かって延在し、中心
に至る手前で折り返し、外周面に戻る。
流路１０は、蓋３の中心軸に関して４回回転対称になる
ように配置された４つの流路から構成される。各流路１
０は、蓋３の外周面から中心軸に向かって延在し、中心
に至る手前で折り返し、外周面に戻る。
【００１２】円筒状容器１に、流路１１及び１２が形成
されている。流路１１は、円筒状容器１の中心軸方向に
関して突出部６に対応する位置に設けられている。流路
１２は、円筒状容器１の開口４が設けられた端部近傍に
形成されている。
されている。流路１１は、円筒状容器１の中心軸方向に
関して突出部６に対応する位置に設けられている。流路
１２は、円筒状容器１の開口４が設けられた端部近傍に
形成されている。
【００１３】図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一点鎖線Ｂ１
−Ｂ１における断面図、すなわち流路１１の形成された
位置における断面図を示す。図１（Ｂ）の一点鎖線Ａ１
−Ａ１における断面が図１（Ａ）に相当する。流路１１
は、円筒状容器１の外周面から半径方向に沿い突出部６
の内部まで延在する。円筒状容器１の内周面よりも径の
小さな位置において折り返され、半径方向に沿って外周
面に戻る。
−Ｂ１における断面図、すなわち流路１１の形成された
位置における断面図を示す。図１（Ｂ）の一点鎖線Ａ１
−Ａ１における断面が図１（Ａ）に相当する。流路１１
は、円筒状容器１の外周面から半径方向に沿い突出部６
の内部まで延在する。円筒状容器１の内周面よりも径の
小さな位置において折り返され、半径方向に沿って外周
面に戻る。
【００１４】図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の一点鎖線Ｃ１
−Ｃ１における断面図、すなわち流路１２の形成された
位置における断面図を示す。図１（Ｃ）の一点鎖線Ａ１
−Ａ１における断面が図１（Ａ）に相当する。流路１２
は、８本設けられている。各流路１２は、図１（Ａ）に
示すように、円筒状容器１の中心軸に平行に延在する流
路部分、及びその両端においてその流路部分にそれぞれ
連通し、円筒状容器１の外周面に開口する２本の流路部
分から構成される。なお、図１（Ｃ）に示すように、流
路１２が中心軸に対して回転対称になるように配置され
ていないのは、図２（Ｂ）を参照して後述する導波管の
配置を考慮したためである。
−Ｃ１における断面図、すなわち流路１２の形成された
位置における断面図を示す。図１（Ｃ）の一点鎖線Ａ１
−Ａ１における断面が図１（Ａ）に相当する。流路１２
は、８本設けられている。各流路１２は、図１（Ａ）に
示すように、円筒状容器１の中心軸に平行に延在する流
路部分、及びその両端においてその流路部分にそれぞれ
連通し、円筒状容器１の外周面に開口する２本の流路部
分から構成される。なお、図１（Ｃ）に示すように、流
路１２が中心軸に対して回転対称になるように配置され
ていないのは、図２（Ｂ）を参照して後述する導波管の
配置を考慮したためである。
【００１５】図２（Ａ）は、図１（Ｂ）の一点鎖線Ａ２
−Ａ２における断面図を示す。第１空洞２ａの側壁に２
つのレーザ導入孔２０が形成されている。レーザ導入孔
２０にはレーザ光を透過する窓２１が設けられ、空洞２
内が気密に保たれている。レーザ導入孔２０から第１空
洞２ａ内に入射したレーザ光は、フォトカソード５を照
射する。
−Ａ２における断面図を示す。第１空洞２ａの側壁に２
つのレーザ導入孔２０が形成されている。レーザ導入孔
２０にはレーザ光を透過する窓２１が設けられ、空洞２
内が気密に保たれている。レーザ導入孔２０から第１空
洞２ａ内に入射したレーザ光は、フォトカソード５を照
射する。
【００１６】図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）の一点鎖線Ｂ２
−Ｂ２における断面図を示す。導波管８が円筒状容器１
の側壁を貫通し、第２空洞２ｂに連通している。導波管
８が取り付けられた位置に対向する側壁部に、真空ダク
ト９が取り付けられている。真空ダクト９を介して空洞
２ａ及び２ｂ内が真空排気される。
−Ｂ２における断面図を示す。導波管８が円筒状容器１
の側壁を貫通し、第２空洞２ｂに連通している。導波管
８が取り付けられた位置に対向する側壁部に、真空ダク
