JP2002198701A - Output window and its manufacturing method - Google Patents

Output window and its manufacturing method

Info

Publication number
JP2002198701A
JP2002198701A JP2000391132A JP2000391132A JP2002198701A JP 2002198701 A JP2002198701 A JP 2002198701A JP 2000391132 A JP2000391132 A JP 2000391132A JP 2000391132 A JP2000391132 A JP 2000391132A JP 2002198701 A JP2002198701 A JP 2002198701A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic disk
output window
thin film
circular waveguide
ceramic
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
Application number
JP2000391132A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3503595B2 (en
Inventor
Kazuhisa Henmi
和久 逸見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000391132A priority Critical patent/JP3503595B2/en
Publication of JP2002198701A publication Critical patent/JP2002198701A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3503595B2 publication Critical patent/JP3503595B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an output window with high reliability and high performance, which can sufficiently suppress emission of secondary electrons from the surface of a ceramic disk and multipactor discharge. SOLUTION: In the output window where a ceramic disk 2 is placed in the center of a round waveguide 1 and which is air-tight sealed by a circumferential part of the ceramic disk 2 and an inner wall face of the waveguide 1, a coating film 3 with a uniform thickness made of a titanium nitride, titanium oxide or chromium oxide thin film or the like is formed on the surface of the ceramic disk 2. Or the ceramic disk 2 is coated such that the film thickness at the outer circumferential part of the ceramic disk 2 is thicker than the film thickness of the center part. Thus, the secondary electron emission coefficient at the center part and the outer circumferential part of the ceramic disk 2, and especially a triple junction is decreased and the multipactor discharge can be suppressed. Moreover, since the coating film 3 has a proper thickness on the entire surface of the ceramic disk 2, no microwave is reflected and the output window with high reliability and high performance can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば進行波管、
クライストロンのような電子管、あるいはこれら電子管
のマイクロ波やミリ波の電力を利用する加熱装置、加速
管等の機器において、真空部と外部導波管または機器の
間に設けられる出力窓に関するものである。
The present invention relates to a traveling wave tube,
The present invention relates to an electron tube such as a klystron, or an output window provided between a vacuum section and an external waveguide or device in a device such as a heating device or an accelerating tube that uses microwave or millimeter-wave power of the electron tube. .

【0002】[0002]

【従来の技術】進行波管、クライストロンまたはジャイ
ロトロン、ジャイロクライストロンのような電子管は、
電子ビームを射出する電子銃、電子ビームを補足するコ
レクタ、電子ビームとの相互作用によりマイクロ波(ミ
リ波、高周波についても同様。以下ミリ波、高周波につ
いては省略する)を増幅するマイクロ波増幅部、マイク
ロ波増幅部と外部導波管との接続部となる入出力結合部
等から構成される。この入出力結合部においては、電子
管内部の気密性を保持し、さらにマイクロ波を損失なく
透過させるための出力窓が用いられている。マイクロ波
を反射させることなく透過させるためには、この出力窓
のインピーダンス整合がとれている必要がある。図9
は、例えば特開平4−272637号公報に記載されて
いる従来の一般的な出力窓である。図において、1は円
形導波管、2はセラミック円板、4はフランジ、5は方
形導波管を示している。セラミック円板2は、円形導波
管1の中間に気密ろう付けされている。一般に、このよ
うな出力窓において円形導波管1及びセラミック円板2
が用いられるのは、導波管断面積が大きいため電界強度
が緩和され、許容マイクロ波電力が大きくなるためであ
る。
2. Description of the Related Art Electron tubes such as traveling wave tubes, klystrons or gyrotrons, and gyro klystrons,
An electron gun that emits an electron beam, a collector that supplements the electron beam, and a microwave amplification unit that amplifies microwaves (similarly for millimeter waves and high frequencies; hereinafter omitted for millimeter waves and high frequencies) by interaction with the electron beams. , And an input / output coupling section that serves as a connection section between the microwave amplification section and the external waveguide. In the input / output coupling section, an output window is used for maintaining the airtightness inside the electron tube and transmitting microwaves without loss. In order to transmit a microwave without reflecting it, it is necessary that the impedance of the output window be matched. FIG.
Is a conventional general output window described, for example, in JP-A-4-272637. In the figure, 1 is a circular waveguide, 2 is a ceramic disk, 4 is a flange, and 5 is a rectangular waveguide. The ceramic disk 2 is hermetically brazed in the middle of the circular waveguide 1. In general, a circular waveguide 1 and a ceramic disk 2
Is used because the cross-sectional area of the waveguide is large, the electric field intensity is reduced, and the allowable microwave power is increased.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の出力窓に大電力のマイクロ波を通過させた
場合、セラミック円板2の破壊が発生し、気密性が不十
分となる問題があった。このような破壊は、誘電強度の
不足による内部放電や誘電損失による発熱で破壊に至る
ようなセラミック円板2の材質そのものに起因するもの
と、マルチパクタ放電等に起因するセラミック円板2の
局所的な温度上昇により発生するクラックや溶融による
ピンホール等、セラミック円板2表面の特性に起因する
ものがある。このうち、セラミック円板2の材質そのも
のに起因する破壊については、誘電強度が強いアルミセ
ラミックを用いることにより改善することができる。
However, when a high-power microwave is passed through the above-described conventional output window, the ceramic disk 2 is broken and the airtightness becomes insufficient. there were. Such destruction is caused by the material itself of the ceramic disk 2 which may be broken by internal discharge due to insufficient dielectric strength or heat generated by dielectric loss, and locally due to the multipactor discharge or the like. There are cracks caused by an excessive temperature rise and pinholes caused by melting, which are caused by the characteristics of the surface of the ceramic disk 2. Among them, destruction caused by the material itself of the ceramic disk 2 can be improved by using aluminum ceramic having a high dielectric strength.

