JP2009070633A - Coaxial waveguide with plug-in part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波発振器から発生した電磁波を導波する同軸導波管に関し、特に差込部付き同軸導波管に関するものである。 The present invention relates to a coaxial waveguide that guides electromagnetic waves generated from a microwave oscillator, and more particularly to a coaxial waveguide with an insertion portion.
従来の放電灯として、図8に示すものがあった。図8において、1は放電灯であり、楕円体状の放電容器2内にキセノンガスと少量の添加物とからなる発光物質を封入し、該放電容器2内に、該放電容器2の長軸に沿って長軸方向に伸びるように所定の間隔をおいて一対の棒状部材3,4を設ける。各棒状部材3,4は石英またはアルミナ等の絶縁体により形成し、先端は放電容器2内に突出させ、他端は放電容器2の外部に突出させる。
A conventional discharge lamp is shown in FIG. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a discharge lamp, in which a luminescent material composed of a xenon gas and a small amount of an additive is enclosed in an
各棒状部材3,4には、先端が先鋭に形成された金属製の棒状アンテナ部材5,6が埋設され、該棒状アンテナ部材5,6の基端部は棒状部材3,4から外部に突出されている。前記各棒状アンテナ部材5,6は放電容器2内で所定のギャップG3が保持され、アンテナの高インピーダンスを形成する。
Each rod-
一方の棒状部材3にラーンチャ7を接続する。ラーンチャ7は、導体金属製の内部円筒部材8と外部円筒部材9とが所定の間隙を保持して同軸に嵌合されてなり、前記ラーンチャ7の一端(先端)側の内部円筒部材8に前記一方の棒状部材3を嵌合させ、該ラーンチャ7の他端は同軸ケーブル10を介して固体発振器11に接続する。
A
これにより、固体発振器11で発振された電磁波は、同軸ケーブル10を介してラーンチャ7に導波され、該ラーンチャ7の同軸導波路を導波して棒状アンテナ部材5,6に導波される。そして、該棒状アンテナ部材5,6の先端部から強い電磁波が放射され、放電容器2内の発光物質が発光されることになる。
Thereby, the electromagnetic wave oscillated by the
前記従来のものは、外部導体と内部導体とを一体的に組み付けてラーンチャ(同軸導波管)7が形成されていたので、固体発振器7、放電灯1等への取付け、取り外しに手数及び熟練を要するものであった。
本発明は、固体発振器、放電灯等への取付け、取り外しが容易に行なえる差込部付き同軸導波管を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a coaxial waveguide with an insertion portion that can be easily attached to and detached from a solid oscillator, a discharge lamp, or the like.
請求項1に係る発明は、一端部に筒状の外差込部を有する外部導体と、一端部にピン状の内差込部を有する内部導体とを設け、前記内部導体を前記外部導体の軸心部に所定の間隙を有して抜き差し可能に嵌合させるとともに、両者が嵌合した際の特性インピーダンスをマイクロ波発振器が有する特性インピーダンスに対応させる構成にしたものである。
請求項2に係る発明は、前記内部導体の他端部に嵌合部を設けたものである。
請求項3に係る発明は、前記外部導体の外周部に連結具を設けたものである。
請求項4に係る発明は、前記外部導体の他端部に保持部を設けたものである。
請求項5に係る発明は、前記内部導体の他端部に放電灯を連結したものである。
The invention according to claim 1 is provided with an outer conductor having a cylindrical outer insertion portion at one end and an inner conductor having a pin-like inner insertion portion at one end, and the inner conductor is connected to the outer conductor. The shaft center portion has a predetermined gap and is detachably fitted, and the characteristic impedance when the two are fitted corresponds to the characteristic impedance of the microwave oscillator.
According to a second aspect of the present invention, a fitting portion is provided at the other end of the internal conductor.
According to a third aspect of the present invention, a connector is provided on the outer peripheral portion of the outer conductor.
According to a fourth aspect of the present invention, a holding portion is provided at the other end of the outer conductor.
According to a fifth aspect of the present invention, a discharge lamp is connected to the other end of the inner conductor.
