JP2013030377A - Helix type traveling-wave tube and helix type traveling-wave tube manufacturing method - Google Patents

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Keisuke Higashimura
圭祐 東村
Risui Kanbara
理水 蒲原
Kazuyoshi Nanokaichi
一嘉 七日市
Masashi Hino
雅司 樋野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve assembling accuracy of a loading element and a helix.SOLUTION: A helix type traveling-wave tube comprises a cylindrical envelope 9, an electron gun mounted at one end of the envelope 9 and radiating electron beam inside the envelope, and a collector mounted at the other end of the envelope 9 and collecting electrons of the electron beam. Plural vanes 14 are formed on an inner face of the envelope 9 in parallel to a shaft of the envelope 9 and integrally with the envelope 9. A helix 4 is arranged inside the envelope 9 coaxially with the envelope 9. The helix 4 is supported away from the envelope 9 by three or more supports 8 interposed between an outer periphery of the helix 4 and the inner face of the envelope 9 away from the vanes 14. Then, an inside diameter of the envelope 9 and an outside diameter of a circle to which the three or more supports 8 are inscribed has a shrink fitting relationship.

Description

本発明は、ヘリックス型進行波管およびヘリックス型進行波管の製造方法に関する。   The present invention relates to a helix type traveling wave tube and a method for manufacturing a helix type traveling wave tube.

ヘリックス型進行波管において、進行波管に入力した電磁波は導電性ヘリックス（螺旋型伝送線路）の遅波回路に沿って伝播する。電磁波は遅波回路にて電子ビームとの間で相互作用を行い増幅されて出力される。ヘリックスは誘電体のヘリックス支持体によって、内部が真空に保持される金属製の外囲器から絶縁された状態で電子管内に固定されている。ヘリックス型遅波回路を広帯域化する場合には、遅波回路が広い周波数に対し一定の位相速度をもつ必要がある。外囲器の内側にベインなどと称される段のついた構造物（装荷素子）を設置することで、周波数に対して遅波回路を伝播する電磁波の位相速度が一定となり広帯域化に効果がある。   In a helix traveling wave tube, an electromagnetic wave input to the traveling wave tube propagates along a slow wave circuit of a conductive helix (spiral transmission line). The electromagnetic wave interacts with the electron beam in a slow wave circuit and is amplified and output. The helix is fixed in the electron tube by a dielectric helix support so that the helix is insulated from a metal envelope that is held in a vacuum. In order to increase the bandwidth of the helix type slow wave circuit, the slow wave circuit needs to have a constant phase velocity with respect to a wide frequency. By installing a stepped structure (loading element) called vane inside the envelope, the phase velocity of the electromagnetic wave propagating through the slow wave circuit with respect to the frequency becomes constant, which is effective for widening the bandwidth. is there.

ヘリックス型進行波管の特性を均一にするために、ベインの位置を正確に一定にする必要がある。例えば、特許文献１には、外囲器内側に軸に平行に備える複数の凸部を、外囲器内側に凸状に突起した一体構造とすることが記載されている。   In order to make the characteristics of the helical traveling wave tube uniform, it is necessary to make the position of the vane exactly constant. For example, Patent Document 1 describes that a plurality of convex portions provided in parallel with the axis on the inner side of the envelope have an integral structure that protrudes in a convex shape on the inner side of the envelope.

実公平７−２８６８４号公報No. 7-28684

外囲器から独立した構造のベインを進行波管内に組み立てる場合、ヘリックスおよびヘリックス支持体と共にベインを外囲器に挿入する方法がある。この方法でベインを組み立てる際にはベインとヘリックス支持体を接着剤によって接合した後に外囲器に挿入する。しかし、その方法では接着剤がベインとヘリックス支持体の間に毛細管現象により入り込むため、不要な隙間がベインとヘリックス支持体間に発生し組み立て精度を出すことが困難となる。   When assembling a vane having a structure independent of the envelope into the traveling wave tube, there is a method of inserting the vane into the envelope together with the helix and the helix support. When assembling the vane by this method, the vane and the helix support are joined with an adhesive and then inserted into the envelope. However, in this method, since the adhesive enters between the vane and the helix support due to capillary action, an unnecessary gap is generated between the vane and the helix support and it is difficult to obtain assembly accuracy.

特許文献１のヘリックス型進行波管では外囲器を外圧により変形させてベインを形成しているので、ベインとヘリックス支持体を接合して挿入する必要がない。しかし、外囲器を塑性変形しているので、外囲器の真円を保って加工することが困難である。外囲器の真円が保てないことによりヘリックス支持体と外囲器との嵌め合い精度が低く、ヘリックスと外囲器の中心軸を一致させる組立精度を出すことが困難である。   In the helical traveling wave tube of Patent Document 1, the envelope is deformed by an external pressure to form a vane, so that it is not necessary to join the vane and the helix support to be inserted. However, since the envelope is plastically deformed, it is difficult to process the envelope while maintaining a perfect circle. Since the perfect circle of the envelope cannot be maintained, the fitting accuracy between the helix support and the envelope is low, and it is difficult to achieve assembly accuracy that matches the central axes of the helix and the envelope.

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、装荷素子およびヘリックスの組立精度を向上することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to improve the assembly accuracy of the loading element and the helix.

