JP2018106977A - Multi-beam klystron - Google Patents

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Toshifumi Tanaka
敏文 田中
大久保 良久
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-beam klystron capable of making electric field intensity uniform at respective positions that respective electron beams of a nose pass.SOLUTION: A multi-beam klystron comprises a cavity 20 to which a port 39 for inputting or outputting a high frequency is connected. The cavity 20 comprises a cavity body 30, a nose 31, a plurality of beam holes 32, and a slit 33. The cavity body 30 has an outer peripheral wall 35 formed cylindrically having a center axis 12 of the cavity 20 as the center, and the port 39 is connected to the outer peripheral wall 35. The nose 31 projects from an end face side of the cavity body 30 into the cavity body 30 along on a circumference having the center axis 12 as the center. The plurality of beam holes 32 are provided for the nose 31 to be arranged respectively on the circumference having the center axis 12 as the center, and electron beams pass through them. The slit 33 is made in the nose 31.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、空胴を備えたマルチビームクライストロンに関する。   Embodiments described herein relate generally to a multi-beam klystron having a cavity.

複数の電子ビームを用いるマルチビームクライストロンがある。このマルチビームクライストロンは、複数の空胴を備えている。この空胴には、入力された高周波により電子に速度変調を与える入力空胴、入力空胴で与えられた電子の高周波成分により電子ビームをバンチングさせて高周波成分を増大させる中間空胴、および増大された高周波成分をRFに変換して外部にRFを取り出す出力空胴がある。   There are multi-beam klystrons that use multiple electron beams. This multi-beam klystron has a plurality of cavities. This cavity has an input cavity that modulates the velocity of the electrons with the input high frequency, an intermediate cavity that increases the high frequency component by bunching the electron beam with the high frequency component of the electrons given by the input cavity, and the increase There is an output cavity that converts the high-frequency component into RF and extracts the RF to the outside.

空胴は、円筒状で、空胴の中心軸を中心とした円周上に空胴の軸方向の両端面から空胴内にそれぞれビームホールを有する複数のノーズが突出されており、互いに対向するノーズ間のギャップを通じてビームホールを通過する複数の電子ビームと結合されるように構成されている。   The cavity is cylindrical, and a plurality of noses each having a beam hole project from the both end faces in the axial direction of the cavity on the circumference centering on the center axis of the cavity, and face each other. And a plurality of electron beams passing through the beam hole through gaps between the noses.

中間空胴は中心軸を中心として軸対称の構造であるが、入力空胴および出力空胴は高周波を入力および出力するためのポートが接続されているため中心軸を中心とした軸対称の構造ではない。   The intermediate cavity has an axisymmetric structure around the central axis, but the input and output cavities have an axisymmetric structure around the central axis because ports for inputting and outputting high frequencies are connected. is not.

そのため、ポートが接続されていない空胴では、軸対称な電磁界分布となり、各ノーズのギャップの電界強度は同じ値となる。   For this reason, in the cavity to which the port is not connected, the electromagnetic field distribution is axisymmetric, and the electric field strength of each nose gap has the same value.

それに対して、ポートが接続された空胴では、ポートから電界が漏れ出し、各ノーズのギャップの電界強度にばらつきが生じる場合がある。複数のノーズのギャップを円周上に配置しているマルチビームクライストロンでは、ギャップの配置円周が大きくなるほど、この傾向が顕著になる。各ノーズのギャップの電界強度が同一でないと、電子の加減速にばらつきが起こり、効率の良い高周波増幅動作が期待できない。   On the other hand, in the cavity to which the port is connected, the electric field leaks from the port, and the electric field strength of each nose gap may vary. In a multi-beam klystron in which a plurality of nose gaps are arranged on the circumference, this tendency becomes more prominent as the gap arrangement circumference increases. If the electric field strength of each nose gap is not the same, variations in the acceleration and deceleration of electrons occur, and an efficient high-frequency amplification operation cannot be expected.