【0004】一方、セラミック円板2表面の特性に起因
する破壊は、セラミック円板2の表面に二次電子放出係
数の低い窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜
よりなる1〜2nm程度のコーティング膜を形成するこ
とにより、かなり改善できる。マルチパクタ放電とは、
二次電子放出係数の高い誘電体材料に電子が入射するこ
とにより発生するもので、発生した二次電子がマイクロ
波の高電場下で再び誘電体に入射して雪崩状に増幅して
いく現象である。出力窓において二次電子が発生し易い
のは、高電場なセラミック円板2中心部と、気密封止し
ているセラミック円板2外周部である。特に外周部は、
図10に示すように、セラミック円板2と円形導波管1
及びろう材6からなり、トリプルジャンクション7と呼
ばれている。このマルチパクタ放電等を抑制するために
は、上記のコーティング膜が十分に厚いことが望ましい
が、コーティング膜があまり厚くなるとマイクロ波が反
射され、出力窓としての特性が悪くなるという問題があ
った。
On the other hand, the destruction caused by the characteristics of the surface of the ceramic disk 2 is about 1 to 2 nm formed of a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like having a low secondary electron emission coefficient on the surface of the ceramic disk 2. A considerable improvement can be achieved by forming a coating film. What is multipactor discharge?
A phenomenon that occurs when electrons are incident on a dielectric material with a high secondary electron emission coefficient, and the generated secondary electrons are incident on the dielectric again under a high microwave electric field and are amplified in an avalanche shape. It is. Secondary electrons are likely to be generated in the output window at the center of the ceramic disk 2 having a high electric field and at the outer periphery of the ceramic disk 2 hermetically sealed. Especially the outer part,
As shown in FIG. 10, the ceramic disk 2 and the circular waveguide 1
And is called a triple junction 7. In order to suppress the multipactor discharge and the like, it is desirable that the above-mentioned coating film is sufficiently thick. However, if the coating film is too thick, there is a problem that microwaves are reflected and characteristics as an output window deteriorate.

【0005】また、コーティング膜は、DCスパッタリ
ング装置またはRFスパッタリング装置等により形成さ
れるが、これらの装置では通常、セラミック円板2の中
心部の方が外周部よりも膜厚が厚くなる傾向にあり、均
一な厚さに形成することが困難であった。出力窓を通過
するマイクロ波の電場は中心部の方が大きく、中心部の
膜厚が厚い従来のコーティング膜は不都合であった。す
なわち、中心部に適切な厚さのコーティング膜を形成す
ると外周部ではコーティング膜の厚さが不足し、二次電
子が発生し易くなる。反対に、外周部に適切な厚さのコ
ーティング膜を形成すると、中心部ではコーティング膜
の厚さが厚くなりすぎるため、マイクロ波が反射してし
まうという問題があった。
[0005] The coating film is formed by a DC sputtering device or an RF sputtering device. In these devices, the thickness of the central portion of the ceramic disk 2 generally tends to be larger than that of the outer peripheral portion. And it was difficult to form a uniform thickness. The electric field of the microwave passing through the output window is larger in the central portion, and the conventional coating film having a thick central portion is inconvenient. That is, when a coating film having an appropriate thickness is formed at the center, the thickness of the coating film is insufficient at the outer peripheral portion, and secondary electrons are easily generated. Conversely, when a coating film having an appropriate thickness is formed on the outer peripheral portion, the thickness of the coating film becomes too thick at the central portion, and there is a problem that microwaves are reflected.