ト９が取り付けられている。真空ダクト９を介して空洞
２ａ及び２ｂ内が真空排気される。
【００１７】次に、図１及び図２に示すＲＦガンの動作
について説明する。
について説明する。
【００１８】図２（Ａ）に示すレーザ導入孔２０から第
１空洞２ａ内に、紫外レーザ光、例えば波長２６６ｎ
ｍ、パルス幅５〜１０ｐｓのＮｄ：ＹＡＧレーザ光を入
射する。レーザ光がフォトカソード５を照射すると、フ
ォトカソード５から光電子が放出される。
１空洞２ａ内に、紫外レーザ光、例えば波長２６６ｎ
ｍ、パルス幅５〜１０ｐｓのＮｄ：ＹＡＧレーザ光を入
射する。レーザ光がフォトカソード５を照射すると、フ
ォトカソード５から光電子が放出される。
【００１９】レーザ光の照射に同期して、図２（Ｂ）に
示す導波管８から第２空洞２ｂ内に、周波数２．８５６
ＧＨｚ、電力６〜７ＭＷのマイクロ波を、１周期あたり
約１μｓ以上の期間だけ入射する。第１空洞２ａ及び第
２空洞２ｂ内に高周波電場が励起される。
示す導波管８から第２空洞２ｂ内に、周波数２．８５６
ＧＨｚ、電力６〜７ＭＷのマイクロ波を、１周期あたり
約１μｓ以上の期間だけ入射する。第１空洞２ａ及び第
２空洞２ｂ内に高周波電場が励起される。
【００２０】フォトカソード５から放出された光電子
が、第１空洞２ａ及び第２空洞２ｂ内に励起された高周
波電場により加速され、開口４を通って外部に放出され
る。このようにして、パルス状の電子ビームが得られ
る。
が、第１空洞２ａ及び第２空洞２ｂ内に励起された高周
波電場により加速され、開口４を通って外部に放出され
る。このようにして、パルス状の電子ビームが得られ
る。
【００２１】図１（Ａ）に示す流路１０、１１及び１２
に冷却水を流しておく。冷却水により、円筒状容器１及
び蓋３の温度上昇を抑制することができる。大電力のマ
イクロ波の入射が可能になるため、高エネルギの電子ビ
ームを得ることができる。さらに、電子ビーム取り出し
の繰り返し周波数を高めることが可能になる。
に冷却水を流しておく。冷却水により、円筒状容器１及
び蓋３の温度上昇を抑制することができる。大電力のマ
イクロ波の入射が可能になるため、高エネルギの電子ビ
ームを得ることができる。さらに、電子ビーム取り出し
の繰り返し周波数を高めることが可能になる。
【００２２】冷却水を流すことにより円筒状容器１及び
蓋３の温度上昇を抑制することは可能である。ところ
が、電子ビームを安定して取り出すには円筒状容器１や
蓋３を冷却するのみでは不十分であることがわかった。
発明者らの評価実験によると、ＲＦガンの動作中に反射
波の増大が見られた。これは、円筒状容器１及び蓋３の
熱膨張により共振空洞の容積が変化し、共振周波数がず
れたためと考えられる。また、冷却水の流量を増加させ
すぎても、円筒状容器１及び蓋３が収縮し、所定の共振
周波数を維持することができなくなる。すなわち、円筒
状容器１及び蓋３の温度を所定の範囲内に維持しなけれ
ばならない。
蓋３の温度上昇を抑制することは可能である。ところ
が、電子ビームを安定して取り出すには円筒状容器１や
蓋３を冷却するのみでは不十分であることがわかった。
発明者らの評価実験によると、ＲＦガンの動作中に反射
波の増大が見られた。これは、円筒状容器１及び蓋３の
熱膨張により共振空洞の容積が変化し、共振周波数がず
れたためと考えられる。また、冷却水の流量を増加させ
すぎても、円筒状容器１及び蓋３が収縮し、所定の共振
周波数を維持することができなくなる。すなわち、円筒
状容器１及び蓋３の温度を所定の範囲内に維持しなけれ
ばならない。
【００２３】図３に、実施例による電子銃のブロック図
を示す。金属製の容器５０が図１及び図２に示された共
振空洞を画定している。金属製の容器５０には、図１
（Ａ）に示された冷媒の流路１０、１１及び１２が形成
されている。高周波発振器５１から導波路８を経由して
共振空洞内にマイクロ波が導入される。導波路８内の進
行波及び反射波が、観測装置５２により観測される。観
測装置５２として、例えば電圧定在波比メータ（ＶＳＷ
Ｒメータ）を用いることができる。
を示す。金属製の容器５０が図１及び図２に示された共
振空洞を画定している。金属製の容器５０には、図１
（Ａ）に示された冷媒の流路１０、１１及び１２が形成
されている。高周波発振器５１から導波路８を経由して
