JP2002529901A - 高電圧離隔絶縁の電流調整可能な中空の電子ビーム切り換え管 - Google Patents
高電圧離隔絶縁の電流調整可能な中空の電子ビーム切り換え管Info
- Publication number
- JP2002529901A JP2002529901A JP2000581670A JP2000581670A JP2002529901A JP 2002529901 A JP2002529901 A JP 2002529901A JP 2000581670 A JP2000581670 A JP 2000581670A JP 2000581670 A JP2000581670 A JP 2000581670A JP 2002529901 A JP2002529901 A JP 2002529901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electron beam
- switching device
- hollow electron
- anode
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J3/02—Electron guns
- H01J3/027—Construction of the gun or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J21/00—Vacuum tubes
- H01J21/02—Tubes with a single discharge path
- H01J21/06—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only
- H01J21/10—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode
-
- 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
- H01J23/06—Electron or ion guns
- H01J23/07—Electron or ion guns producing a hollow cylindrical beam
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
- Details Of Television Scanning (AREA)
- Lasers (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
高出力切り換え装置（１００）は、中空の電子ビームを放射可能な放射面を有する環状の陰極と、陰極から離間した陽極空洞とを有する。この空洞は、中空の電子ビームのファラデー箱コレクタ（５０）を提供するために、対応する内部寸法よりも小さい環状の開口部を有する。制御電極（３８、３９）は、中空の電子ビームに関して非中断位置において、陰極と陽極空洞との間に設けられていて、中空の電子ビームの調整用の制御電場領域を提供する。アーク抑圧電極（３３、３４）は、ほぼ陰極の電位と同一であって、制御電極と陽極との間に設けられている。中間的高電圧電極（１８４、１８６）は、陰極に関して非中断位置において、アーク抑圧電極と陽極空洞との間に設けられていて、中空の電子ビームの搬送用の制御電場領域を提供する。
Description
【０００１】
本発明は、電子装置に関し、より特に、高電圧非導電性の状態と高電流導電性
状態との間で、状態を迅速に変更するのに適した切り換え管に関する。
状態との間で、状態を迅速に変更するのに適した切り換え管に関する。
【０００２】
高出力切り換え装置は、短期間に高電流パルスを提供するように、導電性と非
導電性との間で切り換えるためにこの分野でよく知られている。切り換え装置は
、非導電状態の場合に高電圧の離隔絶縁（ｓｔａｎｄｉｎｇ−ｏｆｆ）が可能で
なければならず、装置を交差する最小の電圧降下で高電流状態に迅速に切り換え
なければならない。切り換え装置によって提供された高電流量パルスは、この分
野において、プラズマイオン注入、マイクロ波管または電圧調整、および類似の
もののような種々の応用を有している。
導電性との間で切り換えるためにこの分野でよく知られている。切り換え装置は
、非導電状態の場合に高電圧の離隔絶縁（ｓｔａｎｄｉｎｇ−ｏｆｆ）が可能で
なければならず、装置を交差する最小の電圧降下で高電流状態に迅速に切り換え
なければならない。切り換え装置によって提供された高電流量パルスは、この分
野において、プラズマイオン注入、マイクロ波管または電圧調整、および類似の
もののような種々の応用を有している。
【０００３】 現在、一般に使用されている２つのタイプの高出力切り換え装置と、本発明者
による先の特許に開示され２つの他のタイプよりもある利点を有する第３のタイ
プとがある。第１のタイプは、ビーム出力四極切り換え管（ｂｅａｍ ｐｏｗｅ
ｒ ｔｅｔｒｏｄｅ ｓｗｉｔｃｈ ｔｕｂｅ）であって、全体的に、円筒状に
形状に巻かれたトリア化（ｔｈｏｒｉａｔｅｄ）タングステン陰極、これを取り
巻く円筒状の制御グリッド、スクリーングリッド、および最後にスクリーングリ
ッドの外側の円筒状の陽極を有している。通常、制御グリッドは、陰極に関して
常に負の電位で作動し（もし可能ならば）電子の中断とそれに続く過熱を阻止す
る。制御グリッド電圧は、ビームがオフのモードにおける比較的高い負の電圧か
ら、ビームをオンに切り換えるための低い負の電圧に切り換えられる。スクリー
ングリッドは、制御グリッドと整列されるために配置されていて、それを電子の
中断から遮断する。それは、陰極に関して正の電位に保持される。最後に、陽極
の電位は、陰極から放射される電子を受容するために陰極に関して正でなければ
ならない。この第１のタイプには多くの欠点が有り、それは、陰極とグリッドが
有するワイヤの機械的壊れ易さ、非常に早い陰極加熱出力の必要性、グリッド中
断とグリッド放射またはグリッド焼損のいずれかに導くことができるグリッドワ
イヤの整列の困難性、および、これらの管が高出力応用に使用された場合に、信
頼性に及ぼす影響および寿命の問題を導く他の陰極、端子および機械的問題点が
ある。
による先の特許に開示され２つの他のタイプよりもある利点を有する第３のタイ
プとがある。第１のタイプは、ビーム出力四極切り換え管（ｂｅａｍ ｐｏｗｅ
ｒ ｔｅｔｒｏｄｅ ｓｗｉｔｃｈ ｔｕｂｅ）であって、全体的に、円筒状に
形状に巻かれたトリア化（ｔｈｏｒｉａｔｅｄ）タングステン陰極、これを取り
巻く円筒状の制御グリッド、スクリーングリッド、および最後にスクリーングリ
ッドの外側の円筒状の陽極を有している。通常、制御グリッドは、陰極に関して
常に負の電位で作動し（もし可能ならば）電子の中断とそれに続く過熱を阻止す
る。制御グリッド電圧は、ビームがオフのモードにおける比較的高い負の電圧か
ら、ビームをオンに切り換えるための低い負の電圧に切り換えられる。スクリー
ングリッドは、制御グリッドと整列されるために配置されていて、それを電子の
中断から遮断する。それは、陰極に関して正の電位に保持される。最後に、陽極
の電位は、陰極から放射される電子を受容するために陰極に関して正でなければ
ならない。この第１のタイプには多くの欠点が有り、それは、陰極とグリッドが
有するワイヤの機械的壊れ易さ、非常に早い陰極加熱出力の必要性、グリッド中
断とグリッド放射またはグリッド焼損のいずれかに導くことができるグリッドワ
イヤの整列の困難性、および、これらの管が高出力応用に使用された場合に、信
頼性に及ぼす影響および寿命の問題を導く他の陰極、端子および機械的問題点が
ある。
【０００４】 一般に使用されている第２のタイプの切り換え管は、マグネトロン注入銃（Ｍ
ＩＧ）タイプである。この管は円筒状の陰極を有していて、調整陽極構造部内に
同心的に設けられ、陰極と調整陽極との間に規定された空間を有している。ファ
ラデー箱（Ｆａｒａｄａｙ ｃａｇｅ）コレクタは、二次電子放射を阻止するけ
れども陰極電流を受容するために、陰極と調整陽極から軸線的に設けられている
。外部的に設けられた電磁石によって提供される軸線的磁場は、空間を通ってコ
レクタの開口部内に延びたフラックス線を有している。ＭＩＧ切り換え管を導電
性の状態に切り換えるために、陰極に関して正の電位は、陰極から放射される電
流を生ずるように調整陽極に適用される。軸線的な磁場はビームを曲げ、それが
調整陽極に到達するのを阻止し、そして、それをコレクタ内に向ける。このタイ
プの管は、非常に信頼可能で長い寿命を立証するけれども、これは一般に、電気
的効果の少ない他のタイプの切り換え管よりも陰極と陽極との間の比較的大きい
電圧低下がある。さらに、電磁石とそれに対応する電磁石出力供給装置が必要で
あるが、重量、複雑さ、および装置のコストが付加される。
ＩＧ）タイプである。この管は円筒状の陰極を有していて、調整陽極構造部内に
同心的に設けられ、陰極と調整陽極との間に規定された空間を有している。ファ
ラデー箱（Ｆａｒａｄａｙ ｃａｇｅ）コレクタは、二次電子放射を阻止するけ
れども陰極電流を受容するために、陰極と調整陽極から軸線的に設けられている
。外部的に設けられた電磁石によって提供される軸線的磁場は、空間を通ってコ
レクタの開口部内に延びたフラックス線を有している。ＭＩＧ切り換え管を導電
性の状態に切り換えるために、陰極に関して正の電位は、陰極から放射される電
流を生ずるように調整陽極に適用される。軸線的な磁場はビームを曲げ、それが
調整陽極に到達するのを阻止し、そして、それをコレクタ内に向ける。このタイ
プの管は、非常に信頼可能で長い寿命を立証するけれども、これは一般に、電気
的効果の少ない他のタイプの切り換え管よりも陰極と陽極との間の比較的大きい
電圧低下がある。さらに、電磁石とそれに対応する電磁石出力供給装置が必要で
あるが、重量、複雑さ、および装置のコストが付加される。
【０００５】 切り換え管の第３のタイプは、それぞれが陰極と陽極を有する複数の電子銃か
ら構成された陰影グリッド（ｓｈａｄｏｗ ｇｒｉｄ）四極管装置を有する。一
連の整列されたグリッドは、各陰極と陽極との間に設けられていて、陰極に最も
接近して陰影グリッドがあり、その次に制御グリッドおよびスクリーングリッド
がある。この管は、同様に、スクリーングリッドの次に抑制グリッドを有してい
て陰極の端部の開口部にほぼ等しい開口部を有している。この管において、陽極
は、陰極電流を受けるファラデー箱コレクタのセットを提供する空洞（ｃａｖｉ
ｔｙ）を有する。操作において、四極切り換え管は、制御グリッドに適用される
電位を制御することによって、導電性の状態と非導電性の状態との間で切り換え
られる。このタイプの切り換え管の例は、Ｔｒｕｅに許可された米国特許第４、
７４５、３２４号「ファラデー箱陽極を有する高出力切り換え管」によって提供
される。陰影グリッド四極切り換え管は、ビーム出力四極管とＭＩＧ切り換え管
との両方の主な制限を克服するが、ある程度の複雑さを有していて、標準的ビー
ム出力四極管よりもより高価であり、ＭＩＧ切り換え管よりもより信頼性が少な
い。
ら構成された陰影グリッド（ｓｈａｄｏｗ ｇｒｉｄ）四極管装置を有する。一
連の整列されたグリッドは、各陰極と陽極との間に設けられていて、陰極に最も
接近して陰影グリッドがあり、その次に制御グリッドおよびスクリーングリッド
がある。この管は、同様に、スクリーングリッドの次に抑制グリッドを有してい
て陰極の端部の開口部にほぼ等しい開口部を有している。この管において、陽極
は、陰極電流を受けるファラデー箱コレクタのセットを提供する空洞（ｃａｖｉ