そこで、ポートが接続された空胴では、空胴の外周壁の内面をポートから遠ざかる方向に空胴の中心軸から偏心させ、各ノーズのギャップの電界強度を補正し、均一化にするための構造が採られている。   Therefore, in the cavity to which the port is connected, the inner surface of the outer peripheral wall of the cavity is decentered from the center axis of the cavity in the direction away from the port, and the electric field strength of each nose gap is corrected and made uniform. Structure is adopted.

しかし、空胴の外周壁の内面をポートから遠ざかる方向に空胴の中心軸から偏心させた構造では、部品加工の際、同芯での旋盤加工ができず、加工工程が複雑になり、高コストとなる。そのため、空胴の外周壁の内面を偏心させずに、各ノーズのギャップの電界強度を均一化することが望ましい。   However, with the structure in which the inner surface of the outer peripheral wall of the cavity is decentered from the center axis of the cavity in the direction away from the port, lathe machining with concentric cores cannot be performed when parts are processed, and the machining process becomes complicated. Cost. Therefore, it is desirable to make the electric field strength of each nose gap uniform without decentering the inner surface of the outer peripheral wall of the cavity.

特開2008−147027号公報JP 2008-147027 A

本発明が解決しようとする課題は、ノーズの各電子ビームが通過する各位置での電界強度を均一化できるマルチビームクライストロンを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a multi-beam klystron capable of equalizing the electric field intensity at each position through which each electron beam of the nose passes.

本実施形態のマルチビームクライストロンは、高周波を入力または出力するポートが接続される空胴を備える。空胴は、空胴本体、ノーズ、複数のビームホールおよびスリットを備える。空胴本体は、外周壁が空胴の中心軸を中心とした円筒状に形成され、外周壁にポートが接続される。ノーズは、空胴本体の端面側から空胴本体内に中心軸を中心とした円周上に沿って突設される。複数のビームホールは、それぞれ中心軸を中心とした円周上に配置されるようにノーズに設けられ、電子ビームが通過する。スリットは、ノーズに設けられる。   The multi-beam klystron of this embodiment includes a cavity to which a port for inputting or outputting a high frequency is connected. The cavity includes a cavity body, a nose, a plurality of beam holes and a slit. The cavity body has an outer peripheral wall formed in a cylindrical shape centered on the central axis of the cavity, and a port is connected to the outer peripheral wall. The nose projects from the end face side of the cavity body into the cavity body along a circumference centered on the central axis. The plurality of beam holes are provided in the nose so as to be arranged on a circumference centered on the central axis, and the electron beam passes therethrough. The slit is provided in the nose.

第1の実施形態を示すマルチビームクライストロンの空胴の図2A−A視の断面図である。It is sectional drawing of FIG. 2A-A view of the cavity of the multi-beam klystron which shows 1st Embodiment. 同上空胴の図3B−B視の断面図である。It is sectional drawing of FIG. 3B-B view of a cavity same as the above. 同上空胴の平面図である。It is a top view of a cavity same as the above. 同上マルチビームクライストロンの断面図である。It is sectional drawing of a multi-beam klystron same as the above. 同上空胴のノーズの位置と電界強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position of the nose of a cavity same as the above, and electric field strength. 空胴に複数の独立ノーズがありかつ空胴の外周壁の内面を偏心させない比較例での空胴の独立ノーズの位置と電界強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position of the independent nose of a cavity, and electric field strength in the comparative example which has a several independent nose in a cavity and does not decenter the inner surface of the outer peripheral wall of a cavity. 空胴に複数の独立ノーズがある比較例でのSパラメータの通過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the passage characteristic of S parameter in a comparative example with a plurality of independent noses in a cavity. 空胴に1つのノーズがある比較例でのSパラメータの通過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the passage characteristic of S parameter in a comparative example with one nose in a cavity. 第2の実施形態を示す空胴の断面図である。It is sectional drawing of the cavity which shows 2nd Embodiment.

以下、第1の実施形態を、図1ないし図8を参照して説明する。   Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

図4に、マルチビームクライストロン10を示す。   FIG. 4 shows a multi-beam klystron 10.