本発明の第１の観点に係るヘリックス型進行波管は、筒状の外囲器、外囲器の一方の端部に取り付けられて、外囲器の内部に電子ビームを照射する電子銃、および、外囲器の他方の端部に取り付けられて、電子ビームの電子を捕捉するコレクタを備える。外囲器の内面には、外囲器の軸に平行に外囲器と一体に複数の装荷素子が形成される。外囲器の内部には、螺旋型伝送線路が外囲器と同軸に配置される。螺旋型伝送線路は、装荷素子と離隔して、螺旋型伝送線路の外周面と外囲器の内面の間に介在する３以上の支持体で、外囲器から離隔して支持される。そして、外囲器の内径と３以上の支持体が内接する円の外径とが、焼きばめの関係である。   A helical traveling wave tube according to a first aspect of the present invention is a cylindrical envelope, an electron gun that is attached to one end of the envelope and irradiates an electron beam inside the envelope, And a collector attached to the other end of the envelope for capturing electrons of the electron beam. On the inner surface of the envelope, a plurality of loading elements are formed integrally with the envelope in parallel to the axis of the envelope. Inside the envelope, a spiral transmission line is arranged coaxially with the envelope. The spiral transmission line is supported by being separated from the envelope by three or more supports that are spaced apart from the loading element and interposed between the outer peripheral surface of the spiral transmission line and the inner surface of the envelope. The inner diameter of the envelope and the outer diameter of a circle inscribed by three or more supports are the shrink-fitting relationship.

本発明によれば、装荷素子とヘリックス支持体間に接着剤が入り込むことがなく、ヘリックス支持体と外囲器の間の組立精度が向上する。その結果、装荷素子およびヘリックスの組立精度が向上する。   According to the present invention, the adhesive does not enter between the loading element and the helix support, and the assembly accuracy between the helix support and the envelope is improved. As a result, the loading element and helix assembly accuracy is improved.

本発明の実施の形態に係るヘリックス型進行波管の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the helix type traveling wave tube which concerns on embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ断面から電子銃側を見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the electron gun side from the AA cross section of FIG. 本発明の実施の形態１に係るヘリックス型進行波管の断面図である。It is sectional drawing of the helix type traveling wave tube which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図３のヘリックス型進行波管における外囲器単体の断面図である。It is sectional drawing of the envelope single-piece | unit in the helix type traveling wave tube of FIG. 図３のヘリックス型進行波管におけるヘリックスおよびヘリックス支持体の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a helix and a helix support in the helical traveling wave tube of FIG. 3. 実施の形態１に係る挿入過程の例を示す図である。6 is a diagram showing an example of an insertion process according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る挿入過程の異なる例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a different example of the insertion process according to the first embodiment. 本発明の実施の形態２に係るヘリックス型進行波管の断面図である。It is sectional drawing of the helix type traveling wave tube which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係るヘリックス型進行波管の断面図である。It is sectional drawing of the helix type traveling wave tube which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態３に係るヘリックス型進行波管の異なる例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a different example of a helix type traveling wave tube according to Embodiment 3. FIG.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係るヘリックス型進行波管の構成を示す断面図である。ヘリックス型進行波管１０は、電子銃１、外囲器９、螺旋型伝送線路（以下、ヘリックスという）４およびコレクタ７を備える。外囲器９には、入力窓５と出力窓６が形成されている。外囲器９の外側に、リング状の永久磁石２とポールピース３が、外囲器９の軸方向に交互に配置される。ヘリックス４は、ヘリックス支持体８（以下、支持体８と略す場合がある）によって、外囲器９の内部に外囲器９と中心軸が一致するように、外囲器９から離隔して支持される。入力窓５から電磁波が入力され、ヘリックス型進行波管１０で増幅されて、出力窓６から出力される。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a helical traveling wave tube according to an embodiment of the present invention. The helix traveling wave tube 10 includes an electron gun 1, an envelope 9, a helical transmission line (hereinafter referred to as a helix) 4, and a collector 7. The envelope 9 is formed with an input window 5 and an output window 6. On the outside of the envelope 9, ring-shaped permanent magnets 2 and pole pieces 3 are alternately arranged in the axial direction of the envelope 9. The helix 4 is separated from the envelope 9 by a helix support 8 (hereinafter sometimes abbreviated as support 8) so that the center axis of the helix 4 coincides with the inside of the envelope 9. Supported. An electromagnetic wave is input from the input window 5, amplified by the helix traveling wave tube 10, and output from the output window 6.

ヘリックス４は、例えば、タングステンで形成され、その表面が金で被覆される。ヘリックス４を支持固定しているヘリックス支持体８は、例えば、Ａｌ２０３、ＢＮ、ＡｌＮ、ＢｅＯ等の誘電体で形成される。ヘリックス４および支持体８を収納する外囲器９は、例えばＦｅまたはＣｕＮｉ等の金属で形成され、その内部は真空に維持される。電子銃１から照射された電子ビームの電子は、コレクタ７で捕捉される。図２は、図１のＡ−Ａ断面から電子銃１側を見た斜視図である。図１には示されていないが、ヘリックス支持体８を挟むように、ベイン（装荷素子）１４が配置されている。 The helix 4 is made of tungsten, for example, and the surface thereof is covered with gold. The helix support 8 that supports and fixes the helix 4 is formed of a dielectric such as Al 2 O 3 , BN, AlN, or BeO. The envelope 9 that houses the helix 4 and the support 8 is formed of a metal such as Fe or CuNi, and the inside thereof is maintained in a vacuum. Electrons of the electron beam emitted from the electron gun 1 are captured by the collector 7. FIG. 2 is a perspective view of the electron gun 1 side as seen from the AA cross section of FIG. Although not shown in FIG. 1, a vane (loading element) 14 is disposed so as to sandwich the helix support 8.

