JP2808934B2 - 電子ビーム管 - Google Patents
電子ビーム管Info
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- JP2808934B2 JP2808934B2 JP19755091A JP19755091A JP2808934B2 JP 2808934 B2 JP2808934 B2 JP 2808934B2 JP 19755091 A JP19755091 A JP 19755091A JP 19755091 A JP19755091 A JP 19755091A JP 2808934 B2 JP2808934 B2 JP 2808934B2
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- Japan
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- metal
- wire
- electron beam
- voltage
- metal wire
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム管に関し、
特に高電圧用絶縁電線の取り出し構造の改良に関する。
特に高電圧用絶縁電線の取り出し構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】進行波管やマイクロ波管をはじめとする
電子ビーム管は、現在、通信，放送など様々な分野で使
用されている。そのような電子ビーム管の電子銃部真空
外囲器は、複数の金属円板電極とセラミック絶縁円筒に
より、一般に構成されている。その１例として進行波管
を挙げることができる。図２（ａ）は進行波管の軸方向
断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す進行波
管の電子銃部の拡大断面図である。図示の進行波管にお
いて、電子銃部１より射出された電子ビーム（図示せ
ず）は、電子銃部１の前方に位置した高周波回路部２内
の螺旋状遅波回路３内を、高周波回路部２の外周に配置
した磁界集束装置４により集束されて通過する。
電子ビーム管は、現在、通信，放送など様々な分野で使
用されている。そのような電子ビーム管の電子銃部真空
外囲器は、複数の金属円板電極とセラミック絶縁円筒に
より、一般に構成されている。その１例として進行波管
を挙げることができる。図２（ａ）は進行波管の軸方向
断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す進行波
管の電子銃部の拡大断面図である。図示の進行波管にお
いて、電子銃部１より射出された電子ビーム（図示せ
ず）は、電子銃部１の前方に位置した高周波回路部２内
の螺旋状遅波回路３内を、高周波回路部２の外周に配置
した磁界集束装置４により集束されて通過する。
【０００３】その際、電子ビームは高周波回路部２の入
力線５より導入された高周波と相互作用し、高周波信号
は増幅される。増幅された高周波は出力線６から外部に
取り出され、相互作用を終えた電子ビームは高周波回路
部２の前方に位置したコレクタ７により捕捉される。進
行波管の電子銃部１は複数個の金属円板電極８〜１２と
セラミック絶縁円筒１３〜１６がそれぞれ交互に連続
し、電子銃内部の真空気密を維持するようにろう付封着
されている。
力線５より導入された高周波と相互作用し、高周波信号
は増幅される。増幅された高周波は出力線６から外部に
取り出され、相互作用を終えた電子ビームは高周波回路
部２の前方に位置したコレクタ７により捕捉される。進
行波管の電子銃部１は複数個の金属円板電極８〜１２と
セラミック絶縁円筒１３〜１６がそれぞれ交互に連続
し、電子銃内部の真空気密を維持するようにろう付封着
されている。
【０００４】電極９と加速電極１７、電極１０と集束電
極１８、及び電極１１とカソード電極１９は、それぞれ
あらかじめ１体の金属電極部材として製作されている
か、あるいは複数の金属部材をろう付もしくは溶接など
により電気的に接続して製作されている。更に、カソー
ド電極１９を加熱するためのヒータ２０は電極１１およ
び１２に接続されており、それらを介して給電される。
極１８、及び電極１１とカソード電極１９は、それぞれ
あらかじめ１体の金属電極部材として製作されている
か、あるいは複数の金属部材をろう付もしくは溶接など
により電気的に接続して製作されている。更に、カソー
ド電極１９を加熱するためのヒータ２０は電極１１およ
び１２に接続されており、それらを介して給電される。
【０００５】このような進行波管を動作させるために、
電極１１と電極１２との間に比較的低電圧のカソード電
極加熱用のヒータ電圧が供給され、電極１１側を正電位
とし、電極１０と電極１１との間に数＋Ｖの集束電極電
圧が印加され、電極９側を正電位とし、電極９と電極１
１との間に数ＫＶから数１０ＫＶの高電圧が印加され、
更に螺旋状遅波回路３側を正電位とし、螺旋状遅波回路