マルチビームクライストロン10は、クライストロン本体11、およびこのクライストロン本体11の周囲に配置されてクライストロン本体11内の電子ビームを集束する図示しない集束磁界装置を備えている。図4において、12はマルチビームクライストロン10の中心軸を示している。   The multi-beam klystron 10 includes a klystron body 11 and a focusing magnetic field device (not shown) that is disposed around the klystron body 11 and focuses an electron beam in the klystron body 11. In FIG. 4, reference numeral 12 denotes the central axis of the multi-beam klystron 10.

クライストロン本体11は、中心軸12から所定の半径の円周上に複数本の電子ビーム13を発生する電子銃部14、電子ビーム13と高周波電界との相互作用により高周波電力を増幅する高周波相互作用部15、高周波相互作用部15に高周波電力を入力する入力部16、高周波相互作用部15から高周波電力を出力する出力部17、高周波相互作用部15を通過した電子ビーム13を捕捉するコレクタ部18を備えている。   The klystron body 11 includes an electron gun unit 14 that generates a plurality of electron beams 13 on the circumference of a predetermined radius from the central axis 12, and a high-frequency interaction that amplifies high-frequency power by the interaction between the electron beam 13 and a high-frequency electric field. Unit 15, an input unit 16 for inputting high-frequency power to the high-frequency interaction unit 15, an output unit 17 for outputting high-frequency power from the high-frequency interaction unit 15, a collector unit 18 for capturing the electron beam 13 that has passed through the high-frequency interaction unit 15 It has.

高周波相互作用部15は、中心軸12から所定の半径の円周上にそれぞれ配置されて各電子ビーム13が通過する複数のドリフト管19、これらドリフト管19に電子ビーム13の進行方向に沿って接続された複数の空胴20を有している。空胴20としては、入力部16が接続された入力空胴21、複数の中間空胴22、および出力部17が接続された出力空胴23が含まれている。   The high-frequency interaction unit 15 is arranged on a circumference having a predetermined radius from the central axis 12, and a plurality of drift tubes 19 through which the respective electron beams 13 pass, and the drift tubes 19 extend along the traveling direction of the electron beam 13. It has a plurality of connected cavities 20. The cavity 20 includes an input cavity 21 connected to the input unit 16, a plurality of intermediate cavities 22, and an output cavity 23 connected to the output unit 17.

次に、図1ないし図3に、空胴20を示す。空胴20は、出力空胴23である。   Next, FIGS. 1 to 3 show the cavity 20. The cavity 20 is an output cavity 23.

空胴20は、空胴本体30、この空胴本体30の端面側から空胴本体30内に突設されたノーズ31、このノーズ31に設けられた複数のビームホール32、およびノーズ31に設けられたスリット33などを備えている。   The cavity 20 is provided in a cavity body 30, a nose 31 protruding into the cavity body 30 from the end face side of the cavity body 30, a plurality of beam holes 32 provided in the nose 31, and a nose 31. Provided with slits 33 and the like.

空胴本体30は、例えば銅などの導電性が良い金属材料で、中心軸12を中心とした円筒状に形成されている。空胴本体30は、外周壁35、内周壁36、および軸方向の両端面壁37を有し、これらによって空胴本体30の内部に空胴20を構成する円筒状の空間部38が形成されている。外周壁35の外面および内面と内周壁36の外面および内面は中心軸12を中心とした同心円状に形成されており、従って、空胴20は同軸空胴である。外周壁35には、出力部17のポート39が接続されている。   The cavity body 30 is made of a metal material having good conductivity, such as copper, and is formed in a cylindrical shape with the central axis 12 as the center. The cavity main body 30 has an outer peripheral wall 35, an inner peripheral wall 36, and axial end face walls 37, and a cylindrical space portion 38 forming the cavity 20 is formed inside the cavity main body 30 by these. Yes. The outer surface and inner surface of the outer peripheral wall 35 and the outer surface and inner surface of the inner peripheral wall 36 are formed concentrically around the central axis 12, and therefore the cavity 20 is a coaxial cavity. A port 39 of the output unit 17 is connected to the outer peripheral wall 35.