図３は、本発明の実施の形態１に係るヘリックス型進行波管の断面図である。図３は、図１の線分Ａ−Ａで示すヘリックス４がある部分における外囲器９内部の断面を示す。ベイン１４は押出成型又は切削加工などにより外囲器９の内側に、外囲器９の中心軸に平行に形成される。図３に示す例では、ヘリックス４を支持するヘリックス支持体８が、外囲器９の中心軸に直行する断面で、１２０°の間隔で設けられている。ヘリックス支持体８は、外囲器９の内面とヘリックス４の外周面の間に介在し、ヘリックス４を外囲器９から離隔して支持する。また、ベイン１４は外囲器９より内面に張り出す形であるがヘリックス４からは完全に離れているため、ヘリックス４と外囲器９の間は絶縁が保たれる。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the helical traveling wave tube according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 shows a cross section inside the envelope 9 at a portion where the helix 4 shown by the line AA in FIG. 1 is present. The vane 14 is formed inside the envelope 9 in parallel with the central axis of the envelope 9 by extrusion molding or cutting. In the example shown in FIG. 3, helix supports 8 that support the helix 4 are provided at intervals of 120 ° in a cross section that is perpendicular to the central axis of the envelope 9. The helix support 8 is interposed between the inner surface of the envelope 9 and the outer peripheral surface of the helix 4, and supports the helix 4 separately from the envelope 9. The vane 14 projects from the envelope 9 to the inner surface, but is completely separated from the helix 4, so that the insulation between the helix 4 and the envelope 9 is maintained.

図４は、図３のヘリックス型進行波管における外囲器単体の断面図である。ベイン１４の仮想径１５の中心は、ヘリックス４の中心と一致することが望ましい。図５は、図３のヘリックス型進行波管におけるヘリックスおよびヘリックス支持体の断面図である。ヘリックス支持体８の仮想径１６は、ヘリックス４の中心軸に直交する断面において、ヘリックス４の外周面に接合する複数のヘリックス支持体８が内接する円の直径である。ヘリックス支持体８の仮想径１６と外囲器９の内径は呼び寸法が同じである。   4 is a cross-sectional view of a single envelope in the helical traveling wave tube of FIG. The center of the virtual diameter 15 of the vane 14 is preferably coincident with the center of the helix 4. FIG. 5 is a cross-sectional view of the helix and helix support in the helical traveling wave tube of FIG. The virtual diameter 16 of the helix support 8 is a diameter of a circle in which a plurality of helix supports 8 joined to the outer peripheral surface of the helix 4 are inscribed in a cross section orthogonal to the central axis of the helix 4. The nominal diameter 16 of the helix support 8 and the inner diameter of the envelope 9 have the same nominal size.

ヘリックス型進行波管１０は、以下のように作用する。図１に示すヘリックス型進行波管１０おいて、電子銃１で電子ビームが生成され、電子ビームが外囲器９の中心軸の方向に照射される。発生した電子ビームは永久磁石２およびポールピース３によって一定の径に保たれてヘリックス４内を進む。   The helix traveling wave tube 10 operates as follows. In the helical traveling wave tube 10 shown in FIG. 1, an electron beam is generated by the electron gun 1, and the electron beam is irradiated in the direction of the central axis of the envelope 9. The generated electron beam is maintained at a constant diameter by the permanent magnet 2 and the pole piece 3 and travels through the helix 4.

入力窓５からは電磁波が入力されヘリックス４を伝播する。ヘリックス４上の電磁波の（ヘリックス４の中心軸方向の）速度と、ヘリックス４の中を通る電子ビームの速度をほぼ同じにすることにより、相互作用を繰り返しながらエネルギー増幅を行う。電磁波はヘリックス４を伝播する間に電子ビームと相互作用を行い増幅されて出力窓６より出力される。電子ビームの電子はヘリックス４内を通過した後、コレクタ７にて捕捉される。   An electromagnetic wave is input from the input window 5 and propagates through the helix 4. Energy amplification is performed while repeating the interaction by making the velocity of the electromagnetic wave on the helix 4 (in the direction of the central axis of the helix 4) and the velocity of the electron beam passing through the helix 4 substantially the same. The electromagnetic wave interacts with the electron beam while propagating through the helix 4 and is amplified and output from the output window 6. The electrons of the electron beam pass through the helix 4 and are then captured by the collector 7.