ｔｙ）を有する。操作において、四極切り換え管は、制御グリッドに適用される
電位を制御することによって、導電性の状態と非導電性の状態との間で切り換え
られる。このタイプの切り換え管の例は、Ｔｒｕｅに許可された米国特許第４、
７４５、３２４号「ファラデー箱陽極を有する高出力切り換え管」によって提供
される。陰影グリッド四極切り換え管は、ビーム出力四極管とＭＩＧ切り換え管
との両方の主な制限を克服するが、ある程度の複雑さを有していて、標準的ビー
ム出力四極管よりもより高価であり、ＭＩＧ切り換え管よりもより信頼性が少な
い。
【０００６】
したがって、高電流レベルでの切り換え、早い切り換え応答時間、高電圧離隔
絶縁能力、高度な切り換え高価、および装置の高い信頼性の能力を備えていなが
ら、従来の装置の上述およびその他の欠点を克服する高度な電流調整を有する切
り換え装置を提供することが望まれる。
絶縁能力、高度な切り換え高価、および装置の高い信頼性の能力を備えていなが
ら、従来の装置の上述およびその他の欠点を克服する高度な電流調整を有する切
り換え装置を提供することが望まれる。
【０００７】
本発明の教示によれば、高出力切り換え装置が提供される。切り換え装置は、
電流の流れが零で高電圧を避けることができ、非中断制御部材に電圧を適用する
ことによって、高電流導電状態への迅速な切り換えができる。切り換え装置を交
差する電圧降下の全体は低く維持され、それは装置全体の高い効率に解釈される
。 高出力切り換え装置は、中空の電子ビームをそこから放射可能な放射表面を有
する陰極を有する環状の陰極と、陰極から離間した陽極空洞とを有する。この空
洞は、中空の電子ビームのファラデー箱コレクタを提供するために、寸法におい
て対応する内部寸法よりも小さい環状の開口部を有する。制御電極は、中空の電
子ビームに関して非中断位置において、陰極と陽極空洞との間に設けられている
。制御電極は、中空の電子ビームの外側に設けられた第１の電極部材と、中空の
電子ビームの内側に設けられた第２の電極部材とをさらに有する。制御電場領域
は、前記中空の電子ビームの調整用に第１と第２の電極部材の間に設けられてい
る。アーク抑圧電極は、制御電極と陽極との間に設けられている。アーク抑圧電
極は、中空ビームの外側に設けられた第１のアーク抑圧電極と、中空ビームの内
側に設けられた第２のアーク抑圧電極とをさらに有している。アーク抑圧電極は
、ほぼ陰極の電位と同一である。
電流の流れが零で高電圧を避けることができ、非中断制御部材に電圧を適用する
ことによって、高電流導電状態への迅速な切り換えができる。切り換え装置を交
差する電圧降下の全体は低く維持され、それは装置全体の高い効率に解釈される
。 高出力切り換え装置は、中空の電子ビームをそこから放射可能な放射表面を有
する陰極を有する環状の陰極と、陰極から離間した陽極空洞とを有する。この空
洞は、中空の電子ビームのファラデー箱コレクタを提供するために、寸法におい
て対応する内部寸法よりも小さい環状の開口部を有する。制御電極は、中空の電
子ビームに関して非中断位置において、陰極と陽極空洞との間に設けられている
。制御電極は、中空の電子ビームの外側に設けられた第１の電極部材と、中空の
電子ビームの内側に設けられた第２の電極部材とをさらに有する。制御電場領域
は、前記中空の電子ビームの調整用に第１と第２の電極部材の間に設けられてい
る。アーク抑圧電極は、制御電極と陽極との間に設けられている。アーク抑圧電
極は、中空ビームの外側に設けられた第１のアーク抑圧電極と、中空ビームの内
側に設けられた第２のアーク抑圧電極とをさらに有している。アーク抑圧電極は
、ほぼ陰極の電位と同一である。
【０００８】 高出力電流調整切り換え管の実施例において、中間的高電圧電極は、陰極と陽
極との間の高電圧を２つまたはそれ以上の比較的低い電圧領域に分割するために
、アーク抑圧電極と陽極との間に設けられている。中間的高電圧電極はさらに、
中空ビームの外側に設けられた第１の中間的高電圧電極、中空ビームの内側に設
けられた第２の中間的高電圧電極とを有している。第１と第２の中間的高電圧電
極は、陰極に関して正の電圧である。陰極に関して正の電圧は、陰極の放射表面
から電子ビームを引くために制御電極に適用される。陽極空洞の電位は、放射さ
れた電子がそこに到達するために陰極に関してほぼ正であるが、しかしながら、
制御電極の電位よりも高い電位である必要はない。 高出力電流調整切り換え管のより完全な理解は、以下の好ましい実施例の詳細
な記述を考慮することによって、それらの更なる利点と目的の実現とともに、こ
の分野の当業者にとって可能である。最初に簡単に述べる添付した図面の図を参
照する。
極との間の高電圧を２つまたはそれ以上の比較的低い電圧領域に分割するために
、アーク抑圧電極と陽極との間に設けられている。中間的高電圧電極はさらに、
中空ビームの外側に設けられた第１の中間的高電圧電極、中空ビームの内側に設
けられた第２の中間的高電圧電極とを有している。第１と第２の中間的高電圧電
極は、陰極に関して正の電圧である。陰極に関して正の電圧は、陰極の放射表面
から電子ビームを引くために制御電極に適用される。陽極空洞の電位は、放射さ
れた電子がそこに到達するために陰極に関してほぼ正であるが、しかしながら、
制御電極の電位よりも高い電位である必要はない。 高出力電流調整切り換え管のより完全な理解は、以下の好ましい実施例の詳細
な記述を考慮することによって、それらの更なる利点と目的の実現とともに、こ
の分野の当業者にとって可能である。最初に簡単に述べる添付した図面の図を参
照する。
【０００９】
本発明は、高電流レベルを切り換える能力を有する高度な電流調節器、素早い
切り換え応答時間、高電圧離隔絶縁能力、高切り換え能力、および非常に高い装
置の信頼性を有する切り換え装置の要求を満足する。以下の詳細な記述において
、同様の部材の参照符号は、本発明の第１および第２の実施例の１つまたはそれ
以上の図に示された同様の部材を記述するために使用される。 図１を参照すると、本発明の第１の実施例による高出力切り換え管１０が示さ
れている。切り換え管１０は、中央に設けられた設置プレート１２に関して規定
された２つの主部を有していて、図１に示されたように設置プレートの左に設け
られた電子放射部と、設置プレートの右に設けられた電子コレクタ部とを有して
いる。切り換え管１０は、通常、電子銃部が下方を向いていて、コレクタ部が上
方を向いた、垂直の構成（図１に示された水平の構成よりもむしろ）で操作され
ることを理解してほしい。電子銃部は、外側の高電圧アークを阻止し、また、切
り換え管１０の操作中に発生された熱のある程度を分散するために、オイルタン
クのような流体供給装置に浸漬されている。垂直（すなわち、操作的な）位置に
設けられた場合、設置プレート１２は、切り換え管１０を供給装置または他の構
造部材に固定的に設けるための表面を提供する。
切り換え応答時間、高電圧離隔絶縁能力、高切り換え能力、および非常に高い装
置の信頼性を有する切り換え装置の要求を満足する。以下の詳細な記述において
、同様の部材の参照符号は、本発明の第１および第２の実施例の１つまたはそれ
以上の図に示された同様の部材を記述するために使用される。 図１を参照すると、本発明の第１の実施例による高出力切り換え管１０が示さ
れている。切り換え管１０は、中央に設けられた設置プレート１２に関して規定
された２つの主部を有していて、図１に示されたように設置プレートの左に設け
られた電子放射部と、設置プレートの右に設けられた電子コレクタ部とを有して
いる。切り換え管１０は、通常、電子銃部が下方を向いていて、コレクタ部が上
方を向いた、垂直の構成（図１に示された水平の構成よりもむしろ）で操作され
ることを理解してほしい。電子銃部は、外側の高電圧アークを阻止し、また、切
り換え管１０の操作中に発生された熱のある程度を分散するために、オイルタン
クのような流体供給装置に浸漬されている。垂直（すなわち、操作的な）位置に
設けられた場合、設置プレート１２は、切り換え管１０を供給装置または他の構
造部材に固定的に設けるための表面を提供する。
【００１０】 切り換え管１０の電子放射部は、切り換え管の中心軸線の周りにほぼ対称的な
堅固な外部構造を有している。外部構造は、設置プレート１２の表面に設けられ
た環状の溝を係合する第１の円筒状のハウジングセグメント１４を有する。遷移
アダプタ１６は、遷移アダプタ１６に向き合っている第１のハウジングセグメン
ト１４の端部に接続されている。第２の円筒状のハウジングセグメント１８は、
遷移アダプタ１６から延びている。第２のハウジングセグメント１８は、第１の
ハウジングセグメント１４の内径よりもわずかに小さい内径を有していて、遷移
アダプタ１６は、２つの異なったハウジングセグメント間の変位のために役立っ
ている。外側の端部リング１７は、内側の端部リング１５および内端部リング１
３と共に切り換え管１０の端部を部分的に閉成するために、第２のハウジングセ
グメント１８と係合している。設置プレート１２、第１のハウジングセグメント
１４、遷移アダプタ１６、外側の端部リング１７、および内側の端部リング１５
は、ステンレススチールのような、高強度で、電気的に導電性の、非腐食性材料
を有している。第２のハウジングセグメント１８は、アルミニューム酸化物（ア
ルミナ）セラミックのような熱導電性の、電気的に絶縁性の材料を有している。
堅固な外部構造を有している。外部構造は、設置プレート１２の表面に設けられ
た環状の溝を係合する第１の円筒状のハウジングセグメント１４を有する。遷移
アダプタ１６は、遷移アダプタ１６に向き合っている第１のハウジングセグメン
ト１４の端部に接続されている。第２の円筒状のハウジングセグメント１８は、
遷移アダプタ１６から延びている。第２のハウジングセグメント１８は、第１の
ハウジングセグメント１４の内径よりもわずかに小さい内径を有していて、遷移
アダプタ１６は、２つの異なったハウジングセグメント間の変位のために役立っ
ている。外側の端部リング１７は、内側の端部リング１５および内端部リング１
３と共に切り換え管１０の端部を部分的に閉成するために、第２のハウジングセ
グメント１８と係合している。設置プレート１２、第１のハウジングセグメント
１４、遷移アダプタ１６、外側の端部リング１７、および内側の端部リング１５
は、ステンレススチールのような、高強度で、電気的に導電性の、非腐食性材料
を有している。第２のハウジングセグメント１８は、アルミニューム酸化物（ア
ルミナ）セラミックのような熱導電性の、電気的に絶縁性の材料を有している。
【００１１】 切り換え管１０の電子放射部は、装置の底端部で接続された複数の異なった電
極をさらに有している（図１の左側に示されている）。電気的接続は、外側のア
ーク抑圧シリンダ２１、陰極加熱シリンダ２２、陰極支持および内側のアーク抑
圧シリンダ２３、抑圧電極支持シリンダ２４、および、制御電極シリンダ２５を
有する一連の同心的シリンダとして提供される。抑圧電極支持シリンダ２４と制
御電極シリンダ２５とは、制御電極端子２６にさらに結合された端部キャップ２
７によって終結している。絶縁プラグ１９は、制御電極端子２６を同心的に取り
囲んでいて、構造的強固さのために抑圧電極支持シリンダ２４に結合されている
。内側の端部リング１５は、外側の端部リング１７に接続されていて、同様に絶
縁プラグ１９に接続された内端部リング１３に接続されている。陰極支持および
内側のアーク抑圧シリンダ２３は、内端部リング１３に接続されている。陰極加
熱シリンダ２２は、内端部リング１３を通って延びていて陰極加熱端子２８を提
供するために絶縁プラグ１９を通っている電気的リード構造部２９に接続されて