ノーズ31は、空胴本体30の両端面壁37から空胴本体30の内部(空間部38)に向かってそれぞれ突設されている。これらノーズ31は、外周壁35と内周壁36との間で、中心軸12を中心とした所定の半径の円周上に沿って突設されている。これらノーズ31は、スリット33により二分割されていて、半リング状の一対の一体形ノーズ41を有している。これら互いに対向するノーズ31間に、所定の間隔のギャップ42が形成されている。そして、ノーズ31の各ビームホール32が設けられた位置をノーズ部43という。   The noses 31 protrude from the both end surface walls 37 of the cavity main body 30 toward the inside (space portion 38) of the cavity main body 30, respectively. These noses 31 protrude between the outer peripheral wall 35 and the inner peripheral wall 36 along a circumference with a predetermined radius centered on the central axis 12. These noses 31 are divided into two by a slit 33 and have a pair of semi-ring-shaped integrated noses 41. A gap 42 having a predetermined interval is formed between the noses 31 facing each other. A position where each beam hole 32 of the nose 31 is provided is referred to as a nose portion 43.

複数のビームホール32は、それぞれ、ドリフト管19に連通され、電子ビーム13が通過する。各ビームホール32は、それぞれ中心軸12を中心とした所定の半径の円周上に配置されるようにノーズ31に設けられている。ビームホール32は、例えば6個で、円周上に等間隔に配置されており、ポート39に対向するように隣り合うビームホール32の中間部が配置されているとともに、ポート39に対して反対側も隣り合うビームホール32の中間部が配置されている。   Each of the plurality of beam holes 32 communicates with the drift tube 19 and the electron beam 13 passes therethrough. Each beam hole 32 is provided in the nose 31 so as to be disposed on the circumference of a predetermined radius centered on the central axis 12. The number of beam holes 32 is six, for example, arranged at equal intervals on the circumference, an intermediate portion of adjacent beam holes 32 is arranged so as to face the port 39, and opposite to the port 39 An intermediate portion of adjacent beam holes 32 is also arranged on the side.

スリット33は、ノーズ31の隣り合うビームホール32(ノーズ部43)の中間部に設けられている。スリット33は、ノーズ31のポート39側に設けられた第1のスリット45、およびノーズ31のポート39側に対して反対側に設けられた第2のスリット46を有している。第1のスリット45の間隔w1および第2のスリット46の間隔w2は、ノーズ31のギャップ42の電界強度を均一化するためにそれぞれ任意に設定される。本実施形態では、第1のスリット45の間隔w1が第2のスリット46の間隔w2よりも広い関係にある。また、第1のスリット45の間隔w1はポート39の開口幅よりも小さい関係にある。そして、スリット33により、円周上に沿って設けられているノーズ31を、一対の一体形ノーズ41に二分割している。   The slit 33 is provided at an intermediate portion of the adjacent beam hole 32 (nose portion 43) of the nose 31. The slit 33 has a first slit 45 provided on the port 39 side of the nose 31 and a second slit 46 provided on the opposite side to the port 39 side of the nose 31. The interval w1 between the first slits 45 and the interval w2 between the second slits 46 are arbitrarily set in order to make the electric field strength in the gap 42 of the nose 31 uniform. In the present embodiment, the distance w1 between the first slits 45 is wider than the distance w2 between the second slits 46. Further, the interval w1 between the first slits 45 is smaller than the opening width of the port 39. The slit 33 divides the nose 31 provided along the circumference into a pair of integrated noses 41.

そして、空胴20は、互いに対向するノーズ31間のギャップ42を通じて複数のビームホール32を通過する複数の電子ビーム13と結合されるように構成されている。   The cavity 20 is configured to be coupled to a plurality of electron beams 13 passing through a plurality of beam holes 32 through gaps 42 between nose 31 facing each other.

