JP2845039B2 - 進行波管用コレクタ電極構体 - Google Patents
進行波管用コレクタ電極構体Info
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Description
構体に関する。
で、広帯域で、かつ、小型,軽量である特徴を持ってい
るため、衛星搭載用をはじめ多くのマイクロ波通信設備
の中枢器機として広く普及している。
れた熱電子を電磁場によりビーム状とし、これを遅波回
路部を通過させる過程で信号波との相互作用により信号
波を増幅する。遅波回路の後部にはコレクタが配置さ
れ、役目を終わった電子ビームを捕捉し、そのエネルギ
ーを主に熱に変換して電子管外に放散する。
題は、高周波数化および高効率化で加えて、衛星搭載用
進行波管では軽量化も重要な課題の1つとなっている。
たコレクタ電極部品は、熱伝導性とガス放出特性を重視
して無酸素銅で作られていた。また、コレクタ電極部品
に入射する電子によって二次電子が放出されるが、この
二次電子が遅波回路に戻ってゆくと、その分信号波の増
幅率が低下したり、発振等の不具合を引起す。これを抑
制する目的から、無酸素銅のコレクタ電極部品の一次電
子が入射すると予想される表面にコロイド状グラファイ
ト(黒鉛)を塗布するなど表面の二次電子放射率を低く
する工夫がなされている。
ファイトや熱分解(パイロリィティック)グラファイト
で作る試みもなされている。この理由は、グラファイト
の二次電子放射率は1.0以下で一般金属材料、例え
ば、銅の1.2に比べて小さく、比重も1.8と軽量で
あるためである。また、グラファイト製のコレクタ電極
部品は何等かの方法でコレクタ支持部品と接合してコレ
クタ電極構体とするが、グラファイト材料は金属材料に
比べ熱膨張係数および機械的強度が小さいことが欠点と
なっている。このため、特にコレクタ電極部品とこれを
支持する金属のコレクタ支持部品との接合部の形態が設
計上重要となる。
11a〜11dを強度が大きい熱分解グラファイトで作
り、極力薄肉にしてコレクタ支持部品21との熱膨張差
による応力を弾性変形内で吸収する構造となっている。
に、一般の焼結多結晶グラファイトのコレクタ電極部品
12a〜12cを厚肉円盤状としてコレクタ支持部品2
2a〜22cの中にかん入してろう付し、所謂、焼きば
め状態にしてグラファイトのコレクタ電極部品12a〜
12c側に圧縮応力がかかるよう材料の熱膨張率と寸法
の関係を選択して用いている。
従来のグラファイト製コレクタ電極構体の構造には次の
ような問題点があった。
クタ電極部品11a〜11dは、(1)価格が多結晶グ
ラファイトに比べ非常に高価である。(2)物理特性に
おける異方性が強く層間のはがれが生じる可能性があ
る。(3)基体(中子)の上にCVD等により析出させ
て形成するので厚肉化が難しくその分熱伝達量が小さく
なりコレクタが高温になり易い。
焼ばめ構造では、(1)強度を補うため、相手金属の材
質特性、特に、設計の自由度が制限される。(2)厚肉
化による重量増やガス放出量の増加が問題となる。
く軽量で設計の自由度が高い進行波管用コレクタ電極構
体を提供することにある。
クタ電極構体は、グラファイト円筒と該グラファイト円
筒の一端に接続し頂点に開口が形成されたグラファイト
円すいと前記グラファイト円筒の外周の一部に中心軸と
垂直方向に突出し前記グラファイト円筒と一体化形成さ
れたつば状部を備えたコレクタ電極部品と、前記つば状
部品の平面に重ね合わせろう付されたコレクタ支持部品
とを有する。
て説明する。
側面図、図2は図1のコレクタ電極構体を用いたコレク
タの一部切欠き側面図である。
削加工して作ったコレクタ電極部品10とこれを固定,
保持するコレクタ支持部品20の関係について説明す
る。
は厚みが1.5mmの円筒状部とこれに接続する同じ厚
みの円すい状部とから構成され、円すい状部の先端には
電子が入射する開口がある。コレクタ電極部品10の内
径,長さおよび開口部の内径等の寸法は、進行波管個々
の要求性能達成のためコンピュータを用いた計算により
決定した。また、コレクタ電極部品10の外周方向に厚
さ3mm,長さ7mmの突出するつば状部11を全周に
一体化形成した。このつば状部11の付根部は応力集中
による破壊を防ぐ目的から曲面取りが施されている。
レクタ支持部品20は厚み0.8mmのモリブデン板を
プレス成型して製造した。コレクタ電極部品10の円筒
状部の外径よりやや大きくしてつば状部11の付根の曲
面取り加工部を避け、つば状部11の平面に密着させて
コレクタ電極構体1を形成した。
品20a,20b,20c,20dと組合わされたそれ
ぞれのコレクタ電極構体1a,1b,1c,1dはチタ
ニウムを3%含む銅合金から成るろう板(図示せず)を
コレクタ電極部品10とコレクタ支持部品20の間に挟
んで5×10-5Torr以下の真空中で1,150℃の
温度でろう付した。この際の部品間の位置出し、およ
び、ろう付面への加圧のため、ステンレス製の治具(図
示せず)を用いた。
極構体1a〜1dは、さらに、コレクタ支持部品20a
〜20d間を絶縁して保持するセラミック部品2,接続