いる。外側の端部リング１７、内側の端部リング１５、内端部リング１３、およ
び絶縁プラグ１９は、切り換え管１０の端部を集合的に規定している。電子放射
部は、内側のアーク抑圧シリンダ２３に接続された中央に設けられたプレート３
５に添えられた１つまたはそれ以上の吸収ボタン３６をさらに有している。吸収
ボタン３６は、この分野で知られているような切り換え管１０内の望ましくない
ＲＦ出力を吸収する。吸収ボタンは、シリコンカーバイド負荷（ｓｉｌｉｃｏｎ
ｃａｒｂｉｄｅ−ｌｏａｄｅｄ）ベリリウム酸化物セラミックまたは他の真空
における使用と比較して損失の多い材料を有していてもよい。
極をさらに有している（図１の左側に示されている）。電気的接続は、外側のア
ーク抑圧シリンダ２１、陰極加熱シリンダ２２、陰極支持および内側のアーク抑
圧シリンダ２３、抑圧電極支持シリンダ２４、および、制御電極シリンダ２５を
有する一連の同心的シリンダとして提供される。抑圧電極支持シリンダ２４と制
御電極シリンダ２５とは、制御電極端子２６にさらに結合された端部キャップ２
７によって終結している。絶縁プラグ１９は、制御電極端子２６を同心的に取り
囲んでいて、構造的強固さのために抑圧電極支持シリンダ２４に結合されている
。内側の端部リング１５は、外側の端部リング１７に接続されていて、同様に絶
縁プラグ１９に接続された内端部リング１３に接続されている。陰極支持および
内側のアーク抑圧シリンダ２３は、内端部リング１３に接続されている。陰極加
熱シリンダ２２は、内端部リング１３を通って延びていて陰極加熱端子２８を提
供するために絶縁プラグ１９を通っている電気的リード構造部２９に接続されて
いる。外側の端部リング１７、内側の端部リング１５、内端部リング１３、およ
び絶縁プラグ１９は、切り換え管１０の端部を集合的に規定している。電子放射
部は、内側のアーク抑圧シリンダ２３に接続された中央に設けられたプレート３
５に添えられた１つまたはそれ以上の吸収ボタン３６をさらに有している。吸収
ボタン３６は、この分野で知られているような切り換え管１０内の望ましくない
ＲＦ出力を吸収する。吸収ボタンは、シリコンカーバイド負荷（ｓｉｌｉｃｏｎ
ｃａｒｂｉｄｅ−ｌｏａｄｅｄ）ベリリウム酸化物セラミックまたは他の真空
における使用と比較して損失の多い材料を有していてもよい。
【００１２】 電極冷却の制御を維持するために、制御電極シリンダ２５は、高度な熱伝導性
を有していなければならないので、銅のような高い導電性の材料を有している。
同様に、制御電極端子２６と、陰極支持および内側のアーク抑圧シリンダ２３は
、モリブデンのような強固な（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）導電性の材料を有してい
る。絶縁プラグ１９は、アルミナセラミックのような熱伝導性で電気的に絶縁性
の材料を有している。電極端子に面している絶縁プラグ１９の内面は、モリブデ
ンマンガン金属処理またはアクアダッグ（ａｑｕａｄａｇ）（カーボン）のよう
な抵抗性の金属層１９ａが設けられている。外側のアーク抑圧シリンダ２１と抑
圧電極支持シリンダ２４は、ステンレススチールのような高強度で電気的に導電
性の非腐食性材料から成る。陰極加熱シリンダ２２は、モネル（ｍｏｎｅｌ）ま
たはコバール（ｋｏｖａｒ）のような電気的に導電性の材料から成る。
を有していなければならないので、銅のような高い導電性の材料を有している。
同様に、制御電極端子２６と、陰極支持および内側のアーク抑圧シリンダ２３は
、モリブデンのような強固な（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）導電性の材料を有してい
る。絶縁プラグ１９は、アルミナセラミックのような熱伝導性で電気的に絶縁性
の材料を有している。電極端子に面している絶縁プラグ１９の内面は、モリブデ
ンマンガン金属処理またはアクアダッグ（ａｑｕａｄａｇ）（カーボン）のよう
な抵抗性の金属層１９ａが設けられている。外側のアーク抑圧シリンダ２１と抑
圧電極支持シリンダ２４は、ステンレススチールのような高強度で電気的に導電
性の非腐食性材料から成る。陰極加熱シリンダ２２は、モネル（ｍｏｎｅｌ）ま
たはコバール（ｋｏｖａｒ）のような電気的に導電性の材料から成る。
【００１３】 本発明の第１の実施例による切り換え管１０の電子コレクタ部は、第１のハウ
ジングセグメント１４と向き合った設置プレート１２の表面に設けられた円周状
の溝と係合する第３の円筒状のハウジングセグメント４２を有している。環状に
形成された２重壁のファラデー箱コレクタ５０は、第３のハウジングセグメント
４２内で設置プレート１２に結合されていて、設置プレートと同一の面に設けら
れた肩部５４によって形成された環状に形成された電子受容開口部５１を規定し
ている。以下にさらに述べるように、電子受容開口部５１は、電子銃４０の陽極
を提供する。中央プレート１１は、電子受容開口部の内端部に接続されていて、
設置プレート１２と同一の面に設けられている。コレクタ５０は、電子受容開口
部よりも大きい内側寸法を規定する内壁５２と、内壁５２よりもわずかに大きい
内側寸法を有する外壁５６とを有し、それらの間に冷媒空間を規定する。以下に
さらに述べるように、電子受容開口部は、上述した電子放射部の電子銃４０と実
質的に整列されて設けられている。内壁５２、外壁５６、および肩部５４は、銅
のような高度に導電性の材料から成る。
ジングセグメント１４と向き合った設置プレート１２の表面に設けられた円周状
の溝と係合する第３の円筒状のハウジングセグメント４２を有している。環状に
形成された２重壁のファラデー箱コレクタ５０は、第３のハウジングセグメント
４２内で設置プレート１２に結合されていて、設置プレートと同一の面に設けら
れた肩部５４によって形成された環状に形成された電子受容開口部５１を規定し
ている。以下にさらに述べるように、電子受容開口部５１は、電子銃４０の陽極
を提供する。中央プレート１１は、電子受容開口部の内端部に接続されていて、
設置プレート１２と同一の面に設けられている。コレクタ５０は、電子受容開口
部よりも大きい内側寸法を規定する内壁５２と、内壁５２よりもわずかに大きい
内側寸法を有する外壁５６とを有し、それらの間に冷媒空間を規定する。以下に
さらに述べるように、電子受容開口部は、上述した電子放射部の電子銃４０と実
質的に整列されて設けられている。内壁５２、外壁５６、および肩部５４は、銅
のような高度に導電性の材料から成る。
【００１４】 第３のハウジングセグメント４２は、冷媒流入力パイプ４４と冷媒流出力パイ
プ４６とをさらに有している。冷媒流入力パイプと出力パイプとは、冷媒流供給
装置（図示せず）を有する冷却システムに切り換え管１０を取着することを可能
にする。冷却システムは、冷媒流入力パイプ４４および出力パイプ４６への水ま
たはアルコールのような冷媒供給の冷媒源を備えている。冷媒流の経路は、冷媒
流入力パイプと出力パイプ４４、４６の間で、切り換え管１０の電子コレクタ部
によって規定されていて、コレクタ５０の内壁５２と外壁５６との間の空間を含
んでいる。冷媒流の経路は、電子コレクタ部から冷却システムへの熱導電性を改
良するために、フィンのような熱放散部材をさらに有している。さらに、イオン
ポンプ４８は、この分野で知られているように、切り換え管１０内に真空を提供
する。第３のハウジングセグメント４２、冷媒流入力パイプ４４、冷媒流出力パ
イプ４６、および中央プレート１１は、ステンレススチールのような高強度で、
電気的に導電性の非腐食性材料から成っている。
プ４６とをさらに有している。冷媒流入力パイプと出力パイプとは、冷媒流供給
装置（図示せず）を有する冷却システムに切り換え管１０を取着することを可能
にする。冷却システムは、冷媒流入力パイプ４４および出力パイプ４６への水ま
たはアルコールのような冷媒供給の冷媒源を備えている。冷媒流の経路は、冷媒
流入力パイプと出力パイプ４４、４６の間で、切り換え管１０の電子コレクタ部
によって規定されていて、コレクタ５０の内壁５２と外壁５６との間の空間を含
んでいる。冷媒流の経路は、電子コレクタ部から冷却システムへの熱導電性を改
良するために、フィンのような熱放散部材をさらに有している。さらに、イオン
ポンプ４８は、この分野で知られているように、切り換え管１０内に真空を提供
する。第３のハウジングセグメント４２、冷媒流入力パイプ４４、冷媒流出力パ
イプ４６、および中央プレート１１は、ステンレススチールのような高強度で、
電気的に導電性の非腐食性材料から成っている。
【００１５】 図２を参照すると、切り換え管１０の電子銃４０がより詳細に示されている。
電子銃４０は、電子放射面６７を有する陰極６６を備えている。加熱コイル６９
が陰極６６内に埋め込まれていて、電気的リード６８を介して陰極加熱シリンダ
２２に電気的に接続されている。加熱コイル６９は、この分野で知られているよ
うに電子放射面６７からの熱イオン放射を可能にするのに十分に陰極６６の温度
を上げるために使用される。陰極６６と電子放射面６７とは、図１に関して上述
したように、切り換え管１０が軸線的に対称であるので、環状の形状を有するこ
とを理解してほしい。電子放射面６７はわずかに凹状で、これは、切り換え管１
０の操作中に放射された電子が制御電極端部６２、６３を打撃することから阻止
するために役立つが、この点については後述する。
電子銃４０は、電子放射面６７を有する陰極６６を備えている。加熱コイル６９
が陰極６６内に埋め込まれていて、電気的リード６８を介して陰極加熱シリンダ
２２に電気的に接続されている。加熱コイル６９は、この分野で知られているよ
うに電子放射面６７からの熱イオン放射を可能にするのに十分に陰極６６の温度
を上げるために使用される。陰極６６と電子放射面６７とは、図１に関して上述
したように、切り換え管１０が軸線的に対称であるので、環状の形状を有するこ
とを理解してほしい。電子放射面６７はわずかに凹状で、これは、切り換え管１
０の操作中に放射された電子が制御電極端部６２、６３を打撃することから阻止
するために役立つが、この点については後述する。
【００１６】 陰極６６は、この分野で知られているように、タングステンマトリクスディス
ペンサ陰極である。陰極６６の表面６７は、この分野で知られているように、電
子放射の与えられたレベルのために、必要な陰極温度を低下するようにオスミウ
ムおよびルテニウムのような種々の部材または混合物（いわゆるＭ−タイプの陰
極を提供する）で被覆されている。さらに、この分野で知られているように、加
熱コイル６９は、タングステン、モリブデン、または他の強固な材料、あるいは
それらの組合せで形成されている。加熱コイル６９は、この分野で知られている
ように、アルミナセラミック６９ａを入れることによって陰極６６内に添えられ
る。
ペンサ陰極である。陰極６６の表面６７は、この分野で知られているように、電
子放射の与えられたレベルのために、必要な陰極温度を低下するようにオスミウ
ムおよびルテニウムのような種々の部材または混合物（いわゆるＭ−タイプの陰
極を提供する）で被覆されている。さらに、この分野で知られているように、加
熱コイル６９は、タングステン、モリブデン、または他の強固な材料、あるいは
それらの組合せで形成されている。加熱コイル６９は、この分野で知られている
ように、アルミナセラミック６９ａを入れることによって陰極６６内に添えられ
る。
【００１７】 陰極６６は、外側の支持部材６４と内側の支持部材６５とによって規定された
導電性のシェル内に機械的に支持されている。１つまたはそれ以上の熱シールド
７８が、陰極からの熱放射を制御するために、陰極６６と外側の支持部材６４お