ここで、図6に、空胴に複数の独立ノーズがありかつ空胴の外周壁の内面を偏心させない比較例での空胴の独立ノーズの位置と電界強度との関係を表したグラフを示す。複数の独立ノーズは、一体形ノーズ41のような一体形には設けられず、それぞれが独立しているものである。図6の横軸は空胴の中心軸から各独立ノーズの距離を表し、縦軸は各独立ノーズのギャップでの電界強度を表す。図6中のCはポートに最も近い位置の独立ノーズのギャップでの電界強度、Dはポートに最も近い位置と遠い位置との中間位置の独立ノーズのギャップでの電界強度、Eはポートから最も遠い位置の独立ノーズのギャップでの電界強度である。そして、図6から分かるように、ポートが接続された空胴では、ポートから電界が漏れ出す影響により、空胴の外周壁の内面を偏心させない場合、各独立ノーズのギャップでの電界強度C、D、Eにばらつきが生じる。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the position of the independent nose of the cavity and the electric field strength in a comparative example in which the cavity has a plurality of independent noses and the inner surface of the outer peripheral wall of the cavity is not decentered. . The plurality of independent noses are not provided in an integrated form like the integrated nose 41, but are independent from each other. The horizontal axis of FIG. 6 represents the distance of each independent nose from the central axis of the cavity, and the vertical axis represents the electric field strength at the gap of each independent nose. In FIG. 6, C is the electric field strength at the gap of the independent nose closest to the port, D is the electric field strength at the gap of the independent nose between the position closest to the port and the far position, and E is the highest from the port. It is the electric field strength at the gap of the independent nose at a far position. As can be seen from FIG. 6, in the cavity connected to the port, when the inner surface of the outer peripheral wall of the cavity is not decentered due to the influence of the electric field leaking from the port, the electric field strength C at the gap of each independent nose, Variations occur in D and E.

一方、図5に、本実施形態における空胴20のノーズ31の位置と電界強度との関係を表したグラフを示す。   On the other hand, FIG. 5 shows a graph representing the relationship between the position of the nose 31 of the cavity 20 and the electric field strength in the present embodiment.

ノーズ31(一体形ノーズ41)が中心軸12を中心とした所定の半径の円周上に沿って突設され、このノーズ31(一体形ノーズ41)に複数のビームホール32が設けられるとともにスリット33が設けられているため、ノーズ31の各ビームホール32(各ノーズ部43)位置のギャップ42での電界強度C、D、Eが略均一化される。   A nose 31 (integrated nose 41) projects along a circumference of a predetermined radius centered on the central axis 12, and the nose 31 (integrated nose 41) is provided with a plurality of beam holes 32 and slits. Since 33 is provided, the electric field strengths C, D, and E in the gaps 42 at the positions of the respective beam holes 32 (the respective nose portions 43) of the nose 31 are made substantially uniform.

ノーズ31に設けたスリット33により、空胴20内での電界の分布を調整し、電界強度C、D、Eの略均一化が可能となっている。しかも、スリット33は、ノーズ31のポート39側に設けられた第1のスリット45、およびノーズ31のポート39側に対して反対側に設けられた第2のスリット46を有するため、これら第1のスリット45の間隔w1および第2のスリット46の間隔w2を別々に調整することにより、ノーズ31の各ビームホール32(各ノーズ部43)位置のギャップ42での電界強度C、D、Eを任意に調整することができ、これら電界強度C、D、Eを略均一化することができる。   The electric field distribution in the cavity 20 is adjusted by the slit 33 provided in the nose 31 so that the electric field strengths C, D, and E can be made substantially uniform. In addition, since the slit 33 includes the first slit 45 provided on the port 39 side of the nose 31 and the second slit 46 provided on the opposite side to the port 39 side of the nose 31, the first slit 45 is provided. By separately adjusting the interval w1 of the slits 45 and the interval w2 of the second slits 46, the electric field strengths C, D and E at the gaps 42 at the positions of the respective beam holes 32 (each nose portion 43) of the nose 31 can be obtained. It can be arbitrarily adjusted, and the electric field strengths C, D, and E can be made substantially uniform.

そして、第1のスリット45の間隔w1および第2のスリット46の間隔w2の調整試験の結果、第1のスリット45の間隔w1が第2のスリット46の間隔w2よりも広い状態で、電界強度C、D、Eの略均一化が確認された。   Then, as a result of the adjustment test of the interval w1 between the first slits 45 and the interval w2 between the second slits 46, the electric field strength is obtained when the interval w1 between the first slits 45 is wider than the interval w2 between the second slits 46. C, D, and E were confirmed to be substantially uniform.