３と電極１１との間に数ＫＶから数１０ＫＶの高電圧が
印加される。
電極１１と電極１２との間に比較的低電圧のカソード電
極加熱用のヒータ電圧が供給され、電極１１側を正電位
とし、電極１０と電極１１との間に数＋Ｖの集束電極電
圧が印加され、電極９側を正電位とし、電極９と電極１
１との間に数ＫＶから数１０ＫＶの高電圧が印加され、
更に螺旋状遅波回路３側を正電位とし、螺旋状遅波回路
３と電極１１との間に数ＫＶから数１０ＫＶの高電圧が
印加される。
【０００６】但し図２の例のように螺旋状遅波回路３側
の真空外囲器２２が金属製の場合は、螺旋状遅波回路３
と真空外囲器２２は直流的に同電位となるため、ケース
２３も螺旋状遅波回路と同電位とし、かつアース電位と
して動作させるのが一般的である。従って図２の進行波
管ではケース２３と螺旋状遅波回路３と電極８とはアー
ス電位である。通常これらの電位は進行波管外部に設け
られた電源（図示せず）から撚銅線にテフロン材などを
被覆した高電圧用絶縁電線２４を介して各電極に印加さ
れる。
の真空外囲器２２が金属製の場合は、螺旋状遅波回路３
と真空外囲器２２は直流的に同電位となるため、ケース
２３も螺旋状遅波回路と同電位とし、かつアース電位と
して動作させるのが一般的である。従って図２の進行波
管ではケース２３と螺旋状遅波回路３と電極８とはアー
ス電位である。通常これらの電位は進行波管外部に設け
られた電源（図示せず）から撚銅線にテフロン材などを
被覆した高電圧用絶縁電線２４を介して各電極に印加さ
れる。
【０００７】即ち、図２（ｂ）に示すように高電圧用絶
縁電線２４の一端は各電極にろう付された金属線２８に
はんだ付などで接続され高電圧用絶縁電線２４の他端は
ケースの端部２５に集められ固定された後、外部に取り
出されて電源に接続される。高電圧が印加される電極９
および負の高電圧が印加された状態で露出している電極
１０，１１，１２などはアース電位であるケース２３よ
り十分電気的に絶縁する必要がある。そこで、電極１
０，１１，１２およびその高電圧用絶縁電線２４との接
続部はアース電位であるケース２３より十分電気的に絶
縁し、耐振性良く固定するためシリコンゴム２６などで
モールドしている。
縁電線２４の一端は各電極にろう付された金属線２８に
はんだ付などで接続され高電圧用絶縁電線２４の他端は
ケースの端部２５に集められ固定された後、外部に取り
出されて電源に接続される。高電圧が印加される電極９
および負の高電圧が印加された状態で露出している電極
１０，１１，１２などはアース電位であるケース２３よ
り十分電気的に絶縁する必要がある。そこで、電極１
０，１１，１２およびその高電圧用絶縁電線２４との接
続部はアース電位であるケース２３より十分電気的に絶
縁し、耐振性良く固定するためシリコンゴム２６などで
モールドしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したようなセ
ラミック絶縁円筒を電子銃部の真空外囲器として用いた
構造は、耐振性および真空気密性に優れている。また、
セラミック絶縁円筒の長さを長くすることで、電極間の
絶縁を十分確保することができるので進行波管などの電
子ビーム管には多く使用されている。
ラミック絶縁円筒を電子銃部の真空外囲器として用いた
構造は、耐振性および真空気密性に優れている。また、
セラミック絶縁円筒の長さを長くすることで、電極間の
絶縁を十分確保することができるので進行波管などの電
子ビーム管には多く使用されている。
【０００９】しかし、最近になって電子ビーム管の高出
力、高周波数化が進んでくると、各電極に印加される電
圧も高くなるため、高電圧用絶縁電線に使用されている
絶縁被覆も厚くする必要がある。特に、衛星搭載用の電
子ビーム管のように、真空中において１０年以上の長寿
命かつ高信頼性が要求されるものについては、絶縁被覆
の劣化に伴なうコロナ放電の防止などのため絶縁被覆も
厚くする必要が生じる。絶縁被覆が厚くなると高電圧用
絶縁電線の剛性が著しく増大する。高電圧用絶縁電線は
ケースの端部および、各電極に接続された金属線とのは
んだ付部で固定されているため、周囲温度の変化に伴な
うケース側との膨張差により生じる応力は構造的にはん
だ付部に集中し易い。そのため、はんだ付部で疲労破壊
を生じる危険があった。はんだ付部の破壊は接触不良や
断線といった不具合となり、各電極に安定な電圧を印加
することが不可能となり、電子ビーム管として動作不能
となる恐れがあった。
力、高周波数化が進んでくると、各電極に印加される電
圧も高くなるため、高電圧用絶縁電線に使用されている
絶縁被覆も厚くする必要がある。特に、衛星搭載用の電
子ビーム管のように、真空中において１０年以上の長寿
命かつ高信頼性が要求されるものについては、絶縁被覆
の劣化に伴なうコロナ放電の防止などのため絶縁被覆も
厚くする必要が生じる。絶縁被覆が厚くなると高電圧用
絶縁電線の剛性が著しく増大する。高電圧用絶縁電線は
ケースの端部および、各電極に接続された金属線とのは
んだ付部で固定されているため、周囲温度の変化に伴な