よび内側の支持部材６５との間に設けられている。外側の支持部材６４および内
側の支持部材６５は、ほぼ円筒状の形状で、交差部材７４によって電気的にまた
機械的に一体に結合されていて、交差部材７３によって外側および内側のアーク
抑圧シリンダ２１、２３に接続されている。電子放射面６７に隣接する外側の支
持部材６４および内側の支持部材６５の前方部分は、各肩部７１、７２を有して
いる。肩部７１、７２は、陰極と制御電極端部６２、６３との間に形成された電
場領域の形状を規定するために、陰極６６用のフォーカス電極を有している。外
側の支持部材６４および内側の支持部材６５は、モリブデンのような電気的に導
電性の強固な材料を有している。
導電性のシェル内に機械的に支持されている。１つまたはそれ以上の熱シールド
７８が、陰極からの熱放射を制御するために、陰極６６と外側の支持部材６４お
よび内側の支持部材６５との間に設けられている。外側の支持部材６４および内
側の支持部材６５は、ほぼ円筒状の形状で、交差部材７４によって電気的にまた
機械的に一体に結合されていて、交差部材７３によって外側および内側のアーク
抑圧シリンダ２１、２３に接続されている。電子放射面６７に隣接する外側の支
持部材６４および内側の支持部材６５の前方部分は、各肩部７１、７２を有して
いる。肩部７１、７２は、陰極と制御電極端部６２、６３との間に形成された電
場領域の形状を規定するために、陰極６６用のフォーカス電極を有している。外
側の支持部材６４および内側の支持部材６５は、モリブデンのような電気的に導
電性の強固な材料を有している。
【００１８】 外側の制御電極３８および内側の制御電極３９は、陰極６６と外側の支持部材
６４および内側の支持部材６５とから外方へ離間していて、陰極からの電子流を
制御するために使用されるが、このことはさらに後述する。外側の制御電極３８
および内側の制御電極３９は、交差部材７７によって機械的にまた電気的に一体
に接続され、また制御電極シリンダ２４に接続されている。外側の制御電極３８
および内側の制御電極３９は、陰極６６から電気的に絶縁されている。電子放射
面６７と肩部７１、７２に隣接する外側の制御電極３８および内側の制御電極３
９の前方部は、その間に開口部を有する対応する電極端部６２、６３を備えてい
る。電極端部６２、６３は、丸められた外側部分８２、８３とテーパが付けられ
た内側部分８４、８５を有するハンマー頭部の形状を各有している。外側部分８
２、８３と内側部分８４、８５との間で、電極端部６２、６３は、電子放射面６
７からの電子流を妨げるために、確実な電場領域の形成のために貢献する実質的
に平行な面を有している。
６４および内側の支持部材６５とから外方へ離間していて、陰極からの電子流を
制御するために使用されるが、このことはさらに後述する。外側の制御電極３８
および内側の制御電極３９は、交差部材７７によって機械的にまた電気的に一体
に接続され、また制御電極シリンダ２４に接続されている。外側の制御電極３８
および内側の制御電極３９は、陰極６６から電気的に絶縁されている。電子放射
面６７と肩部７１、７２に隣接する外側の制御電極３８および内側の制御電極３
９の前方部は、その間に開口部を有する対応する電極端部６２、６３を備えてい
る。電極端部６２、６３は、丸められた外側部分８２、８３とテーパが付けられ
た内側部分８４、８５を有するハンマー頭部の形状を各有している。外側部分８
２、８３と内側部分８４、８５との間で、電極端部６２、６３は、電子放射面６
７からの電子流を妨げるために、確実な電場領域の形成のために貢献する実質的
に平行な面を有している。
【００１９】 外側のアーク抑圧電極３３と内側のアーク抑圧電極３４とは、外側の制御電極
３８と内側の制御電極３９とから外方に離間していて、制御電極モジュール出力
供給（Ｖｃ）を通って流れるアーク電流を阻止し、比較的早い切り換え速度用に
ミラー効果容量を減少する。外側のアーク抑圧電極３３と内側のアーク抑圧電極
３４とは、交差部材７５によって機械的にまた電気的に一体に結合されている。
外側のアーク抑圧電極３３は、拡大されたカプラー３２によって外側のアーク抑
圧シリンダ２１に結合されていて、また、内側のアーク抑圧電極３４は、さらに
内部陰極支持部と内側のアーク抑圧シリンダ２３とに結合されている。外側と内
側のアーク抑圧電極３３、３４は、外側と内側の制御電極３８、３９から電気的
に絶縁されていて、陰極６６と外側および内側の支持部材６４、６５と電気的に
結合されている。
３８と内側の制御電極３９とから外方に離間していて、制御電極モジュール出力
供給（Ｖｃ）を通って流れるアーク電流を阻止し、比較的早い切り換え速度用に
ミラー効果容量を減少する。外側のアーク抑圧電極３３と内側のアーク抑圧電極
３４とは、交差部材７５によって機械的にまた電気的に一体に結合されている。
外側のアーク抑圧電極３３は、拡大されたカプラー３２によって外側のアーク抑
圧シリンダ２１に結合されていて、また、内側のアーク抑圧電極３４は、さらに
内部陰極支持部と内側のアーク抑圧シリンダ２３とに結合されている。外側と内
側のアーク抑圧電極３３、３４は、外側と内側の制御電極３８、３９から電気的
に絶縁されていて、陰極６６と外側および内側の支持部材６４、６５と電気的に
結合されている。
【００２０】 図３は、切り換え管１０の対称的な特徴を示していて、種々の電極が同心的シ
リンダとして現れている。特に、同心的シリンダは、切り換え管１０の外側から
内側に、第１のハウジングセグメント１４、外側のアーク抑圧電極３３、外側の
制御電極３８、内側の制御電極３９、および内側のアーク抑圧電極３４を有して
いる。電子放射面６７はまた、肩部７１、７２間に示されている。図１に最良の
ものが示されているが、電子放射面６７は、制御電極端部６２、６３とコレクタ
５０への環状の開口部との間に規定された空間と整列されている。
リンダとして現れている。特に、同心的シリンダは、切り換え管１０の外側から
内側に、第１のハウジングセグメント１４、外側のアーク抑圧電極３３、外側の
制御電極３８、内側の制御電極３９、および内側のアーク抑圧電極３４を有して
いる。電子放射面６７はまた、肩部７１、７２間に示されている。図１に最良の
ものが示されているが、電子放射面６７は、制御電極端部６２、６３とコレクタ
５０への環状の開口部との間に規定された空間と整列されている。
【００２１】 本発明の第１の実施例による切り換え管１０の操作は、その非導電性および導
電性の状態が図４Ａと４Ｂに関連して示されていて、コンピュータプロットで、
電子の軌道はほぼ水平な線で示されていて、等位の輪郭はほぼ垂直な線で示され
ている。最初に図４Ａを参照すると、切り換え管１０は、陰極６６とアーク抑止
電極３３、３４が接地電圧すなわち電位がゼロである非導電性の状態で示されて
いる。制御電極３８、３９は、制御電極モジュール出力供給（Ｖｃ）によって、
−２５０ボルトのような陰極６６以下の電位まで下げられる。陽極５１は、＋１
００キロボルトより大きい正の電圧を適用する電圧源（ＶＡ）に接続されている
。この状態において、切り換え管１０を通る電流（ＩＯ）の流れはない。
電性の状態が図４Ａと４Ｂに関連して示されていて、コンピュータプロットで、
電子の軌道はほぼ水平な線で示されていて、等位の輪郭はほぼ垂直な線で示され
ている。最初に図４Ａを参照すると、切り換え管１０は、陰極６６とアーク抑止
電極３３、３４が接地電圧すなわち電位がゼロである非導電性の状態で示されて
いる。制御電極３８、３９は、制御電極モジュール出力供給（Ｖｃ）によって、
−２５０ボルトのような陰極６６以下の電位まで下げられる。陽極５１は、＋１
００キロボルトより大きい正の電圧を適用する電圧源（ＶＡ）に接続されている
。この状態において、切り換え管１０を通る電流（ＩＯ）の流れはない。
【００２２】 図４Ｂにおいて、切り換え管１０は導電性の状態で示されている。非導電性の
状態のように、陰極６６とアーク抑圧電極３３、３４は接地電圧すなわち零ボル
トに接続されている。陰極６６に関して正の電圧は、中空の電子ビームを、陰極
の放射面から陽極５１に引くために制御電極３８、３９に適用される。陽極５１
の電位は、陰極６６に関して一般的に正であるが、しかしながら、特に電子が陰
極から引かれる場合に、制御電極３８、３９のそれのように高い電圧は必要では
ない。
状態のように、陰極６６とアーク抑圧電極３３、３４は接地電圧すなわち零ボル
トに接続されている。陰極６６に関して正の電圧は、中空の電子ビームを、陰極
の放射面から陽極５１に引くために制御電極３８、３９に適用される。陽極５１
の電位は、陰極６６に関して一般的に正であるが、しかしながら、特に電子が陰
極から引かれる場合に、制御電極３８、３９のそれのように高い電圧は必要では
ない。
【００２３】 第１の実施例において、制御電極３８、３９の電位は、制御電極モジュール出
力供給（Ｖｃ）によって−２５０ボルトから＋２５．２ボルトに増加される。陽
極５１の電位は、＋７．７キロボルトの電子電位に低下する。切り換え管１０と
ともに、導電性の状態において、電流搬送容量はほぼ２００アンペアが達成され
る。このように、本発明の第１の実施例において、制御電極３８、３９は、電圧
変化がほぼ２５キロボルトを有するビーム電流を入れたり切ったりするために機
能することが分かる。全ての電圧が、接地電位の陰極に関して述べられてきたけ
れども、切り換え管１０はまた、接地電位の陽極と負の電圧の陰極とを有して操
作されることを理解しなければならない。
力供給（Ｖｃ）によって−２５０ボルトから＋２５．２ボルトに増加される。陽
極５１の電位は、＋７．７キロボルトの電子電位に低下する。切り換え管１０と
ともに、導電性の状態において、電流搬送容量はほぼ２００アンペアが達成され
る。このように、本発明の第１の実施例において、制御電極３８、３９は、電圧
変化がほぼ２５キロボルトを有するビーム電流を入れたり切ったりするために機
能することが分かる。全ての電圧が、接地電位の陰極に関して述べられてきたけ
れども、切り換え管１０はまた、接地電位の陽極と負の電圧の陰極とを有して操
作されることを理解しなければならない。
【００２４】 ビームの電子は、コレクタ５０内に陽極５１を通過し、コレクタの内部表面領
域上で広がる。この方法で電子を広げることによって、冷媒へのより均一な熱伝
達があり、コレクタの内部表面温度を低下し、それによって、切り換え管１０の
寿命を延ばす。ファラデー箱コレクタ５０はまた、コレクタからの電子の二次的
放射を阻止するように作用する。さらに、陰極６６に関して制御電極３８、３９
の正の電位は、陰極に帰還するコレクタ５０で生成されるイオンを阻止するイオ
ントラップを形成する。陰極のイオンのバックボンバードメント（ｂａｃｋ−ｂ
ｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ）は、陰極の寿命を減少することで知られていて、それ故
、その阻止は、本発明の望ましい態様である。
域上で広がる。この方法で電子を広げることによって、冷媒へのより均一な熱伝
達があり、コレクタの内部表面温度を低下し、それによって、切り換え管１０の
寿命を延ばす。ファラデー箱コレクタ５０はまた、コレクタからの電子の二次的
放射を阻止するように作用する。さらに、陰極６６に関して制御電極３８、３９
の正の電位は、陰極に帰還するコレクタ５０で生成されるイオンを阻止するイオ
ントラップを形成する。陰極のイオンのバックボンバードメント（ｂａｃｋ−ｂ
ｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ）は、陰極の寿命を減少することで知られていて、それ故
、その阻止は、本発明の望ましい態様である。