また、図7に、空胴に複数の独立ノーズがある比較例でのSパラメータの通過特性を表したグラフを示す。この場合、複数の独立ノーズの円周上の間隔が広いと、1つの空胴の中に独立ノーズの数だけ動作周波数の近傍に共振点ができることがある。一方、1つの空胴に1つの独立ノーズがある場合は、図8に示すように、動作周波数近傍の共振点は1つとなる。図7の状態では、ゼロモード以外は位相が一致せず、ゼロモードでも電界強度ピーク値が異なるため、各独立ノーズのギャップでの電子の加減速電圧が異なることになる。その結果、高周波への変換効率が低下する。従って、各ギャップの電界強度は同値とすることが重要であり、図8に示すように、動作周波数近傍の共振点は1つとすることが必要である。   FIG. 7 is a graph showing the S parameter pass characteristics in a comparative example having a plurality of independent noses in the cavity. In this case, if the interval between the plurality of independent noses on the circumference is wide, resonance points may be formed in the vicinity of the operating frequency by the number of independent noses in one cavity. On the other hand, when there is one independent nose in one cavity, as shown in FIG. 8, there is one resonance point near the operating frequency. In the state of FIG. 7, the phases other than the zero mode do not match, and the electric field intensity peak values are different even in the zero mode. As a result, the conversion efficiency to high frequency is reduced. Therefore, it is important that the electric field strengths of the gaps have the same value, and as shown in FIG. 8, it is necessary to have one resonance point near the operating frequency.

本実施形態では、ノーズ31(一体形ノーズ41)が中心軸12を中心とした所定の半径の円周上に沿って突設され、このノーズ31(一体形ノーズ41)に複数のビームホール32が設けられているため、図8に示すように、動作周波数近傍の共振点を1つとすることができ、その結果、高周波への変換効率を向上できる。   In the present embodiment, a nose 31 (integrated nose 41) projects along a circumference of a predetermined radius centered on the central axis 12, and a plurality of beam holes 32 are provided in the nose 31 (integrated nose 41). Therefore, as shown in FIG. 8, one resonance point in the vicinity of the operating frequency can be provided, and as a result, the conversion efficiency to high frequency can be improved.

そして、本実施形態のマルチビームクライストロン10によれば、ノーズ31(一体形ノーズ41)が中心軸12を中心とした所定の半径の円周上に沿って突設され、このノーズ31(一体形ノーズ41)に複数のビームホール32が設けられるとともにスリット33が設けられているため、空胴20の外周壁35の内面を偏心させることなく、ノーズ31の各電子ビーム13が通過する各位置での電界強度を均一化することができる。   According to the multi-beam klystron 10 of the present embodiment, the nose 31 (integrated nose 41) is projected along the circumference of a predetermined radius around the central axis 12, and the nose 31 (integrated nose) Since the nose 41) is provided with a plurality of beam holes 32 and slits 33, the inner surface of the outer peripheral wall 35 of the cavity 20 is not decentered at each position where each electron beam 13 of the nose 31 passes. The electric field strength can be made uniform.

空胴20の外周壁35の内面を偏心させなくてよいため、偏心させる場合に比べて、部品加工の際、同芯での旋盤加工ができ、加工工程が簡素化され、低コストにできる。   Since it is not necessary to decenter the inner surface of the outer peripheral wall 35 of the cavity 20, it is possible to perform lathe processing with concentric cores when machining parts, simplify the machining process, and reduce costs.

また、スリット33は、ノーズ31のポート39側に設けられた第1のスリット45、およびノーズ31のポート39側に対して反対側に設けられた第2のスリット46を有するため、これら第1のスリット45の間隔w1および第2のスリット46の間隔w2を別々に調整することにより、ノーズ31の各電子ビーム13が通過する各位置での電界強度を任意に調整することができ、これら電界強度を略均一化することができる。   Further, the slit 33 has a first slit 45 provided on the port 39 side of the nose 31 and a second slit 46 provided on the opposite side to the port 39 side of the nose 31, so that these first By separately adjusting the interval w1 between the slits 45 and the interval w2 between the second slits 46, the electric field strength at each position through which each electron beam 13 of the nose 31 passes can be arbitrarily adjusted. The strength can be made substantially uniform.