うケース側との膨張差により生じる応力は構造的にはん
だ付部に集中し易い。そのため、はんだ付部で疲労破壊
を生じる危険があった。はんだ付部の破壊は接触不良や
断線といった不具合となり、各電極に安定な電圧を印加
することが不可能となり、電子ビーム管として動作不能
となる恐れがあった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による電子ビーム
管は、各金属円板電極にろう付により接合されている金
属線に高電圧用絶縁電線と垂直な部分を設けることによ
り、周囲温度の変化に伴う高電圧用絶縁電線と金属製ケ
ースとの膨張差を金属線の弾性変形で吸収することがで
きるのではんだ付部に力が加わることはなく、はんだ付
部の破損を防止することができる。
管は、各金属円板電極にろう付により接合されている金
属線に高電圧用絶縁電線と垂直な部分を設けることによ
り、周囲温度の変化に伴う高電圧用絶縁電線と金属製ケ
ースとの膨張差を金属線の弾性変形で吸収することがで
きるのではんだ付部に力が加わることはなく、はんだ付
部の破損を防止することができる。
【００１１】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例であり、進行波管の電子銃
部分を示したものである。電子銃部は従来の進行波管の
電子銃部と同様、複数個の金属円板電極８〜１２とセラ
ミック絶縁円筒１３〜１６がそれぞれ交互に連結され、
内部の真空気密を保持するようにろう付封着されてい
る。金属円板電極８〜１２は金属線２８のろう付を容易
にするため、セラミック絶縁円筒１３〜１６の外径より
大きくしている。
る。図１は本発明の一実施例であり、進行波管の電子銃
部分を示したものである。電子銃部は従来の進行波管の
電子銃部と同様、複数個の金属円板電極８〜１２とセラ
ミック絶縁円筒１３〜１６がそれぞれ交互に連結され、
内部の真空気密を保持するようにろう付封着されてい
る。金属円板電極８〜１２は金属線２８のろう付を容易
にするため、セラミック絶縁円筒１３〜１６の外径より
大きくしている。
【００１２】金属円板電極８〜１２にろう付されている
金属線２８は高電圧用絶縁電線２４と垂直な部分が設け
られており、垂直な部分の必要な長さは以下の通りであ
る。
金属線２８は高電圧用絶縁電線２４と垂直な部分が設け
られており、垂直な部分の必要な長さは以下の通りであ
る。
【００１３】高電圧用絶縁電線２４と金属製ケース２３
との周囲温度の変化に伴なう膨張差を考えるための有効
長ｌ（図中符号ｌ），高電圧用絶縁電線２４の膨張係数
をα1 ，金属製ケース２３の膨張係数をα2 ，周囲温度
の変化量をΔｔとすると膨張差Δｌは Δｌ＝Δｔ×（α1 −α2 ）×ｌ……（１） により求まる。
との周囲温度の変化に伴なう膨張差を考えるための有効
長ｌ（図中符号ｌ），高電圧用絶縁電線２４の膨張係数
をα1 ，金属製ケース２３の膨張係数をα2 ，周囲温度
の変化量をΔｔとすると膨張差Δｌは Δｌ＝Δｔ×（α1 −α2 ）×ｌ……（１） により求まる。
【００１４】次に、金属線２８を曲げることにより生じ
るたわみｙと発生する応力σは ｙ＝Ｍ×Ｌ2 ／３×Ｅ×Ｉ……（２） σ＝Ｍ／Ｚ……（３） ここで、Ｍは金属線２８に加わるモーメント，Ｅはヤン
グ率，Ｌは長さ（図中符号Ｌ），Ｉは断面２次モーメン
ト，Ｚは断面係数である。（２），（３）式より、たわ
みｙと発生する応力σの関係は ｙ＝σ×Ｚ×Ｌ2 ／３×Ｅ×Ｉ……（４） となる。ここで金属線２８の許容応力をσｍａｘ，その
場合の最大たわみをｙｍａｘとすると、 ｙｍａｘ＝σｍａｘ×Ｚ×Ｌ2 ／３×Ｅ×Ｉ……
（４）′ ここで、ｙｍａｘは高電圧絶縁電線２４と金属製ケース
２３との膨張差によるものであるため、金属線２８が破
壊しないためには Δｌ≦ｙｍａｘ……（５） である必要がある。従って、（１），（４）′，（５）
式より
るたわみｙと発生する応力σは ｙ＝Ｍ×Ｌ2 ／３×Ｅ×Ｉ……（２） σ＝Ｍ／Ｚ……（３） ここで、Ｍは金属線２８に加わるモーメント，Ｅはヤン
グ率，Ｌは長さ（図中符号Ｌ），Ｉは断面２次モーメン
ト，Ｚは断面係数である。（２），（３）式より、たわ
みｙと発生する応力σの関係は ｙ＝σ×Ｚ×Ｌ2 ／３×Ｅ×Ｉ……（４） となる。ここで金属線２８の許容応力をσｍａｘ，その
場合の最大たわみをｙｍａｘとすると、 ｙｍａｘ＝σｍａｘ×Ｚ×Ｌ2 ／３×Ｅ×Ｉ……
（４）′ ここで、ｙｍａｘは高電圧絶縁電線２４と金属製ケース
２３との膨張差によるものであるため、金属線２８が破
壊しないためには Δｌ≦ｙｍａｘ……（５） である必要がある。従って、（１），（４）′，（５）
式より
【００１５】
【００１６】以上のように、金属線２８の高電圧絶縁電
線２４と垂直な部分の長さを式（６）を満す範囲に取る
ことにより、周囲温度の変化に伴う高電圧用絶縁電線２
４と金属製ケース２３との膨張差をはんだ付部に力が加
わることなく、金属線２８の弾性変形で吸収することが
できる。
線２４と垂直な部分の長さを式（６）を満す範囲に取る