【００２５】 図５を参照すると、本発明による第２の実施例の高出力切り換え管１００が示
めされている。切り換え管１００は、上記で述べた第１の実施例のように、中央
に設けられた設置プレート１１２に関して規定された２つの主体部を有していて
、図５に示されたように設置プレート１１２の左に設けられた電子放射部と、設
置プレート１１２の右に設けられた電子コレクタ部とを有している。切り換え管
１００は、電子放射部が下方に向けられ、電子コレクタ部が上方に向けられたよ
うな、通常垂直な構成（図５に示された水平な構成よりはむしろ）で操作される
ことを理解してほしい。切り換え管１００全体は、外部の高電圧アークの阻止お
よび切り換え管１００の操作中に発生するある熱の分散のために、オイルタンク
のような流体供給装置に浸漬されている。 第２の実施例による切り換え管１００の電子放射部は、第１の実施例による切
り換え管１０の電子放射部に類似していて、類似した部材の参照符号は、類似し
た部材を示すために使用される。それ故、切り換え管１００の電子放射部の全体
的な記述は繰り返さない。
めされている。切り換え管１００は、上記で述べた第１の実施例のように、中央
に設けられた設置プレート１１２に関して規定された２つの主体部を有していて
、図５に示されたように設置プレート１１２の左に設けられた電子放射部と、設
置プレート１１２の右に設けられた電子コレクタ部とを有している。切り換え管
１００は、電子放射部が下方に向けられ、電子コレクタ部が上方に向けられたよ
うな、通常垂直な構成（図５に示された水平な構成よりはむしろ）で操作される
ことを理解してほしい。切り換え管１００全体は、外部の高電圧アークの阻止お
よび切り換え管１００の操作中に発生するある熱の分散のために、オイルタンク
のような流体供給装置に浸漬されている。 第２の実施例による切り換え管１００の電子放射部は、第１の実施例による切
り換え管１０の電子放射部に類似していて、類似した部材の参照符号は、類似し
た部材を示すために使用される。それ故、切り換え管１００の電子放射部の全体
的な記述は繰り返さない。
【００２６】 切り換え管１００の電子コレクタ部は、図５に示されていて、第１のハウジン
グセグメント１４と向き合った設置プレート１１２の表面を係合する第３のハウ
ジングセグメント１８６を有している。第３のハウジングセグメント１８６は、
設置プレート１１２と向き合った遷移プレート１９８によって部分的に取り囲ま
れている。円筒状の支持支柱１８８は、遷移プレート１９８に開口部を規定する
遷移リングアダプタ１９０を使用して遷移プレート１９８に取着する。これらの
開口部は、円筒状の支持支柱１８８が環状の形状の二重壁ファラデー箱コレクタ
１５０を第３の円筒状のハウジングセグメント１８６内に懸架することを可能に
する。円筒状の支持支柱１８８は、端部キャップ１９６を取着することによって
取り囲まれる。円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とを使用して、切
り換え管１００は、さらなる電気的絶縁を提供するためにセラミック絶縁体（図
示せず）に設けられる。設置プレート１１２、第３の円筒状のハウジングセグメ
ント１８６、遷移プレート１９８、および遷移リングアダプタ１９０は、ステン
レススチールのような、高強度で、電気的に導電性の、非腐食性材料で形成され
る。円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とは、アルミニューム酸化物
（アルミナ）のような、熱伝導性で電気的に絶縁性の材料で形成される。
グセグメント１４と向き合った設置プレート１１２の表面を係合する第３のハウ
ジングセグメント１８６を有している。第３のハウジングセグメント１８６は、
設置プレート１１２と向き合った遷移プレート１９８によって部分的に取り囲ま
れている。円筒状の支持支柱１８８は、遷移プレート１９８に開口部を規定する
遷移リングアダプタ１９０を使用して遷移プレート１９８に取着する。これらの
開口部は、円筒状の支持支柱１８８が環状の形状の二重壁ファラデー箱コレクタ
１５０を第３の円筒状のハウジングセグメント１８６内に懸架することを可能に
する。円筒状の支持支柱１８８は、端部キャップ１９６を取着することによって
取り囲まれる。円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とを使用して、切
り換え管１００は、さらなる電気的絶縁を提供するためにセラミック絶縁体（図
示せず）に設けられる。設置プレート１１２、第３の円筒状のハウジングセグメ
ント１８６、遷移プレート１９８、および遷移リングアダプタ１９０は、ステン
レススチールのような、高強度で、電気的に導電性の、非腐食性材料で形成され
る。円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とは、アルミニューム酸化物
（アルミナ）のような、熱伝導性で電気的に絶縁性の材料で形成される。
【００２７】 ファラデー箱コレクタ１５０は、設置プレート１１２と同一面に設けられた肩
部１５４によって形成された環状の形状の電子受容開口部１５１を規定する。電
子受容開口部１５１は、外方と内方の中間の高電圧電極１８４、１８６によって
規定された設置プレート１１２の環状に形成された電子受容開口部１８２と整列
する。以下にさらに述べるように、電子受容開口部１５１は電子銃４０の陽極を
提供し、電子受容開口部１８２は中空の電子ビーム用のチャンネルを提供し、そ
して、外方と内方の中間の高電圧電極１８４、１８６は、陰極と陽極の間の高電
圧ギャップを、正確な高電圧離隔絶縁のために２つの低い電圧領域に分離する中
間の高電圧ステップを提供する。 コレクタ１５０は、電子受容開口部より大きい内側の寸法を規定する内壁１５
２と、冷媒の空間がそれらの間に規定されるように内壁１５２よりもわずかに大
きい内側の寸法を有する外壁１５６とを有する。以下にさらに述べるように、電
子受容開口部１５１と１８２とは、上述した電子放射部の電子銃４０と実質的に
整列して設けられている。
部１５４によって形成された環状の形状の電子受容開口部１５１を規定する。電
子受容開口部１５１は、外方と内方の中間の高電圧電極１８４、１８６によって
規定された設置プレート１１２の環状に形成された電子受容開口部１８２と整列
する。以下にさらに述べるように、電子受容開口部１５１は電子銃４０の陽極を
提供し、電子受容開口部１８２は中空の電子ビーム用のチャンネルを提供し、そ
して、外方と内方の中間の高電圧電極１８４、１８６は、陰極と陽極の間の高電
圧ギャップを、正確な高電圧離隔絶縁のために２つの低い電圧領域に分離する中
間の高電圧ステップを提供する。 コレクタ１５０は、電子受容開口部より大きい内側の寸法を規定する内壁１５
２と、冷媒の空間がそれらの間に規定されるように内壁１５２よりもわずかに大
きい内側の寸法を有する外壁１５６とを有する。以下にさらに述べるように、電
子受容開口部１５１と１８２とは、上述した電子放射部の電子銃４０と実質的に
整列して設けられている。
【００２８】 円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とは、支持ブラケット１９２に
よって設けられた冷媒流入力パイプ１４４と冷媒流出力パイプ１４６用の構造的
支持部を有する冷媒流入力パイプ１４４と冷媒流出力パイプ１４６とがさらに設
けられている。円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とは、切り換え管
１００が、冷媒流供給装置（図示せず）を有する冷却システムに取着するのを可
能にする。冷却システムは、冷媒流入力パイプ１４４および出力パイプ１４６へ
の水またはアルコールのような冷媒供給の冷媒源を備えている。冷媒流の経路は
、冷媒流入力パイプと出力パイプ１４４、１４６の間で、切り換え管１００の電
子コレクタ部によって規定されていて、コレクタ１５０の内壁１５２と外壁１５
６との間の空間を含んでいる。冷媒流の経路は、電子コレクタ部から冷却システ
ムへの熱導電性を改良するために、フィンのような熱放散部材をさらに有してい
る。それに加えて、端部キャップ１９６は、冷媒流入力および出力パイプ１４４
、１４６に隣接したイオンポンプの位置をさらに有している。イオンポンプは、
この分野で知られているように、切り換え管１００内に真空を提供する。冷媒流
入力および出力パイプ１４４、１４６は、ステンレススチールのような高強度で
、電気的に導電性の非腐食性材料から成っている。
よって設けられた冷媒流入力パイプ１４４と冷媒流出力パイプ１４６用の構造的
支持部を有する冷媒流入力パイプ１４４と冷媒流出力パイプ１４６とがさらに設
けられている。円筒状の支持支柱１８８と端部キャップ１９６とは、切り換え管
１００が、冷媒流供給装置（図示せず）を有する冷却システムに取着するのを可
能にする。冷却システムは、冷媒流入力パイプ１４４および出力パイプ１４６へ
の水またはアルコールのような冷媒供給の冷媒源を備えている。冷媒流の経路は
、冷媒流入力パイプと出力パイプ１４４、１４６の間で、切り換え管１００の電
子コレクタ部によって規定されていて、コレクタ１５０の内壁１５２と外壁１５
６との間の空間を含んでいる。冷媒流の経路は、電子コレクタ部から冷却システ
ムへの熱導電性を改良するために、フィンのような熱放散部材をさらに有してい
る。それに加えて、端部キャップ１９６は、冷媒流入力および出力パイプ１４４
、１４６に隣接したイオンポンプの位置をさらに有している。イオンポンプは、
この分野で知られているように、切り換え管１００内に真空を提供する。冷媒流
入力および出力パイプ１４４、１４６は、ステンレススチールのような高強度で
、電気的に導電性の非腐食性材料から成っている。
【００２９】 図６は、本発明の第３の実施例による切り換え管１００の電子放射部を提供す
る。図６は、切り換え管１００の電子銃４０の拡大した側部断面図を示している
。カバープレート９６は、内側のアーク抑圧電極３４によって規定された領域の
中央に設けられて示されている。カバープレート９６は、複数の支持支柱９４に
よって支持されている。支持支柱９４の一方の端部は、複数のねじ９８を有する
カバープレート９６に取着されていて、他方の端部は、中央に設けられたプレー
ト３５に添えられている。 カバープレート９６は、内側のアーク抑圧電極３４によって規定された切り換
え管１００の電子放射部の中央部分内における潜在的な共振空洞を減少し、偽の
ＲＦ発振モードを抑制する。カバープレート９６はまた、切り換え管１００の外
側および内側のアーク抑圧電極３３、３４と電子コレクタ部との間の高い静電気
の場から吸収ボタン３６を遮蔽する。最終的に、カバープレート９６は、カバー
プレート９６と内側のアーク抑圧電極３４との間のギャップ内に吸着用の吸収ボ
タン３６へ、望ましくないＲＦ電流を流すようにする。カバープレート９６はス
テンレススチールで形成されている。
る。図６は、切り換え管１００の電子銃４０の拡大した側部断面図を示している
。カバープレート９６は、内側のアーク抑圧電極３４によって規定された領域の
中央に設けられて示されている。カバープレート９６は、複数の支持支柱９４に
よって支持されている。支持支柱９４の一方の端部は、複数のねじ９８を有する
カバープレート９６に取着されていて、他方の端部は、中央に設けられたプレー
ト３５に添えられている。 カバープレート９６は、内側のアーク抑圧電極３４によって規定された切り換
え管１００の電子放射部の中央部分内における潜在的な共振空洞を減少し、偽の
ＲＦ発振モードを抑制する。カバープレート９６はまた、切り換え管１００の外