上術の電磁波増幅を安定して行うためには、外囲器９およびベイン１４の径の中心を電子ビームが偏心せずに通ることが必要となる。したがってヘリックス４の組立精度を上げてヘリックス４の中心軸と外囲器９の中心軸を一致させることが必要となる。外囲器９、ヘリックス４およびヘリックス支持体８それぞれの加工精度が同じであっても、ヘリックスおよびヘリックス支持体８を、外囲器９に挿入して固定する方法によって、ヘリックス４の中心軸と外囲器９の中心軸の一致度が変化する。以下、ヘリックス４の組立精度を決定する、本実施の形態のヘリックス４およびヘリックス支持体８の挿入方法について説明する。   In order to perform the electromagnetic wave amplification stably, it is necessary that the electron beam passes through the centers of the diameters of the envelope 9 and the vane 14 without being decentered. Therefore, it is necessary to increase the assembly accuracy of the helix 4 so that the central axis of the helix 4 and the central axis of the envelope 9 coincide. Even if the processing accuracy of each of the envelope 9, the helix 4 and the helix support 8 is the same, the helix 4 and the helix support 8 can be inserted into the envelope 9 and fixed by the method of fixing the central axis of the helix 4. The degree of coincidence of the central axis of the envelope 9 changes. Hereinafter, a method for inserting the helix 4 and the helix support 8 according to the present embodiment, which determines the assembly accuracy of the helix 4, will be described.

外囲器９に挿入する前に、ヘリックス４の中心軸に直行する断面において１２０°の間隔で、ヘリックス４の外径に接着剤を用いてヘリックス支持体８を仮止めして接合体を構成する。ベイン１４が外囲器９と一体に形成されているため、外囲器９への挿入部品はヘリックス４およびヘリックス支持体８のみである。接着剤等を用いて仮止めして支持体８と共にベイン１４を挿入したり、支持体８を挿入する前に独立してベイン１４を挿入する必要はない。   Before inserting into the envelope 9, the helix support 8 is temporarily fixed to the outer diameter of the helix 4 with an adhesive at an interval of 120 ° in the cross section perpendicular to the central axis of the helix 4 to form a joined body. To do. Since the vane 14 is formed integrally with the envelope 9, only the helix 4 and the helix support 8 are inserted into the envelope 9. There is no need to insert the vane 14 together with the support 8 by temporarily fixing with an adhesive or the like, or to insert the vane 14 independently before inserting the support 8.

本実施の形態では、図５に示すヘリックス支持体８の仮想径１６と外囲器９の内径が焼きばめの関係になるように、外囲器９、ヘリックス４およびヘリックス支持体８の寸法を調整しておく。ここで焼きばめとは、しまりばめの一種であって、強圧入、焼きばめもしくは冷しばめのしめしろであるはめあいの種類をいう。例えば、穴（外囲器の内径）の公差域クラスがＨ６またはＨ７であって、軸（接合体の仮想径１６）の公差域クラスがｒ５またはｓ６、ｔ６、ｕ６もしくはｘ６であるような場合をいう。   In the present embodiment, the dimensions of the envelope 9, the helix 4 and the helix support 8 are such that the virtual diameter 16 of the helix support 8 shown in FIG. Adjust. Here, the shrink fit is a kind of tight fit, which is a fit type of strong press fit, shrink fit or cold fit. For example, when the tolerance zone class of the hole (inner diameter of the envelope) is H6 or H7 and the tolerance zone class of the shaft (imaginary diameter 16 of the joined body) is r5 or s6, t6, u6 or x6 Say.

ヘリックス４とヘリックス支持体８を仮止めした接合体を外囲器９に挿入するには、ヘリックス支持体８の仮想径１６と外囲器９内径が同じであることから、外囲器９を高温にして熱膨張を利用して挿入する方法を用いることができる。図６は、実施の形態１に係る挿入過程の例を示す図である。図６は、外囲器９の温度をヘリックス４およびヘリックス支持体８の温度より高くして、挿入する場合を示す。外囲器９を高温に熱することで、外囲器９が常温と比較して膨張し外囲器９の内径が大きくなる。図６では、外囲器９の内径を誇張して描いている。実際には、仮想径１６のヘリックス４および支持体８の接合体が通る大きさであればよい。   In order to insert the joined body in which the helix 4 and the helix support 8 are temporarily fixed into the envelope 9, the virtual diameter 16 of the helix support 8 and the inner diameter of the envelope 9 are the same. It is possible to use a method of inserting using a thermal expansion at a high temperature. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an insertion process according to the first embodiment. FIG. 6 shows a case where the envelope 9 is inserted at a temperature higher than that of the helix 4 and the helix support 8. By heating the envelope 9 to a high temperature, the envelope 9 expands compared to normal temperature and the inner diameter of the envelope 9 increases. In FIG. 6, the inner diameter of the envelope 9 is exaggerated. Actually, it is sufficient that the helix 4 having the virtual diameter 16 and the joined body of the support 8 pass through.