【0006】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、マイクロ波の反射に対する影響
が小さく、且つセラミック円板表面からの二次電子放出
及びマクチパクタ放電を十分に抑制する、信頼性が高く
高性能な出力窓及びその製造方法を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a small influence on the reflection of microwaves and sufficiently suppresses secondary electron emission from the surface of the ceramic disk and Macchipactor discharge. It is an object of the present invention to provide a reliable and high-performance output window and a method for manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる出力窓
は、円形導波管の中間にセラミック円板が配置され、セ
ラミック円板の円周部と円形導波管の内壁面で気密封止
された出力窓において、セラミック円板の表面に窒化チ
タン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜を均一にコーテ
ィングしたものである。また、円形導波管の中間にセラ
ミック円板が配置され、セラミック円板の円周部と円形
導波管の内壁面で気密封止された出力窓において、セラ
ミック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロ
ム等の薄膜を、セラミック円板の外周部の膜厚が中心部
の膜厚よりも厚くなるようにコーティングしたものであ
る。
In the output window according to the present invention, a ceramic disk is disposed in the middle of a circular waveguide, and the output window is hermetically sealed by a peripheral portion of the ceramic disk and an inner wall surface of the circular waveguide. In the output window, the surface of the ceramic disk is uniformly coated with a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like. In addition, a ceramic disk is disposed in the middle of the circular waveguide, and at the output window hermetically sealed by the circumference of the ceramic disk and the inner wall surface of the circular waveguide, titanium nitride is formed on the surface of the ceramic disk. The ceramic disk is coated with a thin film of titanium oxide, chromium oxide, or the like such that the thickness of the outer peripheral portion is greater than the thickness of the central portion.

【0008】また、本発明に係わる出力窓の製造方法
は、円形導波管の中間にセラミック円板が配置された出
力窓の製造工程において、セラミック円板の表面にスパ
ッタリング装置等により窒化チタン、酸化チタン、酸化
クロム等の薄膜をコーティングする方法であって、セラ
ミック円板の表面全体に薄膜を形成する工程と、セラミ
ック円板の中心部をマスクで覆い、外周部のみに薄膜を
形成する工程を含んで製造するようにしたものである。
また、スパッタリング装置に所望のターゲットを設置す
る工程と、スパッタリング装置にセラミック円板の中心
軸をターゲットの中心軸から任意の距離だけずらしてセ
ラミック円板を設置する工程と、セラミック円板をその
中心を軸として回転させながら、セラミック円板表面に
薄膜を形成する工程を含んで製造するようにしたもので
ある。さらに、スパッタリング装置に中心部に穴の開い
た形状の所望のターゲットを設置する工程と、セラミッ
ク円板表面に薄膜を形成する工程を含んで製造するよう
にしたものである。
Further, according to the method of manufacturing an output window according to the present invention, in a process of manufacturing an output window in which a ceramic disk is disposed in the middle of a circular waveguide, titanium nitride, titanium nitride, A method of coating a thin film of titanium oxide, chromium oxide, or the like, wherein a step of forming a thin film on the entire surface of a ceramic disk and a step of forming a thin film only on the outer peripheral portion by covering the center of the ceramic disk with a mask It is made to be manufactured including.
Further, a step of installing a desired target in the sputtering apparatus, a step of displacing the center axis of the ceramic disk in the sputtering apparatus by an arbitrary distance from the center axis of the target, and installing the ceramic disk in the center thereof. The method includes a step of forming a thin film on the surface of a ceramic disk while rotating the film about an axis. Further, the manufacturing method includes a step of installing a desired target having a shape having a hole at the center in the sputtering apparatus and a step of forming a thin film on the surface of the ceramic disk.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下に、本発明の
実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明
の実施の形態1における出力窓を示す断面図である。図
において、10は本実施の形態における出力窓であり、
1は円形導波管、2は円形導波管1の中間に配置された
セラミック円板、3はセラミック円板2表面に均一にコ
ーティングされた窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜よりなるコーティング膜、5は円形導波管2の
両側に設けられた方形導波管をそれぞれ示している。本
実施の形態では、円形導波管1の中間にセラミック円板
2が配置され、セラミック円板2の円周部と円形導波管
1の内壁面で気密封止された出力窓において、セラミッ
ク円板2の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜を均一にコーティングし、セラミック円板2全
面に均一な厚さのコーティング膜3を形成したものであ
る。なお、コーティング膜3の膜厚は、二次電子放出係
数を十分に下げることができ、且つマイクロ波の反射も
起こらない1〜2nm程度とした。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an output window according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes an output window in the present embodiment,
1 is a circular waveguide, 2 is a ceramic disk arranged in the middle of the circular waveguide 1, and 3 is a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like uniformly coated on the surface of the ceramic disk 2. The coating films 5 and 5 indicate rectangular waveguides provided on both sides of the circular waveguide 2, respectively. In the present embodiment, the ceramic disk 2 is arranged in the middle of the circular waveguide 1, and the output window hermetically sealed by the circumference of the ceramic disk 2 and the inner wall surface of the circular waveguide 1 has a ceramic structure. The surface of the disk 2 is uniformly coated with a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like, and a coating film 3 having a uniform thickness is formed on the entire surface of the ceramic disk 2. In addition, the thickness of the coating film 3 is set to about 1 to 2 nm which can sufficiently reduce the secondary electron emission coefficient and does not cause microwave reflection.