側および内側のアーク抑圧電極３３、３４と電子コレクタ部との間の高い静電気
の場から吸収ボタン３６を遮蔽する。最終的に、カバープレート９６は、カバー
プレート９６と内側のアーク抑圧電極３４との間のギャップ内に吸着用の吸収ボ
タン３６へ、望ましくないＲＦ電流を流すようにする。カバープレート９６はス
テンレススチールで形成されている。
【００３０】 本発明の第２の実施例による切り換え管１００の操作は、その非導電性および
導電性の状態が図７Ａと７Ｂに関連して示されていて、コンピュータプロットで
、電子の軌道はほぼ水平な線で示されていて、等位の輪郭はほぼ垂直な線で示さ
れている。最初に図７Ａを参照すると、切り換え管１００は、陰極６６とアーク
抑止電極３３、３４が接地電圧すなわち電位がゼロである非導電性の状態で示さ
れている。制御電極３８、３９は、制御電極モジュール出力供給（Ｖｃ）によっ
て、−５００ボルトのような陰極６６以下の電位まで下げられる。中間高電圧電
極１８４、１８６は、ほぼ＋２２０キロボルトの正の電位を供給する中間電圧源
（Ｖｉ）に接続されていて、陽極１５１を形成する肩部１５４は、ほぼ＋５００
キロボルトの最終的に正の電位を供給するために、電圧源（ＶＡ）に接続されて
いる。中間高電圧電極１８４、１８６によって形成された電子受容開口部１８２
は、陰極から陽極への高電圧ギャップを２つの低い電圧領域に分離するために、
中間高電圧ステップを提供する。この状態において、切り換え管１００を通る電
流（ＩＯ）の流れはない。
導電性の状態が図７Ａと７Ｂに関連して示されていて、コンピュータプロットで
、電子の軌道はほぼ水平な線で示されていて、等位の輪郭はほぼ垂直な線で示さ
れている。最初に図７Ａを参照すると、切り換え管１００は、陰極６６とアーク
抑止電極３３、３４が接地電圧すなわち電位がゼロである非導電性の状態で示さ
れている。制御電極３８、３９は、制御電極モジュール出力供給（Ｖｃ）によっ
て、−５００ボルトのような陰極６６以下の電位まで下げられる。中間高電圧電
極１８４、１８６は、ほぼ＋２２０キロボルトの正の電位を供給する中間電圧源
（Ｖｉ）に接続されていて、陽極１５１を形成する肩部１５４は、ほぼ＋５００
キロボルトの最終的に正の電位を供給するために、電圧源（ＶＡ）に接続されて
いる。中間高電圧電極１８４、１８６によって形成された電子受容開口部１８２
は、陰極から陽極への高電圧ギャップを２つの低い電圧領域に分離するために、
中間高電圧ステップを提供する。この状態において、切り換え管１００を通る電
流（ＩＯ）の流れはない。
【００３１】 図７Ｂにおいて、切り換え管１００は導電性の状態で示されている。非導電性
の状態のように、陰極６６とアーク抑圧電極３３、３４は接地電圧すなわちゼロ
ボルトに接続されている。陰極６６に関して正の電圧は、中空の電子ビームを、
陰極の放射面から電子受容開口部１８２によって陽極１５１に引くために制御電
極３８、３９に適用される。陽極１５１の電位は、陰極６６に関して一般的に正
であるが、しかしながら、特に電子が陰極から引かれる場合に、制御電極３８、
３９のそれのように高い電圧は必要ではない。中間高電圧電極１８４、１８６に
よって形成された電子受容開口部１８２は、中空の電子ビームを運び、陽極１５
１に向かう電子を加速する。 第２の実施例の例としてより詳細に述べると制御電極３８、３９の電位は、制御
電極モジュール出力供給（Ｖｃ）によって−５００ボルトから＋４０ボルトに増
加される。陽極１５１の電位は、＋１５キロボルトの電子電位に低下するのに対
して、中間高電圧電極１８４、１８６は電子を陽極１５１に向かって運び加速す
るために＋２２０キロボルトに維持される。切り換え管１００とともに、導電性
の状態において、電流搬送容量はほぼ５２１アンペアが達成される。このように
、本発明の第２の実施例において、制御電極３８、３９は、電圧変化がほぼ４０
キロボルトを有するビーム電流を入れたり切ったりするために機能することが分
かる。全ての電圧が、接地電位の陰極に関して述べられてきたけれども、切り換
え管１００はまた、接地電位の陽極と負の電圧の陰極とを有して操作されること
を理解しなければならない。 ビームの電子は、上述の第１の実施例で述べたのと同様の方法で、コレクタ１
５０内に陽極１５１を通過し、コレクタの内部表面領域上で広がる。中間高電圧
電極１８４、１８６によって形成された第２の実施例用の電子受容開口部１８２
の存在は、切り換え管１００が電流の流れを可能にする場合（オン状態）に、中
空の電子ビーム用のチャンネルを提供し、また同様に、切り換え管１００が電流
の流れを阻止した場合（オフ状態）に、陰極と陽極間の高電圧ギャップを２つの
低い電圧領域に分離するための、少なくとも１つの中間高電圧ステップを提供す
る。これは、確実な高電圧離隔絶縁を提供し、切り換え管１００に電気的に接続
されたクライストロンような高感度の装置を損傷するアークに対して切り換え管
を保護する。
の状態のように、陰極６６とアーク抑圧電極３３、３４は接地電圧すなわちゼロ
ボルトに接続されている。陰極６６に関して正の電圧は、中空の電子ビームを、
陰極の放射面から電子受容開口部１８２によって陽極１５１に引くために制御電
極３８、３９に適用される。陽極１５１の電位は、陰極６６に関して一般的に正
であるが、しかしながら、特に電子が陰極から引かれる場合に、制御電極３８、
３９のそれのように高い電圧は必要ではない。中間高電圧電極１８４、１８６に
よって形成された電子受容開口部１８２は、中空の電子ビームを運び、陽極１５
１に向かう電子を加速する。 第２の実施例の例としてより詳細に述べると制御電極３８、３９の電位は、制御
電極モジュール出力供給（Ｖｃ）によって−５００ボルトから＋４０ボルトに増
加される。陽極１５１の電位は、＋１５キロボルトの電子電位に低下するのに対
して、中間高電圧電極１８４、１８６は電子を陽極１５１に向かって運び加速す
るために＋２２０キロボルトに維持される。切り換え管１００とともに、導電性
の状態において、電流搬送容量はほぼ５２１アンペアが達成される。このように
、本発明の第２の実施例において、制御電極３８、３９は、電圧変化がほぼ４０
キロボルトを有するビーム電流を入れたり切ったりするために機能することが分
かる。全ての電圧が、接地電位の陰極に関して述べられてきたけれども、切り換
え管１００はまた、接地電位の陽極と負の電圧の陰極とを有して操作されること
を理解しなければならない。 ビームの電子は、上述の第１の実施例で述べたのと同様の方法で、コレクタ１
５０内に陽極１５１を通過し、コレクタの内部表面領域上で広がる。中間高電圧
電極１８４、１８６によって形成された第２の実施例用の電子受容開口部１８２
の存在は、切り換え管１００が電流の流れを可能にする場合（オン状態）に、中
空の電子ビーム用のチャンネルを提供し、また同様に、切り換え管１００が電流
の流れを阻止した場合（オフ状態）に、陰極と陽極間の高電圧ギャップを２つの
低い電圧領域に分離するための、少なくとも１つの中間高電圧ステップを提供す
る。これは、確実な高電圧離隔絶縁を提供し、切り換え管１００に電気的に接続
されたクライストロンような高感度の装置を損傷するアークに対して切り換え管
を保護する。
【００３２】 図８は、本発明の実施例の可能な使用を、簡単な概略的線図によって示してい
る。充電装置は、パルス発生器によって制御された切り換え管がオフに切り換え
られた期間中に電流制限抵抗（Ｒ）によってキャパシタ（Ｃ）に蓄えられたエネ
ルギーを増加する。パルス発生器が切り換え管を切り換えたとき、切り換え管は
、キャパシタに対してその蓄積されたエネルギーの部分をクライストロンに放電
することを可能にする。パルス発生器はついで切り換え管をオフに切り換え、そ
してサイクルは繰り返される。
る。充電装置は、パルス発生器によって制御された切り換え管がオフに切り換え
られた期間中に電流制限抵抗（Ｒ）によってキャパシタ（Ｃ）に蓄えられたエネ
ルギーを増加する。パルス発生器が切り換え管を切り換えたとき、切り換え管は
、キャパシタに対してその蓄積されたエネルギーの部分をクライストロンに放電
することを可能にする。パルス発生器はついで切り換え管をオフに切り換え、そ
してサイクルは繰り返される。
【００３３】 ダイオード空間電荷で制限されたクライストロン電子銃において、パービアン
ス（ｐｅｒｖｅａｎｃｅ）は、電流Ｉと適用された電圧Ｖとの間の３／２乗の比
例定数を示す（この関係は通常「３／２乗法則」として知られている。）。パル
ス発生中に切り換え管がクライストロンに本質的に一定の電流を提供し、また、
クライストロンのパービアンスが一定の場合、実質的に一定の電圧がパルス発生
中にクライストロンに分配されることが分かる。キャパシタからの電圧は、クラ
ストロンに適用された電圧よりも一般に高く、それゆえ、パルス中にこの電圧が
弱くなる場合、出力供給電圧（すなわち充電）とクライストロンでの一定の電圧
との間の差は、切り換え管を横切る電圧低下の変化として現れる。パルス発生器
によって制御された切り換え管は、このようにして、オフモード中の出力供給装
置とクライストロンとの間の電気的絶縁と、オンモード中のクライストロンへの
厳しく調整された電流および電圧パルスを提供する。
ス（ｐｅｒｖｅａｎｃｅ）は、電流Ｉと適用された電圧Ｖとの間の３／２乗の比
例定数を示す（この関係は通常「３／２乗法則」として知られている。）。パル
ス発生中に切り換え管がクライストロンに本質的に一定の電流を提供し、また、
クライストロンのパービアンスが一定の場合、実質的に一定の電圧がパルス発生
中にクライストロンに分配されることが分かる。キャパシタからの電圧は、クラ
ストロンに適用された電圧よりも一般に高く、それゆえ、パルス中にこの電圧が
弱くなる場合、出力供給電圧（すなわち充電）とクライストロンでの一定の電圧
との間の差は、切り換え管を横切る電圧低下の変化として現れる。パルス発生器
によって制御された切り換え管は、このようにして、オフモード中の出力供給装
置とクライストロンとの間の電気的絶縁と、オンモード中のクライストロンへの
厳しく調整された電流および電圧パルスを提供する。
【００３４】 以上述べた高出力電流調整切り換え管を有して、システム内のある利点が達成
されたことが、この分野の当業者に明らかとなる。種々の変更、適用、およびそ
れらの他の実施例が、本発明の範疇と精神内においてなされることもまた理解し
てほしい。たとえば、第２の実施例は、複数の下方の電圧領域内に高電圧ギャッ
プを分離するために、一つ以上の中間高電圧ステップを有すことができる。本発
明はさらに請求の範囲によって規定される。
されたことが、この分野の当業者に明らかとなる。種々の変更、適用、およびそ
れらの他の実施例が、本発明の範疇と精神内においてなされることもまた理解し
てほしい。たとえば、第２の実施例は、複数の下方の電圧領域内に高電圧ギャッ
プを分離するために、一つ以上の中間高電圧ステップを有すことができる。本発
明はさらに請求の範囲によって規定される。
【図１】 本発明の第１の実施例による高出力切り換え管の側部断面図。
【図２】 高出力切り換え管の陰極の拡大した側部断面図。
【図３】 図１の３−３線に沿った高出力切り換え管の端部断面図。
【図４Ａ】 非導電性の状態における本発明の第１の実施例による高出力切り換え管のコン
ピュータシミュレーションの図。
ピュータシミュレーションの図。
【図４Ｂ】 導電性の状態における本発明の第１の実施例による高出力切り換え管のコンピ
ュータシミュレーションの図。
ュータシミュレーションの図。
【図５】 本発明の第２の実施例による高出力切り換え管の側部断面図。
【図６】 本発明の第３の実施例による高出力切り換え管の陰極の拡大した側部断面図。
