JP2010526417A - 電子ビームコレクタの掃引を制御する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁気によるジャイロトロン装置のビームコレクタ230内の電子ビーム1を制御するためのコレクタ掃引方法であって、ビームコレクタ230の長手方向zに対して垂直な磁場成分を有する水平方向掃引磁場に電子ビーム1を当て、電子ビーム1の傾斜し、回転する交差領域3をビームコレクタ230内に設ける工程と、水平方向掃引磁場を変調することによって交差領域3の長手方向の位置及び傾斜角の内少なくとも一を変動させる工程を含む。またこれらを実現するコレクタ掃引装置100及びマイクロ波発振器200も開示する。
【選択図】図2
Description
2’…発散した磁場
3,3’…交差領域
4…発散した静的磁場
4’…上方及び下方の折り返し点
10…水平方向掃引コイル装置
11,11’…水平方向掃引コイル
12…水平方向掃引コイル
13…水平方向掃引コイル
14…水平方向掃引コイル
15…水平方向掃引コイル
16…水平方向掃引コイル
17…水平方向掃引磁場電源
20…垂直方向掃引コイル装置
21…垂直方向掃引コイル
22…垂直方向掃引電源
22’…垂直方向掃引コイル
30…振幅変調装置
40…フィードバックループ部
41…温度センサ
42…制御回路
100…コレクタ掃引装置
200…マイクロ波発振器
210…電子銃
220…磁気冷却共鳴装置
230,230’…ビームコレクタ
231…入口領域
z…長手方向
Claims (19)
- ビームコレクタ(230)内の電子ビーム(1)を制御するためのコレクタ掃引方法であって、
ビームコレクタ(230)の長手方向(z)に対して垂直な磁場成分を有する垂直方向掃引磁場を電子ビーム(1)に印加し、電子ビーム(1)の傾斜し、回転する交差領域をビームコレクタ(230)内に形成する工程を含み、
さらに、水平方向掃引磁場を変調させることによって、交差領域(3)に関する長手方向の位置及び傾斜角の少なくとも一を変動させる工程を含むことを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項1に記載のコレクタ掃引方法であって、
水平方向掃引磁場の変調が、
水平方向掃引磁場を垂直方向掃引磁場と重畳させる工程、又は
水平方向掃引磁場を振幅変調に適用させる工程、
のうち少なくとも一を含むことを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項2に記載のコレクタ掃引方法であって、
水平方向掃引磁場の水平方向掃引周波数が、垂直方向掃引磁場の垂直方向掃引周波数又は振幅変調の振幅変調周波数よりも大きいことを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項3に記載のコレクタ掃引方法であって、
水平方向掃引周波数と、垂直方向掃引周波数又は振幅変調周波数との比率が、2以上であることを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項2〜4のいずれか一に記載のコレクタ掃引方法であって、
振幅変調が70%以下の変調度を有することを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項1〜5のいずれか一に記載のコレクタ掃引方法であって、
ビームコレクタの入口領域において円周方向に配置された、少なくとも2つの水平方向磁場コイル(11, 12, ...)によって、水平方向掃引磁場が生成されることを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項6に記載のコレクタ掃引方法であって、
水平方向掃引磁場が、3対の水平方向磁場コイル(11, 12, ...)によって生成されることを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項2〜7のいずれか一に記載のコレクタ掃引方法であって、
ビームコレクタ(230)の入口領域(231)に配置されている垂直方向磁場コイル装置(20)及び/又はビームコレクタ(230)の長手方向(z)に沿って延在する垂直方向磁場個コイル装置(20)によって、垂直方向掃引磁場が生成されることを特徴とするコレクタ掃引方法。 - 請求項1〜8のいずれか一に記載のコレクタ掃引方法であって、さらに、
ビームコレクタ(230)内の温度分布を検出する工程と、
検出された温度分布に基づいて水平方向掃引磁場の変調を制御する工程と、
を含むことを特徴とするコレクタ掃引方法。 - マイクロ波の生成方法であって、
電子ビームを生成する工程と、
マイクロ波を生成するために電子ビームにジャイロトロン磁場を印加する工程と、
電子ビームを捕収する工程と、
を含み、請求項1〜9のいずれか一に記載のコレクタ掃引方法を電子ビームに適用することを特徴とするマイクロ波生成方法。 - ビームコレクタ(230)内の電子ビーム(1)を制御するよう構成されたコレクタ掃引装置(100)であって、
ビームコレクタ(230)の長手方向(z)に対して垂直な水平方向掃引磁場を生成し、ビームコレクタ内に電子ビーム(1)の傾斜し回転する交差領域(3)を形成するために配置された水平方向掃引コイル装置(10)を備え、
交差領域(3)に関する長手方向の位置及び傾斜角の内少なくとも一を変動させるよう、水平方向の掃引磁場を変調するために変調装置(20, 30)が配置されてなることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項11に記載のコレクタ掃引装置であって、変調装置が、
水平方向掃引磁場を垂直方向掃引磁場に重畳させるために配置された垂直方向磁場コイル装置(20)と、
水平方向掃引磁場を振幅変調に適用させるために水平方向掃引コイル装置に接続された振幅変調装置(30)、
の内少なくとも一を備えることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項12に記載のコレクタ掃引装置であって、
水平方向掃引磁場の水平方向掃引周波数を、垂直方向掃引磁場の垂直方向掃引周波数又は振幅変調の振幅変調周波数よりも大きくするように、変調装置(20, 30)を制御可能に構成してなることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項13に記載のコレクタ掃引装置であって、
水平方向掃引周波数と振幅変調周波数の比率が2以上となるよう、水平方向掃引周波数を制御するように変調装置(20, 30)を構成してなることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項11〜14のいずれか一に記載のコレクタ掃引装置であって、
水平方向掃引コイル装置(10)が、ビームコレクタの入口領域(231)の周囲で円周方向に配置された、少なくとも2つの水平方向磁場コイル(11, 12, ...)を備えることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項15に記載のコレクタ掃引装置であって、
水平方向掃引コイル装置が3対の水平方向磁場コイルを備えることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項12〜16のいずれか一に記載のコレクタ掃引装置であって、
垂直方向掃引コイル装置(20)が、ビームコレクタの入口領域を囲繞する入口領域コイル(21)と、ビームコレクタの長手方向(z)に沿って延在する垂直方向掃引コイルの内少なくとも一を備えることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - 請求項12〜17のいずれか一に記載のコレクタ掃引装置であって、さらに、
ビームコレクタ(230)の温度に基づいて水平方向掃引磁場と垂直方向掃引磁場の内少なくとも一を制御するためのフィードバックループ部(40)を備えることを特徴とするコレクタ掃引装置。 - マイクロ波発振器(200)であって、
電子ビームを生成するための電子ビーム源(210)と、
マイクロ波を生成するために電子ビーム(1)にジャイロトロン磁場を印加させるための磁気冷却共鳴装置(220)と、
電子ビーム(1)を捕収するために配置されたビームコレクタ(230)と、
を備え、前記ビームコレクタ(230)が請求項11〜18のいずれか一に係るコレクタ掃引装置(100)を備えることを特徴とするマイクロ波発振器。
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