請求項1に係る発明は、外差込部及び内差込部をマイクロ波発振器、放電管、同軸ケーブル等、各機器の差込口に抜き差しすることによって同軸導波管の各機器への取付取り外しが容易に行なえることになる。また、同軸導波管の特性インピーダンスをマイクロ波発振器が有する特性インピーダンスに対応させているので、同軸導波管の特性インピーダンスを整合させるための特別な補助器を必要とせす、装置が小型にかつ簡素になる。
請求項2に係る発明は、内部導体の嵌合部に放電管のアンテナ部材等の機器を嵌合させることによって、該機器を差込部付き同軸導波管に高精度に取り付けることができる。
請求項3に係る発明は、連結具により差込部付き同軸導波管をマイクロ波発振器等の機器に強固に連結することができる。
請求項4に係る発明は、外部導体の保持部に放電灯用反射器等の機器を高精度に取り付けることができる。
請求項5に係る発明は、内部導体を外部導体に嵌合させると、放電灯が同軸導波管に対して高精度にかつ容易に位置決めされることになる。
According to the first aspect of the present invention, the coaxial waveguide is attached to each device by inserting / removing the outer plug portion and the inner plug portion into / from the plug port of each device such as a microwave oscillator, a discharge tube, and a coaxial cable. It can be easily removed. Further, since the characteristic impedance of the coaxial waveguide is made to correspond to the characteristic impedance of the microwave oscillator, a special auxiliary device for matching the characteristic impedance of the coaxial waveguide is required, the device is small and Be simple.
In the invention according to
In the invention according to
The invention according to
In the invention according to
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図1は本発明による差込部付き同軸導波管のマイクロ波発振器への取付け態様を示す分解した断面図、図2は差込部付き同軸導波管をマイクロ波発振器に取り付けた状態の断面図、図3は内部導体を放電灯に取り付けた状態の部分断面図、図4は放電灯をマイクロ波発振器に取り付けた状態の断面図、図5は凹面反射器を取り付けた状態の断面図、図6は楕円面反射器を取り付けた状態の断面図、図7は差込部付き同軸導波管の同軸ケーブルへの取付け態様を示す分解した断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 is an exploded cross-sectional view showing the manner in which a coaxial waveguide with an insertion portion according to the present invention is attached to a microwave oscillator, and FIG. 2 is an attachment of the coaxial waveguide with an insertion portion to the microwave oscillator. 3 is a partial cross-sectional view of the state where the internal conductor is attached to the discharge lamp, FIG. 4 is a cross-sectional view of the state where the discharge lamp is attached to the microwave oscillator, and FIG. 5 is a state where the concave reflector is attached. FIG. 6 is a sectional view showing a state in which an ellipsoidal reflector is attached, and FIG. 7 is an exploded sectional view showing a manner of attaching a coaxial waveguide with an insertion portion to a coaxial cable.