【図７Ａ】 非導電性の状態における本発明の第２の実施例による高出力切り換え管のコン
ピュータシミュレーションの図。
ピュータシミュレーションの図。
【図７Ｂ】 導電性の状態における本発明の第２の実施例による高出力切り換え管のコンピ
ュータシミュレーションの図。
ュータシミュレーションの図。
【図８】 本発明の実施例用に使用可能な１つを示す簡単な概略的線図。
Claims (26)
- 【請求項１】 高出力切り換え装置であって： 中空の電子ビームをそこから放射するための放射面を有する陰極を有し； 前記陰極から離間した陽極空洞を有し、この空洞は、前記中空の電子ビームの
ファラデー箱コレクタを提供するために、寸法において対応する内部寸法よりも
小さい環状の開口部を有し； 前記中空の電子ビームに関して非中断位置において、前記陰極と前記陽極空洞
との間に設けられた制御電極を有し、前記制御電極は、前記中空の電子ビームの
外側に設けられた第１の電極部材と、前記中空の電子ビームの内側に設けられた
第２の電極部材とをさらに有し； 前記中空の電子ビームに関して非中断位置において、前記制御電極と前記陽極
空洞との間に設けられた中間的高電圧電極を有し、前記中間的高電圧電極は、前
記中空の電子ビームの外側に設けられた第１の中間的高電圧電極と、前記中空の
電子ビームの内側に設けられた第２の中間的高電圧電極とをさらに有する； ことを特徴とする高出力切り換え装置。 - 【請求項２】 前記第１と第２の電極部材は、前記中空の電子ビームの調整
のために、それらの間に制御電場領域を有することを特徴とする請求項１記載の
高出力切り換え装置。 - 【請求項３】 前記第１と第２の中間的高電圧電極部材は、高電圧離隔絶縁
と前記中空の電子ビームの搬送のために、それらの間に制御電場領域を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項４】 前記制御電極と前記中間的高電圧電極との間に設けられた内
側のアーク抑圧電極および外側のアーク抑圧電極とをさらに有し、前記アーク抑
圧電極は、ほぼ前記陰極の電位であることを特徴とする請求項１記載の高出力切
り換え装置。 - 【請求項５】 前記陰極の放射面からの前記中空の電子ビームを前記陽極に
流すために、前記陽極に正の電圧を適用するための手段をさらに有することを特
徴とする請求項１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項６】 前記陰極の前記放射表面は環状の形状を有していることを特
徴とする請求項１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項７】 前記陰極の電位に関して正の調整電圧を前記制御電極に提供
するための手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の高出力切り換え
装置。 - 【請求項８】 前記陰極の電位に関して正の調整電圧を前記中間的高電圧電
極に適用するための手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の高出力
切り換え装置。 - 【請求項９】 高出力切り換え装置の一方の端部に設けられたイオンポンプ
をさらに有し、前記イオンポンプは前記切り換え装置内の真空を提供することを
特徴とする請求項１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１０】 少なくとも一つの入力パイプと出力パイプを有する冷却シ
ステムをさらに有し、前記冷却システムは前記切り換え装置内からの熱移動を提
供することを特徴とする請求項１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１１】 高出力切り換え装置であって： 電子放射面を有する陰極を有し； 前記陰極から離間していて、中空の電子ビームを案内するための規定された磁
場を有しないで前記陰極の電子放射面から前記中空の電子ビームを受けるために
それに適用された電位を有する陽極空洞を有し、前記陽極空洞は、前記中空の電
子ビームのファラデー箱コレクタを提供する内部寸法を有し； 高電流動電状態と零電流非導電状態とに間で急速に切り換えるために、前記中
空の電子ビームを調整するための調整手段を有し、前記調整手段は、前記中空の
電子ビームに関する非中断的位置において、前記陰極と前記陽極空洞との間に設
けられていて； 前記調整手段と前記陽極との間で電圧電位を区画するための区画手段を有し、
前記区画手段は、前記中空の電子ビームに関する非中断的位置において、前記調
整手段と前記陽極空洞との間に設けられている； ことを特徴とする高出力切り換え装置。 - 【請求項１２】 前記陰極の前記放射表面は、環状の形状を有していること
を特徴とする請求項１１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１３】 前記調整手段を通る流れからアーク電流を抑圧する抑圧手
段をさらに有し、前記抑圧手段は、前記調整手段と前記区画手段との間に設けら
れていることを特徴とする請求項１１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１４】 前記高出力切り換え装置を空にするための手段をさらに有
することを特徴とする請求項１１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１５】 前記高出力切り換え装置を冷却するための手段をさらに有
することを特徴とする請求項１１記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１６】 偽のＲＦ発振モードを減少するための減少手段をさらに有
し、前記減少手段は、前記中空の電子ビームに関する非中断的位置において、前
記抑圧手段によって規定された中央領域に設けられていることを特徴とする請求
項１３載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１７】 前記減少手段は、前記中央領域を分割するプレートをさら
に有することを特徴とする請求項１６載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１８】 前記減少手段は、前記中央領域に設けられ、望ましくない
ＲＦ出力を吸収するために適した少なくとも一つの吸収ボタンをさらに有するこ
とを特徴とする請求項１６載の高出力切り換え装置。 - 【請求項１９】 高出力切り換え装置であって： 電子放射面を有する陰極を有し； 前記陰極から離間していて、前記陰極の電子放射面から前記中空の電子ビーム
を受けるためにそれに適用された電位を有する陽極空洞を有し、前記陽極空洞は
、前記中空の電子ビームのファラデー箱コレクタを提供する内部寸法を有し； 高電流動電状態と零電流非導電状態とに間で急速に切り換えるために、前記中
空の電子ビームを調整するための調整手段を有し、前記調整手段は、前記中空の
電子ビームに関する非中断的位置において、前記陰極と前記陽極空洞との間に設
けられていて、前記調整手段は、前記中空の電子ビームの外側に設けられた第１
の電極部材と、前記中空の電子ビームの内側に設けられた第２の電極部材とをさ
らに有し； 前記陰極と前記陽極との間で規定された電圧電位を区画するための区画手段を
有し、前記区画手段は、前記中空の電子ビームに関する非中断的位置において、
前記調整手段と前記陽極との間に設けられていて、前記区画手段は、前記中空の
電子ビームの外側に設けられた少なくとも一つの高電圧電極部材と、前記中空の
電子ビームの内側に設けられた少なくとも一つの中間的高電圧電極部材とをさら
に有する； ことを特徴とする高出力切り換え装置。 - 【請求項２０】 前記第１の電極部材と第２の電極部材とは、前記中空の電
子ビームの調整のために制御電場を規定することを特徴とする請求項１９記載の
高出力切り換え装置。 - 【請求項２１】 中間的高電圧電極部材は、高電圧離隔絶縁のために、また
、前記中空の電子ビームの搬送のために制御電場を規定していることを特徴とす
る請求項１９記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項２２】 前記陰極の放射面は、環状の形状を有していることを特徴
とする請求項１９記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項２３】 前記導電性の状態と非導電性の状態とを切り換えるために
前記調整手段に適用される電圧を変更するための手段をさらに有することを特徴
とする請求項１９記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項２４】 高出力切り換え装置であって： 電子放射面を有する陰極を有し； 前記陰極から離間していて、前記陰極の電子放射面から前記中空の電子ビーム
を受けるためにそれに適用された電位を有する陽極空洞を有し、前記陽極空洞は
、前記中空の電子ビームのファラデー箱コレクタを提供する内部寸法を有し； 高電流動電状態と零電流非導電状態とに間で急速に切り換えるために、前記中
空の電子ビームを調整するための調整手段を有し； 前記調整手段と前記陽極空洞との間に設けられた内側のアーク抑圧電極および
外側のアーク抑圧電極とを有し、前記アーク抑圧電極は、ほぼ前記陰極の電位で
あって； 前記陰極と前記陽極との間に規定された電圧電位を区画するための区画手段を
有し、前記区画手段は内側のアーク抑圧電極と外側のアーク抑圧電極との間に設
けられていて、前記陽極空洞は前記中空の電子ビームに関連する非中断位置にあ
る； ことを特徴とする高出力切り換え装置。 - 【請求項２５】 前記陰極の前記放射面は、環状の形状を有していることを
特徴とする請求項２４記載の高出力切り換え装置。 - 【請求項２６】 前記高出力切り換え装置はセラミック絶縁材料に設けられ
ていることを特徴とする請求項２４記載の高出力切り換え装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/188,467 | 1998-11-09 | ||
| US09/188,467 US6127779A (en) | 1997-03-04 | 1998-11-09 | High voltage standoff, current regulating, hollow electron beam switch tube |
| PCT/US1999/025840 WO2000028569A1 (en) | 1998-11-09 | 1999-11-03 | High voltage standoff, current regulating, hollow electron beam switch tube |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002529901A true JP2002529901A (ja) | 2002-09-10 |
Family
ID=22693279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000581670A Pending JP2002529901A (ja) | 1998-11-09 | 1999-11-03 | 高電圧離隔絶縁の電流調整可能な中空の電子ビーム切り換え管 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6127779A (ja) |