外囲器９を高温に保持しておき、ヘリックス４および支持体８の接合体を、常温の外部環境から高温の外囲器９へ挿入する。挿入したのち、外囲器９とヘリックス４の中心軸が一致するように保持したまま、外囲器９の温度を常温に冷却する。その際ヘリックス支持体８の仮想径１６は外囲器９内径と焼きばめの関係にあることから、外囲器９が常温に冷却されると、しめしろ分の圧力によりヘリックス支持体８と外囲器９が接合される。よってヘリックス支持体８と外囲器９の間に接着剤を使用せず接合することができる。   The envelope 9 is kept at a high temperature, and the joined body of the helix 4 and the support body 8 is inserted into the high-temperature envelope 9 from an external environment at a normal temperature. After the insertion, the temperature of the envelope 9 is cooled to room temperature while keeping the envelope 9 and the central axis of the helix 4 to coincide. At this time, since the virtual diameter 16 of the helix support 8 is in a shrink-fitting relationship with the inner diameter of the envelope 9, when the envelope 9 is cooled to room temperature, the helix support 8 and the helix support 8 are The envelope 9 is joined. Therefore, the helix support 8 and the envelope 9 can be joined without using an adhesive.

外囲器９にヘリックス４および支持体８の接合体を挿入して固定したのち、永久磁石２およびポールピース３を外囲器９の周りに取り付け、入力窓５と出力窓６を形成する。そして、電子銃１およびコレクタ７を外囲器９の両端に取り付けて、ヘリックス型進行波管１０の製造が完了する。外囲器９にヘリックス４および支持体８を固定したのちは、従来の製造方法によって組み立てることができる。   After the joined body of the helix 4 and the support 8 is inserted and fixed to the envelope 9, the permanent magnet 2 and the pole piece 3 are attached around the envelope 9 to form the input window 5 and the output window 6. Then, the electron gun 1 and the collector 7 are attached to both ends of the envelope 9, and the manufacture of the helix traveling wave tube 10 is completed. After fixing the helix 4 and the support 8 to the envelope 9, it can be assembled by a conventional manufacturing method.

図７は、実施の形態１に係る挿入過程の異なる例を示す図である。ヘリックス４および支持体８の接合体を外囲器９に挿入する別の方法として、常温にて外囲器９を弾性変形させて挿入する方法を用いることもできる。図７は、外囲器９を弾性変形させて、ヘリックス４およびヘリックス支持体８を挿入する場合を示す。外囲器９を弾性変形させて、外囲器９の中心軸と外囲器９の内面の支持体８を固定する位置との距離を、接合体におけるヘリックス４の中心軸から支持体８の外面までの距離より大きくする。   FIG. 7 is a diagram illustrating a different example of the insertion process according to the first embodiment. As another method of inserting the joined body of the helix 4 and the support 8 into the envelope 9, a method of inserting the envelope 9 by being elastically deformed at room temperature can also be used. FIG. 7 shows a case where the helix 4 and the helix support 8 are inserted by elastically deforming the envelope 9. The envelope 9 is elastically deformed, and the distance between the central axis of the envelope 9 and the position where the support 8 on the inner surface of the envelope 9 is fixed is determined from the central axis of the helix 4 in the joined body. Make it larger than the distance to the outer surface.

例えば、図７に示すように、外囲器９の内面の支持体８を固定する位置の間で、外囲器９の外側から圧力を加えることによって、支持体８を固定する位置の間では中心軸からの距離を小さく、支持体８を固定する位置で中心軸からの距離を大きくするように変形する。こうして、ヘリックス４および支持体８の接合体が干渉せずに外囲器９に挿入可能となる隙間を確保する。図７では、変形する様子を誇張して描いているが、外囲器９の弾性変形の範囲で変形させる。   For example, as shown in FIG. 7, between the positions where the support 8 on the inner surface of the envelope 9 is fixed and between the positions where the support 8 is fixed by applying pressure from the outside of the envelope 9. The deformation is performed so that the distance from the central axis is reduced and the distance from the central axis is increased at the position where the support 8 is fixed. In this way, a gap is secured in which the helix 4 and the support body 8 can be inserted into the envelope 9 without interference. In FIG. 7, the state of deformation is exaggerated, but it is deformed within the range of elastic deformation of the envelope 9.

弾性変形により外囲器９の隙間を確保している状態で、ヘリックス４および支持体８の接合体を、外囲器９へ挿入する。外囲器９の変形は弾性変形によるものであるため、外囲器９に加えている外力を除去すれば、外囲器９は元の形状に復元する。その状態では、ヘリックス支持体８の仮想径１６は外囲器９内径と焼きばめの関係にあることから、しめしろ分の圧力によりヘリックス支持体８と外囲器９が接合される。以上のように、常温での挿入方法においても、ヘリックス支持体８と外囲器９の間に接着剤を使用せず接合することができる。   The joined body of the helix 4 and the support body 8 is inserted into the envelope 9 in a state where the gap of the envelope 9 is secured by elastic deformation. Since the deformation of the envelope 9 is due to elastic deformation, when the external force applied to the envelope 9 is removed, the envelope 9 is restored to its original shape. In this state, since the virtual diameter 16 of the helix support 8 is in a shrink-fitting relationship with the inner diameter of the envelope 9, the helix support 8 and the envelope 9 are joined by the pressure of interference. As described above, even in the insertion method at room temperature, the helix support 8 and the envelope 9 can be joined without using an adhesive.