次に、図9に第2の実施形態を示す。なお、第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。   Next, FIG. 9 shows a second embodiment. In addition, the same code | symbol is used about the same structure as 1st Embodiment, and the description about the structure and effect is abbreviate | omitted.

ノーズ31は、このノーズ31の先端面側つまり一体形ノーズ41のギャップ42に対向する先端面側で各ビームホール32の周縁部から突出するノーズ突部49を有している。そして、ノーズ31の先端面側には電界が集中するためノーズ突部49により、面積を小さくし放電リスクを下げることができる。   The nose 31 has a nose protrusion 49 that protrudes from the peripheral edge of each beam hole 32 on the tip surface side of the nose 31, that is, on the tip surface side facing the gap 42 of the integrated nose 41. Since the electric field concentrates on the tip end side of the nose 31, the nose projection 49 can reduce the area and reduce the discharge risk.

なお、上述した実施形態では、出力部17のポート39が接続される出力空胴23について説明したが、入力部16のポートが接続される入力空胴21にも同様に適用することができる。   In the above-described embodiment, the output cavity 23 to which the port 39 of the output unit 17 is connected has been described. However, the same applies to the input cavity 21 to which the port of the input unit 16 is connected.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 マルチビームクライストロン
12 中心軸
13 電子ビーム
20 空胴
30 空胴本体
31 ノーズ
32 ビームホール
33 スリット
35 外周壁
39 ポート
45 第1のスリット
46 第2のスリット
49 ノーズ突部
10 Multi-beam klystron
12 Center axis
13 Electron beam
20 Cavity
30 Cavity body
31 Nose
32 Beam Hall
33 Slit
35 outer wall
39 ports
45 First slit
46 Second slit
49 Nose protrusion

Claims (3)

高周波を入力または出力するポートが接続される空胴を備えたマルチビームクライストロンにおいて、
前記空胴は、
外周壁が前記空胴の中心軸を中心とした円筒状に形成され、この外周壁に前記ポートが接続される空胴本体と、
前記空胴本体の端面側から前記空胴本体内に前記中心軸を中心とした円周上に沿って突設されたノーズと、
それぞれ前記中心軸を中心とした円周上に配置されるように前記ノーズに設けられ、電子ビームが通過する複数のビームホールと、
前記ノーズに設けられたスリットと
を備える
ことを特徴とするマルチビームクライストロン。
In a multi-beam klystron with a cavity to which a port for inputting or outputting high frequency is connected,
The cavity is
An outer peripheral wall is formed in a cylindrical shape centered on the central axis of the cavity, and a cavity body to which the port is connected to the outer peripheral wall;
A nose protruding along the circumference centered on the central axis in the cavity body from the end face side of the cavity body;
A plurality of beam holes provided in the nose so as to be arranged on a circumference around the central axis, respectively, through which an electron beam passes;
A multi-beam klystron comprising a slit provided in the nose.
前記スリットは、前記ノーズの前記ポート側に設けられた第1のスリットと、前記ノーズの前記ポート側に対して反対側に設けられた第2のスリットとを有する
ことを特徴とする請求項1記載のマルチビームクライストロン。
The said slit has the 1st slit provided in the said port side of the said nose, and the 2nd slit provided in the opposite side with respect to the said port side of the said nose. The described multi-beam klystron.
前記ノーズは、前記ノーズの先端面側で前記ビームホールの周縁部から突出するノーズ突部を有する
ことを特徴とする請求項1または2記載のマルチビームクライストロン。
3. The multi-beam klystron according to claim 1, wherein the nose has a nose protrusion that protrudes from a peripheral edge portion of the beam hole on a tip surface side of the nose.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112578426A (en) * 2020-11-26 2021-03-30 中国工程物理研究院应用电子学研究所 Adjustable array Faraday cylinder
WO2022196648A1 (en) * 2021-03-17 2022-09-22 キヤノン電子管デバイス株式会社 Klystron device

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