| EP (1) | EP1129465B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002529901A (ja) |
| AT (1) | ATE371260T1 (ja) |
| DE (1) | DE69936929T2 (ja) |
| WO (1) | WO2000028569A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102325423A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-18 | 武汉天和技术股份有限公司 | 一种大功率长寿命等离子发生装置及方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4502295B2 (ja) | 2000-08-02 | 2010-07-14 | ダイセル化学工業株式会社 | 耐熱性ｄ−アミノアシラーゼ |
| JP4117125B2 (ja) * | 2001-11-28 | 2008-07-16 | Ｎｅｃマイクロ波管株式会社 | 直線ビームマイクロ波管 |
| NL1031185C2 (nl) * | 2006-02-17 | 2007-09-03 | Lemnis Lighting Ip Gmbh | Verlichtingsinrichting en verlichtingssysteem voor het bevorderen van plantengroei en werkwijze voor het vervaardigen en bedrijven van een verlichtingsinrichting. |
| CN103608889B (zh) * | 2011-07-04 | 2017-02-15 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | 有冷却突缘的电子束发射器及冷却电子束发射器的方法 |
| US10366859B2 (en) * | 2016-08-24 | 2019-07-30 | Varian Medical Systems, Inc. | Electromagnetic interference containment for accelerator systems |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2869021A (en) * | 1956-12-28 | 1959-01-13 | Hughes Aircraft Co | Low noise traveling-wave tube |
| US2936393A (en) * | 1956-12-28 | 1960-05-10 | Hughes Aircraft Co | Low noise traveling-wave tube |
| US4293794A (en) * | 1980-04-01 | 1981-10-06 | Kapetanakos Christos A | Generation of intense, high-energy ion pulses by magnetic compression of ion rings |
| US4362968A (en) * | 1980-06-24 | 1982-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Slow-wave wideband cyclotron amplifier |
| US4350926A (en) * | 1980-07-28 | 1982-09-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Hollow beam electron source |
| DE3317788A1 (de) * | 1983-05-16 | 1984-11-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Klystrode mit hoher verstaerkung |
| US4745324A (en) * | 1986-05-12 | 1988-05-17 | Litton Systems, Inc. | High power switch tube with Faraday cage cavity anode |
| JP2564390B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1996-12-18 | 株式会社日立製作所 | 真空スイツチ |
| US5216690A (en) * | 1992-03-11 | 1993-06-01 | Hanks Charles W | Electron beam gun with grounded shield to prevent arc down |
| US5461282A (en) * | 1993-02-05 | 1995-10-24 | Litton Systems, Inc. | Advanced center post electron gun |
| US5834898A (en) * | 1997-03-04 | 1998-11-10 | Litton Systems, Inc. | High power current regulating switch tube with a hollow electron beam |
-
1998
- 1998-11-09 US US09/188,467 patent/US6127779A/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-03 EP EP99956879A patent/EP1129465B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-03 AT AT99956879T patent/ATE371260T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-11-03 JP JP2000581670A patent/JP2002529901A/ja active Pending
- 1999-11-03 WO PCT/US1999/025840 patent/WO2000028569A1/en active IP Right Grant
- 1999-11-03 DE DE69936929T patent/DE69936929T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102325423A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-18 | 武汉天和技术股份有限公司 | 一种大功率长寿命等离子发生装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000028569A1 (en) | 2000-05-18 |
| DE69936929D1 (de) | 2007-10-04 |
| EP1129465A1 (en) | 2001-09-05 |
| DE69936929T2 (de) | 2008-05-15 |
| EP1129465B1 (en) | 2007-08-22 |
| US6127779A (en) | 2000-10-03 |
| ATE371260T1 (de) | 2007-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9159525B2 (en) | Radiation generating tube | |
| US4764947A (en) | Cathode focusing arrangement | |
| US3411035A (en) | Multi-chamber hollow cathode low voltage electron beam apparatus | |
| US5828176A (en) | Planar crossed-field plasma switch and method | |
| US3453482A (en) | Efficient high power beam tube employing a fly-trap beam collector having a focus electrode structure at the mouth thereof | |
| US4185223A (en) | Electron gun structure | |
| US6147447A (en) | Electronic gun for multibeam electron tube and multibeam electron tube with the electron gun | |
| US9177753B2 (en) | Radiation generating tube and radiation generating apparatus using the same | |
| JP2002529901A (ja) | 高電圧離隔絶縁の電流調整可能な中空の電子ビーム切り換え管 | |
| US5109179A (en) | Electron gun provided with a device producing a magnetic field in the neighborhood of a cathode | |
| EP0095311A2 (en) | Ion source apparatus | |
| US3979634A (en) | Travelling-wave tube with an improved electron gun | |
| EP0863535B1 (en) | Switch tube | |
| US3896332A (en) | High power quick starting magnetron | |
| JP2913186B2 (ja) | イオン源装置 | |
| US4745324A (en) | High power switch tube with Faraday cage cavity anode | |
| US5045749A (en) | Electron beam generator and electronic devices using such a generator | |
| KR100210065B1 (ko) | 마그네트론의 캐소드구조 | |
| JP4414114B2 (ja) | 蛍光表示管及びその駆動方法並びに駆動回路 | |
| US3365601A (en) | High power vacuum tube with magnetic beaming | |
| US4493097A (en) | Electron gun assembly | |
| US3331984A (en) | Magnetic field shaping cylinder for confined flow electron guns | |
| CA1279890C (en) | High-power switch tube with faraday cage cavity anode | |
| RU2084985C1 (ru) | Пучково-плазменный свч-прибор | |
| JPH0334042Y2 (ja) |