共振空洞内にマイクロ波が導入される。導波路８内の進
行波及び反射波が、観測装置５２により観測される。観
測装置５２として、例えば電圧定在波比メータ（ＶＳＷ
Ｒメータ）を用いることができる。
【００２４】冷媒供給装置５５が、流路６０を経由して
流路１０、１１及び１２に冷媒を供給する。冷媒とし
て、例えば水が用いられる。容器５０を冷却して昇温し
た冷媒が、流路５８を経由して冷媒供給装置５５に回収
される。冷媒供給装置５５は、流量調節弁５５ｂと温度
調節器５５ａを含んで構成される。流量調節弁５５ｂ
は、冷媒の流量を調節する。温度調節器５５ａは、冷媒
が所望の温度になるように温度制御を行う。温度調節器
５５ａは、例えば冷却装置とヒータにより構成され、冷
媒の温度を＋５℃から＋９０℃の範囲内で調整すること
ができる。
流路１０、１１及び１２に冷媒を供給する。冷媒とし
て、例えば水が用いられる。容器５０を冷却して昇温し
た冷媒が、流路５８を経由して冷媒供給装置５５に回収
される。冷媒供給装置５５は、流量調節弁５５ｂと温度
調節器５５ａを含んで構成される。流量調節弁５５ｂ
は、冷媒の流量を調節する。温度調節器５５ａは、冷媒
が所望の温度になるように温度制御を行う。温度調節器
５５ａは、例えば冷却装置とヒータにより構成され、冷
媒の温度を＋５℃から＋９０℃の範囲内で調整すること
ができる。
【００２５】観測装置５２は、観測結果を制御部５３に
送出する。制御装置５３に入力される情報は、例えば電
圧定在波比（ＶＳＷＲ）である。制御部５３は、入力さ
れた情報に基づいて、反射波が最小になるように冷媒の
流量及び温度の少なくとも一方を制御する。以下に、流
量及び温度の制御方法の一例について説明する。
送出する。制御装置５３に入力される情報は、例えば電
圧定在波比（ＶＳＷＲ）である。制御部５３は、入力さ
れた情報に基づいて、反射波が最小になるように冷媒の
流量及び温度の少なくとも一方を制御する。以下に、流
量及び温度の制御方法の一例について説明する。
【００２６】電圧定在波比が基準値以上である場合に
は、まず、冷媒の流量をある値だけ増加させ、電圧定在
波比の変動を観測する。電圧定在波比が減少する方向に
変動したならば、冷媒の流量をさらにある値だけ増加さ
せる。この制御を繰り返し、電圧定在波比が基準値以下
になるまで冷媒の流量を増加させる。
は、まず、冷媒の流量をある値だけ増加させ、電圧定在
波比の変動を観測する。電圧定在波比が減少する方向に
変動したならば、冷媒の流量をさらにある値だけ増加さ
せる。この制御を繰り返し、電圧定在波比が基準値以下
になるまで冷媒の流量を増加させる。
【００２７】冷媒の流量を増加させたときに電圧定在波
比が増加する方向に変動したならば、冷媒の流量をある
値だけ減少させ、電圧定在波比の変動を観測する。電圧
定在波比が減少する方向に変動したならば、冷媒の流量
をさらにある値だけ減少させる。この制御を繰り返し、
電圧定在波比が基準値以下になるまで冷媒の流量を減少
させる。
比が増加する方向に変動したならば、冷媒の流量をある
値だけ減少させ、電圧定在波比の変動を観測する。電圧
定在波比が減少する方向に変動したならば、冷媒の流量
をさらにある値だけ減少させる。この制御を繰り返し、
電圧定在波比が基準値以下になるまで冷媒の流量を減少
させる。
【００２８】冷媒の流量を増加させすぎると、冷媒の圧
力により容器５０が変形し、共振周波数が変化する場合
がある。このため、冷媒の流量の最大値を予め記憶して
おき、流量が最大値を超えないように制御することが好
ましい。この最大値は、例えば制御部５３内の最大流量
記憶部５３ａに予め記憶しておけばよい。
力により容器５０が変形し、共振周波数が変化する場合
がある。このため、冷媒の流量の最大値を予め記憶して
おき、流量が最大値を超えないように制御することが好
ましい。この最大値は、例えば制御部５３内の最大流量
記憶部５３ａに予め記憶しておけばよい。
【００２９】上記調整方法では、電圧定在波比が基準値
を超えた場合に、電圧定在波比のみから流量を増加させ
るべきか減少させるべきかを特定することはできない。
電子銃の動作中にマイクロ波の電力を増減させたい場合
や、パルスの繰り返し周波数を変化させたい場合には、
冷媒の流量や温度をどのように調節すればよいかある程
度予測可能である。以下に、予測に基づく制御方法につ