図1〜図4において、15は固体マイクロ波発振器であり、本例では2.45GHzのマイクロ波が発振されるようになっている。該固体マイクロ波発振器のケース15aの一側に出力コネクター16が取り付けられている。該出力コネクター16は、導体性の外筒17と線状の芯体18とを絶縁体19を介して同軸に嵌合され、外筒17、及び芯体18の各外端部に筒状のめす差込み口17a,18aが間隙を保持して同軸に形成されている。
1 to 4, 15 is a solid-state microwave oscillator, and in this example, a microwave of 2.45 GHz is oscillated. An
前記外筒17の外端の外周部に接続管20が固着され、該接続管20の両端部におねじ20a,20bが形成され、基部側のおねじ20aに連結ナット21がねじ嵌合され、該連結ナット21を固体マイクロ波発振器のケース15aに形成したボス15bに係合させて出力コネクター16をケース15aに固定する。
The connecting
前記出力コネクター16に本発明の特徴とする差込部付き同軸導波管(以下単に同軸導波管という)25を着脱可能に連結する。該同軸導波管25は円筒状の外部導体26の軸心部に、半径方向に所定の間隙をおいて内部導体30が抜き差し可能に嵌合されてなり、両者が嵌合した際の同軸導波管25の特性インピーダンスは、固体マイクロ波発振器15が有する特性インピーダンスと等しくなるように設定、本例では50Ωに設定されている。前記外部導体26及び内部導体30は銅等の導体性資材により形成される。
The
前記外部導体26は、図1に示すように、左部から右部(先端部)に向かって段状に大径となる段付き円筒状に形成され、左端部に小径の差込み管(差込部)26aを、左右中間部に環状の係合溝26bを、右端部に大径の保持部26cを一体に有し、左部側の外周に連結具27を遊嵌させるとともに、該連結具27の右端を前記係合溝26bに回転可能に係合させる。該連結具27は左部内周にめねじ27aを形成し、該めねじ27aを前述した接続管20の右端部のおねじ20bに着脱可能にねじ込む。
As shown in FIG. 1, the
前記内部導体30は、図1に示すように、ピン状に形成し、左端部に小径の差込みピン(内差込部)30aを形成し、右端部に円周方向に分割された筒状の嵌合部(ソケット)30bを形成する。前記差込みピン30aは前述した出力コネクター16の芯体18のめす差込口18aに抜き差し可能に差し込む。また、前記嵌合部(ソケット)30bは、円周方向に分割された筒状に形成し、該嵌合部30bに、後述する放電灯35の第1アンテナ部材37が抜き差し可能に差し込まれる。
As shown in FIG. 1, the
図3において、35は前記同軸導波管25に接続される放電灯であり、透光性資材、本例では石英ガラスにより中空の球状に形成された放電容器36の長軸側両端部に第1アンテナ部材37、及び第2アンテナ部材38を取付け、該放電容器36内に発光物質を封入してなる。該発光物質は、キセノン、水銀、硫黄とアルゴン、あるいはこれらと少量の添加物等からなる。キセノンガスと少量の添加物とからなる発光物質を封入してなる。
In FIG. 3,
前記第1、第2アンテナ部材37,38は、導体性資材、例えばタングステン、モリブデン等の耐熱性資材、あるいは放電ガスに対して耐腐食性を有する白金、金等によりピン状、あるいは帯板(ストリップライン)状に形成されてなり、先端部37a,38aを放電容器36の長軸側両端部から、該放電容器36に突出させ、外端側を保持体39a,39b内に埋設する。該保持体39a,39bは放電容器36を形成する資材の一部からなる。前記先端部37a,38aは放電容器36内の中心部で互いに対向させ、両者の間隙、つまりギャップG1は放電に適した値、本例では2mm〜3mmとする。なお、前記第1、第2アンテナ部材37,38の先端部37a,38aは保持体39a,39bと同資材により包囲するようにしてもよい。
The first and
そして、前記内部導体30を放電灯35に取付ける。即ち、図3に示すように、内部導体30の嵌合部(ソケット)30bを、一方の保持体、本例では第1アンテナ部材37が埋設された保持体39aの端部に嵌合させ、接着剤等により一体的に固定する。一方、前記外部導体26を出力コネクター16の外筒17に固定する。即ち、外部導体26の外差込部26bを出力コネクター16の外筒17に形成しためす差込み口17aに差込み、連結具27を接続管20のおねじ20bにねじ込んで前記外部導体26を出力コネクター16の外筒17に固定する。
Then, the
次いで、図4に示すように、前記内部導体30の差込みピン30aを出力コネクター16の芯体18に形成しためす差込み口18aに差込み、前記放電灯35を出力コネクター16に連結するとともに、内部導体30を外部導体26内に同軸に嵌合させ、該内部導体30と外部導体26とで同軸導波管25を構成する。