【0010】本実施の形態における出力窓の製造方法、
すなわちセラミック円板2の表面にスパッタリング装置
等により窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等のコー
ティング膜3を均一に形成する方法は、後述の実施の形
態3〜実施の形態5にて説明し、ここでは省略する。本
実施の形態によれば、セラミック円板2表面のコーティ
ング膜3の膜厚が全面均一であるため、セラミック円板
2の中心部及び外周部、特にトリプルジャンクションに
おける二次電子放出係数を下げ、マルチパクタ放電を抑
制することが可能である。また、コーティング膜3はセ
ラミック円板2全面において適切な膜厚であるため、マ
イクロ波の反射も起こらず、信頼性が高く高性能な出力
窓が得られる。
A method for manufacturing an output window according to the embodiment;
That is, a method of uniformly forming a coating film 3 of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like on the surface of the ceramic disk 2 by a sputtering device or the like will be described in Embodiments 3 to 5 described later. Will be omitted. According to the present embodiment, since the thickness of the coating film 3 on the surface of the ceramic disk 2 is uniform over the entire surface, the secondary electron emission coefficient at the center and the outer periphery of the ceramic disk 2, particularly at the triple junction, is reduced. It is possible to suppress multipactor discharge. In addition, since the coating film 3 has an appropriate thickness on the entire surface of the ceramic disk 2, no microwave reflection occurs, and a highly reliable and high-performance output window can be obtained.

【0011】実施の形態2.図2は、本発明の実施の形
態2における出力窓を示す断面図である。図において、
10aは本実施の形態における出力窓、3aはセラミッ
ク円板2の表面にコーティングされた窒化チタン、酸化
チタン、酸化クロム等の薄膜よりなるコーティング膜
で、セラミック円板2の外周部の膜厚が中心部の膜厚よ
りも厚くなるように形成されている。なお、図中、同
一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本
実施の形態におけるセラミック円板2表面のコーティン
グ膜3aは、図3に示すように、セラミック円板2の外
周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように形成さ
れている。これにより、セラミック円板2外周部におけ
る二次電子放出係数をさらに下げることができる。ま
た、セラミック円板2外周部の電場は中心部に比べて著
しく小さいため、コーティング膜3aの膜厚が厚いこと
により生じるマイクロ波の反射は無視できる程度であ
る。なお、本実施の形態における出力窓の製造方法は、
後述の実施の形態3〜実施の形態5にて説明し、ここで
は省略する。
Embodiment 2 FIG. 2 is a sectional view showing an output window according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure,
Reference numeral 10a denotes an output window in the present embodiment, and 3a denotes a coating film made of a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like coated on the surface of the ceramic disk 2, and the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 has a film thickness. It is formed to be thicker than the film thickness at the center. In the drawings, the same or corresponding parts have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated. As shown in FIG. 3, the coating film 3a on the surface of the ceramic disk 2 in the present embodiment is formed such that the film thickness at the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 is larger than the film thickness at the central portion. Thereby, the secondary electron emission coefficient at the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 can be further reduced. Further, since the electric field at the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 is significantly smaller than that at the central portion, the reflection of microwaves caused by the thick coating film 3a is negligible. In addition, the manufacturing method of the output window in the present embodiment is as follows.
A description will be given later in Embodiments 3 to 5, and a description thereof will be omitted.

【0012】図4は、本実施の形態による出力窓と従来
の出力窓におけるマイクロ波通過時の発熱量を比較した
図である。図中、Aは本実施の形態による出力窓の発熱
量、Bは従来の出力窓の発熱量を示している。本実施の
形態における出力窓は従来品に比べて発熱量が小さく、
本実施の形態の効果が確認できる。本実施の形態によれ
ば、セラミック円板2表面のコーティング膜3aを、外
周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように形成す
ることにより、セラミック円板2の外周部、特にトリプ
ルジャンクションにおける二次電子放出係数を下げ、マ
ルチパクタ放電を抑制することが可能であり、信頼性が
高く高性能な出力窓が得られる。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison between the output window according to the present embodiment and a conventional output window in terms of the amount of heat generated when passing through a microwave. In the figure, A indicates the heat value of the output window according to the present embodiment, and B indicates the heat value of the conventional output window. The output window in the present embodiment generates less heat than the conventional product,
The effect of the present embodiment can be confirmed. According to the present embodiment, by forming the coating film 3a on the surface of the ceramic disk 2 such that the thickness of the outer peripheral portion is larger than the thickness of the central portion, the outer peripheral portion of the ceramic disk 2, particularly, It is possible to reduce the secondary electron emission coefficient at the triple junction and suppress multipactor discharge, and obtain a highly reliable and high performance output window.