部品3および接続フランジ4等と組合わせ約1,050
℃でろう付組立し、コレスタ100とする。
20の材質を銅−ニッケル合金(70cu−30Ni)
に変更するとともに、つば状部11およびコレクタ支持
部品20にはそれぞれ円周上を30°おきに12等分割
した幅0.5mmのすり割溝を入れてグラファイトと銅
−ニッケル合金の熱膨張差による応力を軽減したもので
ある。
工性がモリブデンより銅−ニッケル合金の方が優れてい
ること、および、比重が約2分の1で軽量化ができるた
め実施したものである。
イト製のコレクタ電極部品20の外周に設けたつば状部
11の平面部にコレクタ支持部品20の平面部を重ねて
ろう付する。所謂、重ね合わせろう付継手を形成できる
構造としたので次に列挙する効果がある。
持部品自体の同芯度許容値を大きく取れるのでろう付治
具で位置決めできる。
付に必須の接合面への加圧力をおもし治具で調整でき
る。従来は部品の熱膨張を考慮に入れたかん合寸法とな
るように部品を精密に製造して置く必要があった。
いてのみ強度等を考慮しておけばよいので他は薄肉化で
き、その分軽量化できるため衛星搭載用でのメリットが
大きい。
る。
部切欠き側面図である。
欠き側面図である。
切欠き側面図である。
極部品 11 つば状部 20,20a〜20d,21,22a〜22c コレ
クタ支持部品 100,101,102 コレクタ
Claims (4)
- 【請求項1】 グラファイト円筒と該グラファイト円筒
の一端に接続し頂点に開口が形成されたグラファイト円
すいと前記グラファイト円筒の外周の一部に中心軸と垂
直方向に突出し前記グラファイト円筒と一体化形成され
たつば状部を備えたコレクタ電極部品と、前記つば状部
品の平面に重ね合わせろう付され、前記つば状部よりも
薄肉でありプレス加工された金属板のコレクタ支持部品
とを有し、前記コレクタ支持部品が外側のセラミック部
品に接続し、かつ前記つば状部は前記外側のセラミック
部品から離間していることを特徴とする進行波管用コレ
クタ電極構体。 - 【請求項2】 前記コレクタ支持部品の外周部分が折り
曲げられており、この折り曲げられた部分が前記外側の
セラミック部品に接続されていることを特徴とする請求
項1記載の進行波管用コレクタ電極構体。 - 【請求項3】 前記コレクタ支持部品は前記グラファイ
ト円筒から離間していることを特徴とする請求項1記載
の進行波管用コレクタ電極構体。 - 【請求項4】 前記コレクタ支持部品及び前記つば状部
のそれぞれにすり割溝を形成して両者が重ね合わせろう
付されていることを特徴とする請求項1記載の進行波管
用コレクタ電極構体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19577392A JP2845039B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 進行波管用コレクタ電極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19577392A JP2845039B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 進行波管用コレクタ電極構体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0644912A JPH0644912A (ja) | 1994-02-18 |
JP2845039B2 true JP2845039B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=16346730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19577392A Expired - Fee Related JP2845039B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 進行波管用コレクタ電極構体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2845039B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113921355B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-02-06 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 收集极及其制备方法 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP19577392A patent/JP2845039B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0644912A (ja) | 1994-02-18 |
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