Next, as shown in FIG. 4, the
図5において、40は前記放電灯35を包囲する凹面反射鏡であり、アルミ材により長軸方向中心部で分割した半楕円型に形成され、内面は鏡面に仕上げられて電磁波が円滑に反射する反射面40aとなっている。該凹面反射器40の長軸側壁の中心部にボス41が形成され、該ボス41を前述した同軸導波管25の保持部26cに嵌合させ、ボルト42により固定する。前記ボス41の中心部には、凹面反射器40内に収容された放電灯35の第1アンテナ部材37が挿通され、該第1アンテナ部材37に接続された内部導体30を内部導体30に接続し、前記放電灯35の第1、第2アンテナ部材37,38の放射光部(光源)を凹面反射器40の焦点F1部に位置させる。
In FIG. 5,
前記実施例によれば、固体マイクロ発振器15から発振された電磁波は、同軸導波路(ラーンチャ)を導波して第1、第2アンテナ部材37,38に導波され、該第1、第2アンテナ部材37,38の先端部37a,38aから強い電磁波が放射されてプラズマが発生し、放電容器36内の発光物質が発光されることになる。
According to the embodiment, the electromagnetic wave oscillated from the
前記前記放電灯35の光は、焦点F1部から凹面反射器40の反射面40aによって反射され、外部に向かって効率よく発射されることになる。
The light from the
図6において、45は楕円面反射器であり、該楕円面反射器45は長軸方向(左右)中心部で2分割したアルミ製の凹面反射器46a,46bを向き合わせて内部に楕円反面46cが形成され、長軸側の各壁の中心部にボス47,48が形成されている。
In FIG. 6,
一方(左部)のボス47の中心部から放電灯35が楕円面反射器45内に収容され、左部の保持体39aを介して前記ボス47に固定される。また、他方(右部)のボス48の中心部に光ケーブル材からなる光放出体50が嵌合固定され、その一端部(左端部)が楕円面反射器45内に突出されている。
The
前記放電灯35の光源、即ち、第1、第2アンテナ部材37,38の放射光は前記楕円面反射器45の一方の焦点F1部に位置し、前記光放出体50の突出端は楕円面反射器45の他方の焦点F2部に位置している。前記楕円面反射器45はボス47を同軸導波管25の保持部26cに嵌合させてボルト51により固定し、保持部26cを介して固体マイクロ発振器15の出力コネクター16に支持される。
The light source of the
前記図6によれば、放電灯35の光源から発せられた光L1は楕円反面46cに反射されて他方の焦点F2部に集合し、光放出体50を介して外部に放出される。また、光に変換されなかった電磁波M1は他方の焦点(F2)側から一方の焦点F1部に戻され、第1、第2アンテナ部材37,38によって光に変換されることになる。このため、電磁波の光変換効率が高くなるとともに、楕円面反射器45内で生成された光が光放出体50によって外部に効率よく放出されることになる。
According to FIG. 6, the light L1 emitted from the light source of the
図7は同軸導波管25の基端部(左端部)を同軸ケーブル55のめす側接続部55aに接続し、該同軸ケーブル55のおす側接続部を固体マイクロ発振器15の出力コネクター16に接続したものである。
7, the base end portion (left end portion) of the
このようにすれば、同軸導波管25を、同軸ケーブル55を介して固体マイクロ発振器15に容易に接続することができ、固体マイクロ発振器15から離れた位置に同軸導波管25を容易に取り付けることができる。
In this way, the
15 固体マイクロ波発振器
16 出力コネクター
17 外部導体
17a めす差込み口
18 芯体
18a めす差込み口
19 絶縁体
20 接続管
20a、20b おねじ
21 連結具
25 差込部付き同軸導波管(ラーンチャ)
26 外部導体
26a 差込み筒(差込部)
26b 外係合溝
26c 保持部
27 連結具
27a めねじ
30 内部導体
30a 内差込部
30b 嵌合部
35 放電灯
36 放電容器
37 第1アンテナ部材
38 第2アンテナ部材
37a,38a 先端部
39a,39b 保持体
40 凹面反射器
40a 反射面
41 ボス
42 ボルト
45 楕円面反射器
46a,46b 凹面反射器
46c 楕円反射面
47,48 ボス
50 光放出体
51 ボルト
55 同軸ケーブル
55a めす側接続部
55b おす側接続部
15
26
26b
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