図６または図７のいずれの挿入方法においても、ヘリックス支持体８と外囲器９のベイン１４との接合で接着剤は使用されない。したがってヘリックス支持体８とベイン１４の間に接着剤が入りこむことが無くなり、ヘリックス支持体８の浮き上がりに伴うヘリックス４の組立精度の悪化を防止できる。またベイン１４は外囲器９成型の際に押出成型又は切削加工などで同時に成型するので、外側から押出し加工するなどベイン１４を二次加工にて成型する過程で力が外囲器９にかかることがない。その結果、二次加工の際に生じるゆがみ、特性劣化を防ぐことになる。   In either insertion method of FIG. 6 or FIG. 7, no adhesive is used for joining the helix support 8 and the vane 14 of the envelope 9. Therefore, the adhesive does not enter between the helix support 8 and the vane 14, and it is possible to prevent the assembly accuracy of the helix 4 from deteriorating as the helix support 8 is lifted. Further, since the vane 14 is simultaneously molded by extrusion molding or cutting when the envelope 9 is molded, a force is applied to the envelope 9 in the process of molding the vane 14 by secondary processing such as extrusion from the outside. There is nothing. As a result, distortion and characteristic deterioration that occur during secondary processing are prevented.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ベイン１４およびヘリックス４の組立精度が向上する。   As described above, according to the present embodiment, the assembly accuracy of the vane 14 and the helix 4 is improved.

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るヘリックス型進行波管の断面図である。実施の形態２のヘリックス型進行波管１０は、４本のヘリックス支持体８を備える。実施の形態２では、４本の支持体８が等間隔に配置されるのに合わせて、ベイン１４も支持体８の間の４カ所に配置される。実施の形態１では、ヘリックス４は３本のヘリックス支持体８によって支えられていたが、図８に示すように４本以上のヘリックス支持体８によって支えられていてもよい。 (Embodiment 2)
FIG. 8 is a sectional view of a helical traveling wave tube according to Embodiment 2 of the present invention. The helix type traveling wave tube 10 of the second embodiment includes four helix supports 8. In the second embodiment, the vanes 14 are also arranged at four positions between the supports 8 as the four supports 8 are arranged at equal intervals. In the first embodiment, the helix 4 is supported by the three helix supports 8, but may be supported by four or more helix supports 8 as shown in FIG. 8.

ヘリックス４が４本以上のヘリックス支持体８によって支えられる場合においても、実施の形態１と同様に、ヘリックス支持体８の仮想径１６と外囲器９の内径が焼きばめの関係になるように、外囲器９、ヘリックス４およびヘリックス支持体８の寸法を調整しておく。そして、外囲器９の高温膨張または弾性変形にてヘリックス４およヘリックス支持体８の組立を行う。よってベイン１４と外囲器９の一体化によりヘリックス支持体８と外囲器９の接合に接着剤は不要となり、ヘリックス４の組立制度を向上できる。   Even when the helix 4 is supported by four or more helix supports 8, the virtual diameter 16 of the helix support 8 and the inner diameter of the envelope 9 are in a shrink-fitting relationship, as in the first embodiment. In addition, the dimensions of the envelope 9, the helix 4 and the helix support 8 are adjusted. Then, the helix 4 and the helix support 8 are assembled by high-temperature expansion or elastic deformation of the envelope 9. Accordingly, the integration of the vane 14 and the envelope 9 eliminates the need for an adhesive for joining the helix support 8 and the envelope 9, and the assembly system of the helix 4 can be improved.

ヘリックス支持体８の数が多くなるにつれて、外囲器９の弾性変形によって隙間を確保することが困難になる。しかし、ヘリックス支持体８の数を多くすると、外囲器９の内径と支持体８の仮想径１６の焼きばめの関係のしめしろの圧力でも、外囲器９およびヘリックス４の真円度が向上する。   As the number of helix supports 8 increases, it becomes difficult to ensure a gap due to elastic deformation of the envelope 9. However, when the number of the helix supports 8 is increased, the roundness of the envelope 9 and the helix 4 can be increased even with the interference pressure between the inner diameter of the envelope 9 and the virtual diameter 16 of the support 8. Will improve.

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係るヘリックス型進行波管の断面図である。実施の形態３では、ヘリックス支持体８に代わって、円柱形のヘリックス支持円柱１８を用いる。それ以外は、実施の形態１と同様の構成である。実施の形態１では、ヘリックス４は直方体のヘリックス支持体８によって支えられていたが、図９に示すように円柱のヘリックス支持円柱１８によって支えられていてもよい。 (Embodiment 3)
FIG. 9 is a sectional view of a helix type traveling wave tube according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, instead of the helix support 8, a cylindrical helix support cylinder 18 is used. Other than that, the configuration is the same as in the first embodiment. Although the helix 4 is supported by the rectangular parallelepiped helix support 8 in the first embodiment, it may be supported by a cylindrical helix support cylinder 18 as shown in FIG.

実施の形態３でも、ヘリックス支持円柱１８の仮想径１６と外囲器９の内径が焼きばめの関係になるように、外囲器９、ヘリックス４およびヘリックス支持円柱１８の寸法を調整しておく。そして、外囲器９の高温膨張または弾性変形にてヘリックス４およヘリックス支持円柱１８の組立を行う。実施の形態３の構成でも、実施の形態１と同様の方法で、外囲器９にヘリックス４およびヘリックス支持円柱１８を挿入して固定できる。   Also in the third embodiment, the dimensions of the envelope 9, the helix 4 and the helix support cylinder 18 are adjusted so that the virtual diameter 16 of the helix support cylinder 18 and the inner diameter of the envelope 9 have a shrink-fitting relationship. deep. Then, the helix 4 and the helix support cylinder 18 are assembled by high-temperature expansion or elastic deformation of the envelope 9. Even in the configuration of the third embodiment, the helix 4 and the helix support column 18 can be inserted and fixed to the envelope 9 in the same manner as in the first embodiment.