【0013】なお、本実施の形態及び上記実施の形態1
における出力窓において、円形導波管1を電界研磨等に
より鏡面仕上げしたり、セラミック円板2の外周部に通
常設けられるC面取りを無くしたものを用いることによ
り、トリプルジャンクションにおける二次電子放出係数
をさらに下げることができる。また、本実施の形態及び
上記実施の形態1では、マイクロ波の場合を例に挙げて
説明したが、ミリ波、高周波についても同様な効果が得
られ、本発明は有効である。
The present embodiment and the first embodiment are described.
In the output window, the circular waveguide 1 is mirror-finished by electric field polishing or the like and the C-chamfer usually provided on the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 is used to reduce the secondary electron emission coefficient at the triple junction. Can be further reduced. Further, in the present embodiment and the first embodiment, the case of the microwave is described as an example. However, the same effect can be obtained for the millimeter wave and the high frequency, and the present invention is effective.

【0014】本実施の形態及び上記実施の形態1におけ
る出力窓をマイクロ波を用いる機器に適用した例を図5
に示す。図において、20は電子管、30はマイクロ波
を用いる機器であり、出力窓10a(または10)は機
器30に取り付けられている。出力窓10a(または1
0)は、電子管20からのマイクロ波を機器30へ伝授
するとともに、電子管20と機器30を分かつ役割も果
たしている。このように、本実施の形態及び上記実施の
形態1における出力窓10a(または10)は、マイク
ロ波を発生する電子管の他、マイクロ波やミリ波の電力
を利用する加熱装置、加速器または処理装置等に広く用
いられる。
FIG. 5 shows an example in which the output window in the present embodiment and the first embodiment is applied to a device using microwaves.
Shown in In the figure, 20 is an electron tube, 30 is a device using microwaves, and the output window 10a (or 10) is attached to the device 30. Output window 10a (or 1)
0) transmits microwaves from the electron tube 20 to the device 30 and also separates the electron tube 20 from the device 30. As described above, the output window 10a (or 10) in the present embodiment and the above-described first embodiment is not only an electron tube that generates microwaves, but also a heating device, an accelerator, or a processing device that uses microwave or millimeter-wave power. Widely used for etc.

【0015】実施の形態3.図6は、本発明の実施の形
態3における出力窓の製造方法を示す図であり、セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜をコーティングする際のスパッタリング装置内
部を示している。図において、2はセラミック円板、8
は所望の薄膜を形成するためのターゲット、9はマスク
である。本実施の形態では、円形導波管の中間にセラミ
ック円板2が配置された出力窓の製造工程において、セ
ラミック円板2の表面にスパッタリング装置により窒化
チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティン
グする方法として、セラミック円板2の表面全体に薄膜
を形成する工程Aと、セラミック円板2の中心部をマス
ク9で覆い、外周部のみに薄膜を形成する工程Bを含ん
で製造するものである。スパッタリング装置において
は、一般に、セラミック円板2表面全体に薄膜を形成す
る工程Aの場合、セラミック円板2の中心部の方が外周
部よりも膜厚が厚くなる傾向にあるが、本実施の形態に
おける製造方法によれば、工程Bにおいて外周部にのみ
薄膜が形成されるため、上記実施の形態1に示した全面
均一なコーティング膜3(図1)または上記実施の形態
2に示した外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚いコー
ティング膜3a(図2)を形成することが可能である。
なお、工程Aと工程Bの順序を入れ替え、リフトオフ法
としてもよい。まず、セラミック円板2の中心部をマス
ク9で覆い外周部のみに薄膜を形成し、その後マスク9
を外してセラミック円板2全面に薄膜を形成しても、同
様のコーティング膜3(または3a)が形成できる。
Embodiment 3 FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing an output window according to Embodiment 3 of the present invention, and shows the inside of a sputtering apparatus when a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is coated on the surface of a ceramic disk. ing. In the figure, 2 is a ceramic disk, 8
Denotes a target for forming a desired thin film, and 9 denotes a mask. In the present embodiment, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is formed on the surface of the ceramic disk 2 by a sputtering device in a process of manufacturing an output window in which the ceramic disk 2 is disposed in the middle of the circular waveguide. As a method of coating, the method includes a step A of forming a thin film on the entire surface of the ceramic disk 2 and a step B of forming a thin film only on the outer peripheral part by covering the center of the ceramic disk 2 with a mask 9. It is. In the sputtering apparatus, generally, in the step A of forming a thin film on the entire surface of the ceramic disk 2, the thickness of the center of the ceramic disk 2 tends to be larger than that of the outer periphery. According to the manufacturing method in the embodiment, since the thin film is formed only in the outer peripheral portion in the step B, the coating film 3 (FIG. 1) having a uniform overall surface shown in the first embodiment or the outer peripheral film shown in the second embodiment is used. It is possible to form the coating film 3a (FIG. 2) in which the thickness of the portion is larger than the thickness of the central portion.
In addition, the order of the process A and the process B may be reversed, and a lift-off method may be used. First, the central portion of the ceramic disk 2 is covered with a mask 9 to form a thin film only on the outer peripheral portion.
Is removed, a similar coating film 3 (or 3a) can be formed even if a thin film is formed on the entire surface of the ceramic disk 2.