いて説明する。
を超えた場合に、電圧定在波比のみから流量を増加させ
るべきか減少させるべきかを特定することはできない。
電子銃の動作中にマイクロ波の電力を増減させたい場合
や、パルスの繰り返し周波数を変化させたい場合には、
冷媒の流量や温度をどのように調節すればよいかある程
度予測可能である。以下に、予測に基づく制御方法につ
いて説明する。
【００３０】共振空洞内にパルス的にマイクロ波を供給
する場合のマイクロ波の電力、パルスの繰り返し周波
数、パルス幅が決まれば、共振空洞の表面における発熱
量が求まる。例えば、パルス幅を３．５μｓ、マイクロ
波の電力を１ＭＷ、繰り返し周波数を５０Ｈｚとした場
合の銅表面における発熱量は１０７Ｗである。
する場合のマイクロ波の電力、パルスの繰り返し周波
数、パルス幅が決まれば、共振空洞の表面における発熱
量が求まる。例えば、パルス幅を３．５μｓ、マイクロ
波の電力を１ＭＷ、繰り返し周波数を５０Ｈｚとした場
合の銅表面における発熱量は１０７Ｗである。
【００３１】また、冷却水の流量と温度上昇幅が与えら
れれば、吸熱量が決まる。図１及び図２に示す共振空洞
の場合、冷却水の流量が１リットル／分、温度上昇分が
１℃のとき、吸熱量は７０Ｗになる。冷却水の流量の最
大値を１系統あたり８リットル／分とする。
れれば、吸熱量が決まる。図１及び図２に示す共振空洞
の場合、冷却水の流量が１リットル／分、温度上昇分が
１℃のとき、吸熱量は７０Ｗになる。冷却水の流量の最
大値を１系統あたり８リットル／分とする。
【００３２】マイクロ波の電力を７ＭＷ、パルスの繰り
返し周波数を５０Ｈｚとして動作させる場合、発熱量は
７４９Ｗになる。流路１系統あたり８リットル／分の冷
却水を流すと、冷却水の温度上昇１℃あたり、１６８０
Ｗの熱量が吸収される。７４９Ｗの熱量を吸収するため
には、冷却水の温度上昇が約０．４℃となるようにすれ
ばよい。導電性容器５０の温度を２５℃にしたい場合に
は、冷却水の温度を２４．６℃に設定すればよい。
返し周波数を５０Ｈｚとして動作させる場合、発熱量は
７４９Ｗになる。流路１系統あたり８リットル／分の冷
却水を流すと、冷却水の温度上昇１℃あたり、１６８０
Ｗの熱量が吸収される。７４９Ｗの熱量を吸収するため
には、冷却水の温度上昇が約０．４℃となるようにすれ
ばよい。導電性容器５０の温度を２５℃にしたい場合に
は、冷却水の温度を２４．６℃に設定すればよい。
【００３３】上述のように、マイクロ波の電力、パルス
の繰り返し周波数、導電性容器５０の目標温度を決定す
ると、冷却水の好適な流量及び温度を予測することがで
きる。現在の冷却水の流量と温度が好適な値からずれて
いる場合には、まず、流量及び温度を好適な値になるよ
うに調節する。
の繰り返し周波数、導電性容器５０の目標温度を決定す
ると、冷却水の好適な流量及び温度を予測することがで
きる。現在の冷却水の流量と温度が好適な値からずれて
いる場合には、まず、流量及び温度を好適な値になるよ
うに調節する。
【００３４】好適な値に調節された後、電圧定在波比が
基準値を上回っている場合には、流量及び温度を微調整
しながら、電圧定在波比が基準値以下になるようにす
る。
基準値を上回っている場合には、流量及び温度を微調整
しながら、電圧定在波比が基準値以下になるようにす
る。
【００３５】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
共振空洞を画定する導電性容器の温度変動を抑制し、安
定して電子ビームを発生させることができる。
共振空洞を画定する導電性容器の温度変動を抑制し、安
定して電子ビームを発生させることができる。
【図１】実施例による電子銃に用いられるフォトカソー
ドと共振空洞の断面図である。
ドと共振空洞の断面図である。
【図２】実施例による電子銃に用いられるフォトカソー
ドと共振空洞の断面図である。
ドと共振空洞の断面図である。
【図３】実施例による電子銃のブロック図である。
１ 円筒状容器 ２ 空洞 ３ 蓋 ４ 開口 ５ フォトカソード ６ 突出部 ７ 貫通孔 ８ 導波管 ９ 真空排気ダクト １０、１１、１２ 流路 ２０ レーザ導入孔 ２１ 窓 ５０ 導電性容器 ５１ マイクロ波発振器 ５２ 観測装置 ５３ 制御部 ５５ 冷媒供給装置 ５５ａ 温度調節装置 ５５ｂ 流量調節弁 ５８、６０ 流路