直方体のヘリックス支持体８の場合、支持体８のヘリックス４に仮止めした位置と外囲器９の内面の固定位置のずれによって支持体８が傾くと、ヘリックス４の中心軸の位置が外囲器９の中心軸からずれる。ヘリックス支持円柱１８の場合は、ヘリックス４に仮止めした位置と外囲器９の内面の固定位置のずれによってヘリックス支持円柱１８が傾いても、ヘリックス４の外面と外囲器９の内面の距離は変化せず、ヘリックス４の中心軸の位置は保たれる   In the case of the rectangular parallelepiped helix support 8, when the support 8 is inclined due to a deviation of the position temporarily fixed to the helix 4 of the support 8 and the fixing position of the inner surface of the envelope 9, the position of the central axis of the helix 4 is surrounded. Deviation from the central axis of the vessel 9. In the case of the helix support cylinder 18, the distance between the outer surface of the helix 4 and the inner surface of the envelope 9 even if the helix support cylinder 18 is tilted due to the deviation of the position temporarily fixed to the helix 4 and the fixed position of the inner surface of the envelope 9. Does not change and the position of the central axis of helix 4 is maintained

図１０は、実施の形態３に係るヘリックス型進行波管の異なる例を示す断面図である。
図１０に示すように円柱のヘリックス支持円柱１８が４本以上であってもよい。図１０の構成は、実施の形態２の構成で、ヘリックス支持体８をヘリックス支持円柱１８に代えたものである。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a different example of the helical traveling wave tube according to the third embodiment.
As shown in FIG. 10, the number of cylindrical helix support cylinders 18 may be four or more. The configuration of FIG. 10 is the configuration of the second embodiment, in which the helix support 8 is replaced with a helix support cylinder 18.

ヘリックス４が円柱形のヘリックス支持円柱１８によって支えられている場合でも、実施の形態１と同様に外囲器９の高温膨張または弾性変形によって、ヘリックス４およびヘリックス支持円柱１８の外囲器９への組立が可能である。実施の形態３でも、ベイン１４と外囲器９の一体化によりヘリックス支持円柱１８と外囲器９の接合に接着剤は不要となり、ヘリックス４の組立精度を向上できる。   Even when the helix 4 is supported by the cylindrical helix support cylinder 18, the envelope 9 of the helix 4 and the helix support cylinder 18 is moved to the envelope 9 by the high-temperature expansion or elastic deformation of the envelope 9 as in the first embodiment. Can be assembled. Also in the third embodiment, the integration of the vane 14 and the envelope 9 eliminates the need for an adhesive for joining the helix support column 18 and the envelope 9, thereby improving the assembly accuracy of the helix 4.

１ 電子銃
２ 永久磁石
３ ポールピース
４ ヘリックス（螺旋型伝送線路）
５ 入力窓
６ 出力窓
７ コレクタ
８ ヘリックス支持体
９ 外囲器
１０ ヘリックス型進行波管
１４ ベイン（装荷素子）
１５ ベインの仮想径
１６ ヘリックス支持体の仮想径
１８ ヘリックス支持円柱 1 electron gun 2 permanent magnet 3 pole piece 4 helix (spiral transmission line)
5 input window 6 output window 7 collector 8 helix support 9 envelope 10 helix type traveling wave tube 14 bain (loading element)
15 Vane's virtual diameter 16 Helix support's virtual diameter 18 Helix support cylinder

Claims (8)