【0016】実施の形態4.図7は、本発明の実施の形
態4における出力窓の製造方法を示す図であり、セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜をコーティングする際のスパッタリング装置内
部を示している。図において、2はセラミック円板、2
aはセラミック円板2の中心軸、8は所望の薄膜を形成
するためのターゲット、8aはターゲット8の中心軸を
示している。本実施の形態では、円形導波管の中間にセ
ラミック円板2が配置された出力窓の製造工程におい
て、セラミック円板2の表面にスパッタリング装置によ
り窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜をコー
ティングする方法として、スパッタリング装置に所望の
ターゲット8を設置する工程と、スパッタリング装置に
セラミック円板2の中心軸2aをターゲット8の中心軸
8aから任意の距離rだけずらしてセラミック円板2を
設置する工程と、セラミック円板2をその中心を軸とし
て回転させながら、セラミック円板2表面に薄膜を形成
する工程を含んで製造するものである。スパッタリング
装置においては、一般に、セラミック円板2とターゲッ
ト8を同軸に設置した場合、セラミック円板2の中心部
の方が外周部よりも膜厚が厚くなる傾向にあるが、本実
施の形態における製造方法によれば、セラミック円板2
の中心軸2aとターゲット8の中心軸8aをずらして設
置することにより、上記実施の形態1に示した全面均一
なコーティング膜3(図1)または上記実施の形態2に
示した外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚いコーティ
ング膜3a(図2)を形成することが可能である。
Embodiment 4 FIG. 7 is a diagram showing a method of manufacturing an output window according to Embodiment 4 of the present invention, showing the inside of a sputtering apparatus when a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is coated on the surface of a ceramic disk. ing. In the figure, 2 is a ceramic disk, 2
a indicates the central axis of the ceramic disk 2, 8 indicates a target for forming a desired thin film, and 8a indicates the central axis of the target 8. In the present embodiment, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is coated on the surface of the ceramic disk 2 by a sputtering device in a manufacturing process of the output window in which the ceramic disk 2 is disposed in the middle of the circular waveguide. As a coating method, a step of installing a desired target 8 in a sputtering apparatus, and installing the ceramic disk 2 in the sputtering apparatus by shifting the center axis 2a of the ceramic disk 2 by an arbitrary distance r from the center axis 8a of the target 8 And a step of forming a thin film on the surface of the ceramic disk 2 while rotating the ceramic disk 2 about the center thereof as an axis. In the sputtering apparatus, generally, when the ceramic disk 2 and the target 8 are installed coaxially, the thickness of the central portion of the ceramic disk 2 tends to be larger than that of the outer peripheral portion. According to the manufacturing method, the ceramic disk 2
By displacing the center axis 2a of the target 8 and the center axis 8a of the target 8, the coating film 3 (FIG. 1) uniform over the entire surface shown in the first embodiment or the film at the outer peripheral portion shown in the second embodiment is used. It is possible to form the coating film 3a (FIG. 2) whose thickness is larger than the thickness of the central portion.