ことにより、周囲温度の変化に伴う高電圧用絶縁電線２
４と金属製ケース２３との膨張差をはんだ付部に力が加
わることなく、金属線２８の弾性変形で吸収することが
できる。
【００１７】また、本実施例では金属線２８に高電圧用
絶縁電線２４と垂直な部分を設けたが、高電圧用絶縁電
線２４の被覆をむいた部分を垂直に曲げることでも同様
の効果があることが容易に考えられる。
絶縁電線２４と垂直な部分を設けたが、高電圧用絶縁電
線２４の被覆をむいた部分を垂直に曲げることでも同様
の効果があることが容易に考えられる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は各金属円
板電極にろう付により接合されている金属線に高電圧用
絶縁電線と垂直な部分を設けることにより、周囲温度の
変化に伴う高電圧用絶縁電線と金属製ケースとの膨張差
を金属線の弾性変形で吸収することができるのではんだ
付部に力が加わることなく、はんだ付部の破損を防止す
ることができる。つまりは、電子ビーム管の信頼性を高
めることができる。
板電極にろう付により接合されている金属線に高電圧用
絶縁電線と垂直な部分を設けることにより、周囲温度の
変化に伴う高電圧用絶縁電線と金属製ケースとの膨張差
を金属線の弾性変形で吸収することができるのではんだ
付部に力が加わることなく、はんだ付部の破損を防止す
ることができる。つまりは、電子ビーム管の信頼性を高
めることができる。
【図１】本発明の進行波管電子銃の一実施例の縦断面図
である。
である。
【図２】従来の電子銃部構造を備える進行波管を示す図
で（ａ）図は軸方向断面図であり、（ｂ）図は従来の進
行波管電子銃の縦断面図である。
で（ａ）図は軸方向断面図であり、（ｂ）図は従来の進
行波管電子銃の縦断面図である。
８，９，１０，１１，１２ 金属円板電極 １３，１４，１５，１６ セラミック絶縁円筒 ２３ 金属製ケース ２４ 高電圧用絶縁電線 ２６ シリコンゴム ２７ はんだ ２８ 金属線
Claims (1)
- 【請求項１】 複数個の金属円板電極とセラミック絶縁
円筒とを交互に連結して外囲器とした電子銃部と、この
電子銃部から射出された電子ビームを捕捉するコレクタ
部と、前記電子ビームに高周波信号を相互作用させる高
周波回路部とにより構成された電子ビーム管が、金属製
ケース内に収納され、前記電子銃部の各金属円板電極に
は金属線がろう付されており、前記金属製ケース外部か
ら高電圧用絶縁電線がはんだ付により前記金属線と接続
され、前記高電圧用絶縁電線と前記金属線との接続部を
含む前記電子銃部外周囲は電気絶縁性の良い充填材でモ
ールドされている電子ビーム管において、前記金属線
は、前記金属円板電極と前記金属線とのろう付部端部
と、前記高電圧用絶縁電線と前記金属線とのはんだ付端
部との間で、周囲温度の変化に伴う前記高電圧用絶縁電
線と前記金属製ケースとの膨張差を前記金属線の弾性変
形で吸収することができる長さの、前記高電圧用絶縁電
線に対しほぼ垂直な部分を有することを特徴とする電子
ビーム管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19755091A JP2808934B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電子ビーム管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19755091A JP2808934B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電子ビーム管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541172A JPH0541172A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2808934B2 true JP2808934B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=16376354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19755091A Expired - Lifetime JP2808934B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電子ビーム管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2808934B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP19755091A patent/JP2808934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541172A (ja) | 1993-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980630 |