筒状の外囲器と、
前記外囲器の一方の端部に取り付けられて、前記外囲器の内部に電子ビームを照射する電子銃と、
前記外囲器の他方の端部に取り付けられて、前記電子ビームの電子を捕捉するコレクタと、
前記外囲器の内面に、前記外囲器の軸に平行に前記外囲器と一体に形成された複数の装荷素子と、
前記外囲器の内部に、前記外囲器と同軸に配置される螺旋型伝送線路と、
前記装荷素子と離隔して、前記螺旋型伝送線路の外周面と前記外囲器の内面の間に介在し、前記螺旋型伝送線路を前記外囲器から離隔して支持する３以上の支持体と、
を備え、
前記外囲器の内径と前記３以上の支持体が内接する円の外径とが、焼きばめの関係であるへリックス型進行波管。 A cylindrical envelope,
An electron gun attached to one end of the envelope and irradiating an electron beam inside the envelope;
A collector attached to the other end of the envelope for capturing electrons of the electron beam;
A plurality of loading elements formed integrally with the envelope on the inner surface of the envelope in parallel to the axis of the envelope;
Inside the envelope, a helical transmission line arranged coaxially with the envelope,
Three or more supports spaced apart from the loading element and interposed between the outer peripheral surface of the helical transmission line and the inner surface of the envelope, and supporting the helical transmission line separately from the envelope When,
With
A helix type traveling wave tube in which an inner diameter of the envelope and an outer diameter of a circle inscribed by the three or more supports are in a shrink-fitting relationship. 前記装荷素子は、前記外囲器とともに押し出し成型された、または、前記外囲器の内面に切削加工で形成された請求項１に記載のへリックス型進行波管。   The helix type traveling wave tube according to claim 1, wherein the loading element is extruded together with the envelope, or formed by cutting on an inner surface of the envelope. 前記支持体は、前記外囲器の軸に平行な中心軸を有する円柱形状である請求項１または２に記載のへリックス型進行波管。   The helix type traveling wave tube according to claim 1 or 2, wherein the support has a cylindrical shape having a central axis parallel to an axis of the envelope. ４以上の前記支持体を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載のへリックス型進行波管。   The helix type traveling wave tube according to any one of claims 1 to 3, comprising four or more supports. 筒状の外囲器と、前記外囲器の内部に電子ビームを照射する電子銃と、前記電子ビームの電子を捕捉するコレクタと、前記外囲器の内部に前記外囲器と同軸に配置される螺旋型伝送線路と、前記螺旋型伝送線路の外周面と前記外囲器の内面の間に介在し、前記螺旋型伝送線路を前記外囲器から離隔して支持する３以上の支持体と、を備えるヘリックス型進行波管の製造方法であって、
内径が、前記螺旋型伝送線路の外周面に接合された前記３以上の支持体が内接する円の外径と焼きばめの関係である前記外囲器、および、前記外囲器の内面に前記外囲器と一体に、前記外囲器の軸に平行な複数の装荷素子、を形成する外囲器形成工程と、
前記螺旋型伝送線路の外周面に前記支持体を接合して接合体を形成する工程と、
前記外囲器の中心軸と前記外囲器の内面の前記支持体を固定する位置との距離を、前記接合体の前記螺旋型伝送線路の中心軸から前記支持体の外面までの距離より大きく、前記外囲器を変形させる変形工程と、
前記変形工程で変形させた前記外囲器に、前記接合体を、前記螺旋型伝送線路の中心軸と前記外囲器の中心軸が一致するように挿入する工程と、
前記変形させた外囲器の中心軸と前記外囲器の内面の前記支持体を固定する位置との距離を、前記接合体の前記３以上の支持体が内接する円の外径と焼きばめの関係になる距離に復元する工程と、
を備えるヘリックス型進行波管の製造方法。 A cylindrical envelope, an electron gun that irradiates an electron beam inside the envelope, a collector that captures electrons of the electron beam, and a coaxial arrangement with the envelope inside the envelope And three or more supports that are interposed between the outer peripheral surface of the helical transmission line and the inner surface of the envelope and that support the helical transmission line separately from the envelope. A method of manufacturing a helix-type traveling wave tube comprising:
An inner diameter is a relationship between an outer diameter of a circle inscribed by the three or more supports joined to an outer peripheral surface of the spiral transmission line and a shrink fit, and an inner surface of the envelope An envelope forming step of forming a plurality of loading elements that are integral with the envelope and parallel to the axis of the envelope;
Bonding the support to the outer peripheral surface of the helical transmission line to form a bonded body;
The distance between the central axis of the envelope and the position on the inner surface of the envelope where the support is fixed is larger than the distance from the central axis of the helical transmission line of the joined body to the outer surface of the support. A deformation step for deforming the envelope;
Inserting the joined body into the envelope deformed in the deformation step so that a central axis of the helical transmission line and a central axis of the envelope coincide with each other;
If the distance between the center axis of the deformed envelope and the position of the inner surface of the envelope where the support is fixed is set to the outer diameter of the circle inscribed by the three or more supports of the joined body The process of restoring the distance to become the relationship,
A method of manufacturing a helix type traveling wave tube comprising: 前記変形工程において、前記外囲器の温度を前記支持体の温度より高くして、前記外囲器の内径を前記螺旋型伝送線路に接合した前記支持体の外形より大きくする請求項５に記載のヘリックス型進行波管の製造方法。   The said deformation | transformation process WHEREIN: The temperature of the said envelope is made higher than the temperature of the said support body, and the internal diameter of the said envelope is made larger than the external shape of the said support body joined to the said helical transmission line. Manufacturing method for a helical traveling wave tube. 前記変形工程において、前記外囲器を弾性変形させて、前記外囲器の中心軸と前記外囲器の内面の前記支持体を固定する位置との距離を、前記螺旋型伝送線路の中心軸から前記支持体の外面までの距離より大きくする請求項５に記載のヘリックス型進行波管の製造方法。   In the deformation step, the envelope is elastically deformed, and the distance between the central axis of the envelope and the position where the support on the inner surface of the envelope is fixed is determined as the central axis of the helical transmission line. The method for manufacturing a helical traveling wave tube according to claim 5, wherein the distance is larger than a distance from an outer surface of the support body. 前記外囲器形成工程では、前記複数の装荷素子を外囲器とともに押し出し成型する、または、切削加工で形成する請求項５ないし７のいずれか１項に記載のヘリックス型進行波管の製造方法。   The method for manufacturing a helical traveling wave tube according to any one of claims 5 to 7, wherein, in the envelope forming step, the plurality of loaded elements are extruded together with the envelope or formed by cutting. .
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