【0017】実施の形態5.図8は、本発明の実施の形
態5における出力窓の製造方法を示す図であり、セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜をコーティングする際のスパッタリング装置内
部を示している。図において、2はセラミック円板、8
8はターゲット、88aはターゲット88の中心部に設
けられた穴を示している。本実施の形態では、円形導波
管の中間にセラミック円板2が配置された出力窓の製造
工程において、セラミック円板2の表面にスパッタリン
グ装置により窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の
薄膜をコーティングする方法として、スパッタリング装
置に中心部に穴88aの開いた形状の所望のターゲット
88を設置する工程と、セラミック円板2表面に薄膜を
形成する工程を含んで製造するものである。スパッタリ
ング装置においては、セラミック円板2と通常のターゲ
ットを同軸に設置した場合、セラミック円板2の中心部
の方が外周部よりも膜厚が厚くなる傾向にあるが、本実
施の形態における製造方法によれば、中心部に穴88a
の開いたターゲット88を用いることにより、セラミッ
ク円板2外周部に到達する薄膜材料が多くなるため、上
記実施の形態1に示した全面均一なコーティング膜3
(図1)または上記実施の形態2に示した外周部の膜厚
が中心部の膜厚よりも厚いコーティング膜3a(図2)
を形成することが可能である。
Embodiment 5 FIG. 8 is a diagram showing a method of manufacturing an output window according to Embodiment 5 of the present invention, and shows the inside of a sputtering apparatus when a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is coated on the surface of a ceramic disk. ing. In the figure, 2 is a ceramic disk, 8
Reference numeral 8 denotes a target, and 88a denotes a hole provided at the center of the target 88. In the present embodiment, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is formed on the surface of the ceramic disk 2 by a sputtering device in a process of manufacturing an output window in which the ceramic disk 2 is disposed in the middle of the circular waveguide. As a method of coating, the method includes a step of installing a desired target 88 having a shape with a hole 88a in the center thereof in a sputtering apparatus and a step of forming a thin film on the surface of the ceramic disk 2. In the sputtering apparatus, when the ceramic disk 2 and a normal target are installed coaxially, the central part of the ceramic disk 2 tends to be thicker than the outer peripheral part. According to the method, the hole 88a in the center
By using the open target 88, the amount of the thin film material reaching the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 increases, so that the uniform coating film 3 shown in the first embodiment is used.
(FIG. 1) or a coating film 3a (FIG. 2) in which the thickness of the outer peripheral portion is larger than that of the central portion shown in the second embodiment.
Can be formed.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、円形導
波管の中間にセラミック円板が配置され、セラミック円
板の円周部と円形導波管の内壁面で気密封止された出力
窓において、セラミック円板の表面に窒化チタン、酸化
チタン、酸化クロム等の薄膜を均一に、またはセラミッ
ク円板の外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるよ
うにコーティングすることにより、セラミック円板全
面、特に外周部からの2次電子放出及びマクチパクタ放
電を十分に抑制することができ、信頼性が高く高性能な
出力窓が得られる。
As described above, according to the present invention, the ceramic disk is arranged in the middle of the circular waveguide, and the ceramic disk is hermetically sealed with the circumferential portion and the inner wall surface of the circular waveguide. In the output window, the surface of the ceramic disk is coated with a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like, or the outer peripheral portion of the ceramic disk is thicker than the central portion. As a result, secondary electron emission and Macchipactor discharge from the entire surface of the ceramic disk, particularly from the outer peripheral portion, can be sufficiently suppressed, and a highly reliable and high-performance output window can be obtained.

【0019】また、本発明における出力窓の製造方法に
よれば、セラミック円板の表面に窒化チタン、酸化チタ
ン、酸化クロム等の薄膜を均一に、またはセラミック円
板の外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように
コーティングすることができるため、安価で、信頼性が
高く高性能な出力窓を製造することが可能である。
According to the method for manufacturing an output window of the present invention, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is uniformly formed on the surface of the ceramic disk, or the thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disk is centered. Since the coating can be performed so as to be thicker than the film thickness of the portion, an inexpensive, highly reliable and high-performance output window can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1における出力窓を示す
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an output window according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2における出力窓を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an output window according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態2における出力窓のコー
ティング膜の膜厚分布を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a film thickness distribution of a coating film of an output window according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態2における出力窓と従来
の出力窓の発熱量を比較する図である。
FIG. 4 is a diagram comparing the amount of heat generated between an output window according to Embodiment 2 of the present invention and a conventional output window.

【図5】 本発明の実施の形態1及び実施の形態2にお
ける出力窓の適用例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an application example of an output window according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態3における出力窓の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an output window according to Embodiment 3 of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態4における出力窓の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an output window according to Embodiment 4 of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態5における出力窓の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating a method for manufacturing an output window according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 従来の出力窓を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a conventional output window.