Claims (5)
- 【請求項１】 電子ビームが伝搬する空洞を画定する導
電性容器と、 光照射によって前記空洞内に光電子を放出するフォトカ
ソードと、 前記空洞内にマイクロ波を導入する導波管と、 前記導電性容器の壁に設けられ、前記空洞内に放出され
た光電子を空洞外に導出するための開口部と、 前記導電性容器を強制的に冷却するための冷媒を流す流
路と、 冷媒の温度及び流量のうち少なくとも一方を制御して前
記流路に冷媒を供給する冷媒供給手段と、 前記導波管を通じて前記空洞内に導入される入射波と、
該空洞からの反射波とを観測する観測手段と、 前記観測手段による観測結果に基づいて、前記冷媒供給
手段から供給される冷媒の温度及び流量のうち少なくと
も一方を調節する制御手段とを有する電子銃。 - 【請求項２】 前記制御手段が、最大流量を記憶してお
り、前記流路に流す冷媒の流量が、前記最大流量を超え
ないように流量を調節する請求項１に記載の電子銃。 - 【請求項３】 前記冷媒供給手段が、冷媒を所望の温度
にするための冷却装置と加熱装置とを含む請求項１また
は２に記載の電子銃。 - 【請求項４】 導電性容器により画定された共振空洞内
にマイクロ波を導入し、該共振空洞内の電子ビームを加
速する工程と、 前記導電性容器に設けられた流路に冷媒を流し、該導電
性容器を冷却する工程と、 前記共振空洞内に導入されているマイクロ波の進行波と
反射波とを観測する工程と、 前記観測工程の結果に基づいて、前記流路に流す冷媒の
温度及び流量のうち少なくとも一方を調節する工程とを
有する電子ビーム発生方法。 - 【請求項５】 前記調節する工程において、冷媒の流量
が、予め決められた最大流量を超えないように冷媒の流
量を調節する請求項４に記載の電子ビーム発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11232541A JP2001057168A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 加速空洞を有する電子銃及び電子ビーム発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11232541A JP2001057168A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 加速空洞を有する電子銃及び電子ビーム発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001057168A true JP2001057168A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16940951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11232541A Pending JP2001057168A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 加速空洞を有する電子銃及び電子ビーム発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001057168A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039766A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-02-21 | Xnet Corp | 光電子銃および殺菌装置 |
-
1999
- 1999-08-19 JP JP11232541A patent/JP2001057168A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039766A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-02-21 | Xnet Corp | 光電子銃および殺菌装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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