【図10】 出力窓のトリプルジャンクションを示す部
分拡大断面図である。
FIG. 10 is a partially enlarged sectional view showing a triple junction of an output window.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円形導波管、2 セラミック円板、2a セラミッ
ク円板中心軸、3、3a コーティング膜、4 フラン
ジ、5 方形導波管、6 ろう材、7 トリプルジャン
クション、8 ターゲット、8a ターゲット中心軸、
9 マスク、10、10a 出力窓、20 電子管、3
0 機器、88 ターゲット、88a 穴。
Reference Signs List 1 circular waveguide, 2 ceramic disc, 2a ceramic disc central axis, 3 3a coating film, 4 flange, 5 rectangular waveguide, 6 brazing material, 7 triple junction, 8 target, 8a target central axis,
9 mask, 10 and 10a output window, 20 electron tube, 3
0 equipment, 88 target, 88a hole.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置され、上記セラミック円板の円周部と上記円形導波管
の内壁面で気密封止された出力窓において、上記セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜を均一にコーティングしたことを特徴とする出
力窓。
A ceramic disk is disposed in the middle of a circular waveguide, and the ceramic disk is provided at an output window hermetically sealed by a circumferential portion of the ceramic disk and an inner wall surface of the circular waveguide. An output window characterized in that a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is uniformly coated on the surface of the device.
【請求項2】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置され、上記セラミック円板の円周部と上記円形導波管
の内壁面で気密封止された出力窓において、上記セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜を、上記セラミック円板の外周部の膜厚が中心
部の膜厚よりも厚くなるようにコーティングしたことを
特徴とする出力窓。
2. A ceramic disk is disposed in the middle of a circular waveguide, and an output window hermetically sealed by a peripheral portion of the ceramic disk and an inner wall surface of the circular waveguide. An output window, characterized in that the surface of the output window is coated with a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like so that the thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disk is greater than the thickness of the central portion.
【請求項3】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置された出力窓の製造工程において、上記セラミック円
板の表面にスパッタリング装置等により窒化チタン、酸
化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティングする方法
であって、 上記セラミック円板の表面全体に上記薄膜を形成する工
程と、上記セラミック円板の中心部をマスクで覆い、外
周部のみに上記薄膜を形成する工程を含むことを特徴と
する出力窓の製造方法。
3. A process for manufacturing an output window in which a ceramic disk is disposed in the middle of a circular waveguide, wherein a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide, or the like is coated on the surface of the ceramic disk by a sputtering device or the like. A method of forming the thin film on the entire surface of the ceramic disk, and a step of covering the central portion of the ceramic disk with a mask and forming the thin film only on the outer peripheral portion. Output window manufacturing method.
【請求項4】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置された出力窓の製造工程において、上記セラミック円
板の表面にスパッタリング装置等により窒化チタン、酸
化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティングする方法
であって、 上記スパッタリング装置に所望のターゲットを設置する
工程と、上記スパッタリング装置に上記セラミック円板
の中心軸を上記ターゲットの中心軸から任意の距離だけ
ずらして上記セラミック円板を設置する工程と、上記セ
ラミック円板をその中心を軸として回転させながら、上
記セラミック円板表面に上記薄膜を形成する工程を含む
ことを特徴とする出力窓の製造方法。
4. In a manufacturing process of an output window in which a ceramic disk is arranged in the middle of a circular waveguide, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like is coated on the surface of the ceramic disk by a sputtering device or the like. A step of installing a desired target on the sputtering apparatus, and disposing the ceramic disk on the sputtering apparatus by shifting a center axis of the ceramic disk by an arbitrary distance from a center axis of the target. And a step of forming the thin film on the surface of the ceramic disk while rotating the ceramic disk about its center as an axis.
【請求項5】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置された出力窓の製造工程において、上記セラミック円
板の表面にスパッタリング装置等により窒化チタン、酸
化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティングする方法
であって、 上記スパッタリング装置に中心部に穴の開いた形状の所
望のターゲットを設置する工程と、上記セラミック円板
表面に上記薄膜を形成する工程を含むことを特徴とする
出力窓の製造方法。
5. In a manufacturing process of an output window in which a ceramic disk is disposed in the middle of a circular waveguide, the surface of the ceramic disk is coated with a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like by a sputtering device or the like. A step of installing a desired target having a shape with a hole in the center thereof in the sputtering apparatus, and a step of forming the thin film on the surface of the ceramic disk. Production method.
JP2000391132A 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3503595B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000391132A JP3503595B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000391132A JP3503595B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002198701A true JP2002198701A (en) 2002-07-12
JP3503595B2 JP3503595B2 (en) 2004-03-08

Family

ID=18857345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000391132A Expired - Fee Related JP3503595B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3503595B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2480451A (en) * 2010-05-18 2011-11-23 E2V Tech Electron tube rf output window

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2480451A (en) * 2010-05-18 2011-11-23 E2V Tech Electron tube rf output window

Also Published As

Publication number Publication date
JP3503595B2 (en) 2004-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4965541A (en) Waveguide provided with double disk window assembly having dielectric disks
US8237366B2 (en) Output window with venting means for use with a vacuum electron device
US5477107A (en) Linear-beam cavity circuits with non-resonant RF loss slabs
JP3503595B2 (en) Output window and manufacturing method thereof
JP6084563B2 (en) Electron tube
US7688163B2 (en) Pillbox vacuum window
JP3283457B2 (en) Airtight high-frequency window
US2768327A (en) Wave guide output circuit for a magnetron
JPH05129802A (en) Airtight high frequency window
JP2928113B2 (en) Pill box type vacuum window
CN1841635B (en) Magnetron
JP3028834B2 (en) High frequency transmission window structure and method of manufacturing the same
JP2765525B2 (en) Traveling wave tube
JPH0745210A (en) Output circuit for helix type traveling wave tube
JPS5936001Y2 (en) Connection structure between vacuum window and waveguide
JP2003234074A (en) Vacuum window for high-frequency and gyrotron device
JPS6047761B2 (en) airtight high frequency window
JP4659239B2 (en) Microwave electron tube input / output window structure
JP2848146B2 (en) Microwave vacuum airtight coaxial window
JP3075752B2 (en) Hermetic window of high-frequency waveguide
JP2850658B2 (en) Coupled cavity traveling wave tube
JPH05325792A (en) Manufacture of microwave vacuum-tight window
US3309631A (en) High frequency tube coaxial transmission line
JPH1125869A (en) Radiational cooling type travelling-wave tube
JPH05315801A (en) Microwave vacuum air-tight window

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031201

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees