JP2861746B2 - 多空胴クライストロンおよびその駆動方法 - Google Patents
多空胴クライストロンおよびその駆動方法Info
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- JP2861746B2 JP2861746B2 JP5230629A JP23062993A JP2861746B2 JP 2861746 B2 JP2861746 B2 JP 2861746B2 JP 5230629 A JP5230629 A JP 5230629A JP 23062993 A JP23062993 A JP 23062993A JP 2861746 B2 JP2861746 B2 JP 2861746B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は第２高調波空胴を含む７
個の空胴共振器から構成される高効率の多空胴クライス
トロンおよびその駆動方法に関する。
個の空胴共振器から構成される高効率の多空胴クライス
トロンおよびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に多空胴クライストロンは電子ビー
ムを射出する電子銃と電子ビームと高周波信号を相互作
用させて、高周波信号の増幅を行なう複数個の空胴共振
器から成る高周波回路部と電子ビームを収集し、電子の
運動エネルギーを熱エネルギーに変換し放熱されるコレ
クタを主な構成要素としている。
ムを射出する電子銃と電子ビームと高周波信号を相互作
用させて、高周波信号の増幅を行なう複数個の空胴共振
器から成る高周波回路部と電子ビームを収集し、電子の
運動エネルギーを熱エネルギーに変換し放熱されるコレ
クタを主な構成要素としている。
【０００３】このような多空胴クライストロンにおいて
は高効率化のため第２高調波空胴を用いることが従来よ
り行なわれている。このような多空胴クライストロンで
は第２高調波空胴を用いることで基本波周波数集群電圧
に第２高調波周波数集群電圧を重畳させ、周期的鋸波状
波形を発生させ、集群電圧を高め集群効果を上げてい
る。
は高効率化のため第２高調波空胴を用いることが従来よ
り行なわれている。このような多空胴クライストロンで
は第２高調波空胴を用いることで基本波周波数集群電圧
に第２高調波周波数集群電圧を重畳させ、周期的鋸波状
波形を発生させ、集群電圧を高め集群効果を上げてい
る。
【０００４】このような方法は特公昭４７−３２３８６
号公報に開示されているように、電子ビームの電子集群
を改善するため、一対の基本波空胴共振器とこれに続く
高調波空胴共振器とを中間空胴に含めることで、電子集
群を離群させる傾向なしに集群間区域から電子を再配置
させることで集群効果を上げている。また多空胴クライ
ストロンの電子ビームの電子集群の他の改善方法が特開
昭５５−３３７１８号公報及び特公昭５６−１２９８７
号公報で開示されている。特開昭５５−３３７１８号公
報では特公昭４７−３２３８６号公報の実施例の基本波
空胴４個、高調波空胴１個の５空胴クライストロンに対
し１個の第２高調波空胴を電子ビームの上流から数えて
３番目に配置し基本波中間空胴である第２，第３空胴の
共振周波数を適切に設定することで、利得特性の改善を
はかっている。また、特公昭５６−１２９８７号公報に
記載された実施例のような空胴配置では、基本波空胴５
個、高調波空胴２個の合計７個の空胴共振器を用いてお
り帯域も狭帯域としているものである。しかしその利得
はせいぜい３０ｄＢ程度と低く、また効率についても７
０％の効率を得るにはドリフト管長を伸ばすか、または
更に空胴数を増やさなければならない。
号公報に開示されているように、電子ビームの電子集群
を改善するため、一対の基本波空胴共振器とこれに続く
高調波空胴共振器とを中間空胴に含めることで、電子集
群を離群させる傾向なしに集群間区域から電子を再配置
させることで集群効果を上げている。また多空胴クライ
ストロンの電子ビームの電子集群の他の改善方法が特開
昭５５−３３７１８号公報及び特公昭５６−１２９８７
号公報で開示されている。特開昭５５−３３７１８号公
報では特公昭４７−３２３８６号公報の実施例の基本波
空胴４個、高調波空胴１個の５空胴クライストロンに対
し１個の第２高調波空胴を電子ビームの上流から数えて
３番目に配置し基本波中間空胴である第２，第３空胴の
共振周波数を適切に設定することで、利得特性の改善を
はかっている。また、特公昭５６−１２９８７号公報に
記載された実施例のような空胴配置では、基本波空胴５
個、高調波空胴２個の合計７個の空胴共振器を用いてお
り帯域も狭帯域としているものである。しかしその利得
はせいぜい３０ｄＢ程度と低く、また効率についても７
０％の効率を得るにはドリフト管長を伸ばすか、または
更に空胴数を増やさなければならない。
【０００５】次に図面を用いて説明する。図５は従来技
術の特開昭５５−３３７１８号公報の実施例である。図
５において、電子銃４６から射出形成された電子ビーム
２１は高周波回路部２３で高周波信号と相互作用し、高
周波信号の増幅を行ないコレクタ２２で収集される。高
周波回路部２３は電子ビームの上流から数えて３番目に
設置される第２高調波空胴２６と４個の基本波空胴２
４，２５，２７，２８と合計５個の空胴共振器から構成
されている。ここで第２高調波空胴及び電子ビームの上
流から数えて次の基本波空胴の共振周波数、それぞれ
ｆ′3 ｆ′4 を多空胴クライストロンの動作周波数ｆ0
に対して最適に設定することで高効率，高利得を実現し
ている。
術の特開昭５５−３３７１８号公報の実施例である。図
５において、電子銃４６から射出形成された電子ビーム
２１は高周波回路部２３で高周波信号と相互作用し、高
周波信号の増幅を行ないコレクタ２２で収集される。高
周波回路部２３は電子ビームの上流から数えて３番目に
設置される第２高調波空胴２６と４個の基本波空胴２
４，２５，２７，２８と合計５個の空胴共振器から構成
されている。ここで第２高調波空胴及び電子ビームの上
流から数えて次の基本波空胴の共振周波数、それぞれ
ｆ′3 ｆ′4 を多空胴クライストロンの動作周波数ｆ0
に対して最適に設定することで高効率，高利得を実現し
ている。
【０００６】また図６は従来技術の特公昭５６−１２９
８７号公報の実施例である。図６において高周波回路部
３８は基本波空胴３９，第２高調波空胴４０との組合せ
と基本波空胴４１，第２高調波空胴４２の組合せを電子
ビームの上流から設置している。
８７号公報の実施例である。図６において高周波回路部
３８は基本波空胴３９，第２高調波空胴４０との組合せ
と基本波空胴４１，第２高調波空胴４２の組合せを電子
ビームの上流から設置している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の高調
波空胴を用いた多空胴クライストロンでは高利得，高効
率を得るためには前述の通りドリフト管長を伸ばすか、
空胴数を更に１〜２個増やさねばならず、製造並びに取
扱い上非常に困難となるという問題が生じる。
波空胴を用いた多空胴クライストロンでは高利得，高効
率を得るためには前述の通りドリフト管長を伸ばすか、
空胴数を更に１〜２個増やさねばならず、製造並びに取
扱い上非常に困難となるという問題が生じる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の多空胴クライス
トロンは電子ビームを射出形成する電子銃と電子ビーム
と高周波信号を相互作用させ、高周波信号の増幅を行な
う、複数個の空胴共振器から成る高周波回路部と電子ビ
ームを捕捉収拾し、電子の持つ運動エネルギーを熱エネ
ルギーに変換し、放散させるコレクタから成り、入力空
胴と、３個の基本波空胴と２個の第２高調波空胴を有す
る中間空胴、及び出力空胴を有し、前記第２高調波空胴
は電子ビームの上流から２番目と４番目に配置されてい
る。また前記高周波回路部において入力空胴共振周波
数、第２空胴共振周波数、第３空胴共振周波数、第４空
胴共振周波数、第５空胴共振周波数、第６空胴共振周波
数及び出力空胴共振周波数、並びに動作周波数をそれぞ
れ、ｆ 1 ，ｆ 2 ，ｆ 3 ，ｆ 4 ，ｆ 5 ，ｆ 6 ，及びｆ 7 並
びにｆ 0 とすると、これらの空胴共振周波数の間に ｆ7 とそれにほぼ等しいｆ0 ， ｆ1 ＜ｆ7 ＜ｆ3 ＜ｆ5 ≦ｆ6 ＜ｆ4 ， ｆ1 ≦ｆ0 （１−１０-3）， ｆ3 ≦ｆ0 （１＋４×１０-3）， ｆ6 ≦ｆ0 （１＋１０ -2 ）， ｆ2 ，ｆ4 ≦ｆ0 （２−１０-2） なる関係が成り立つよう同調されている。また、さらに
前記高周波回路部において各空胴はドリフト管で連結さ
れており、第１空胴ドリフト管間隙中心と第２空胴ドリ
フト管間隙中心との距離ｌ１２，第２空間ドリフト管間
隙中心と第３空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ２３，
第３空胴ドリフト管間隙中心と第４空胴ドリフト管間隙
中心との距離ｌ３４，第４空胴ドリフト管間隙中心と第
５空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ４，第５空胴ドリ
フト管間隙中心と第６空胴ドリフト管間隙中心との距離
をｌ５６，第６空胴ドリフト管間隙中心と第７空胴ドリ
フト管間隙中心との距離ｌ６７の間には ｌ12，ｌ23，ｌ34＜０．８ｌ56， ｌ45 とそれとほぼ等しいｌ56， ｌ67≦０．６ｌ56 なる関係が成り立つよう配置される。
トロンは電子ビームを射出形成する電子銃と電子ビーム
と高周波信号を相互作用させ、高周波信号の増幅を行な
う、複数個の空胴共振器から成る高周波回路部と電子ビ
ームを捕捉収拾し、電子の持つ運動エネルギーを熱エネ
ルギーに変換し、放散させるコレクタから成り、入力空
胴と、３個の基本波空胴と２個の第２高調波空胴を有す
る中間空胴、及び出力空胴を有し、前記第２高調波空胴
は電子ビームの上流から２番目と４番目に配置されてい
る。また前記高周波回路部において入力空胴共振周波
数、第２空胴共振周波数、第３空胴共振周波数、第４空
胴共振周波数、第５空胴共振周波数、第６空胴共振周波
数及び出力空胴共振周波数、並びに動作周波数をそれぞ
れ、ｆ 1 ，ｆ 2 ，ｆ 3 ，ｆ 4 ，ｆ 5 ，ｆ 6 ，及びｆ 7 並
びにｆ 0 とすると、これらの空胴共振周波数の間に ｆ7 とそれにほぼ等しいｆ0 ， ｆ1 ＜ｆ7 ＜ｆ3 ＜ｆ5 ≦ｆ6 ＜ｆ4 ， ｆ1 ≦ｆ0 （１−１０-3）， ｆ3 ≦ｆ0 （１＋４×１０-3）， ｆ6 ≦ｆ0 （１＋１０ -2 ）， ｆ2 ，ｆ4 ≦ｆ0 （２−１０-2） なる関係が成り立つよう同調されている。また、さらに
前記高周波回路部において各空胴はドリフト管で連結さ
れており、第１空胴ドリフト管間隙中心と第２空胴ドリ
フト管間隙中心との距離ｌ１２，第２空間ドリフト管間
隙中心と第３空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ２３，
第３空胴ドリフト管間隙中心と第４空胴ドリフト管間隙
中心との距離ｌ３４，第４空胴ドリフト管間隙中心と第
５空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ４，第５空胴ドリ
フト管間隙中心と第６空胴ドリフト管間隙中心との距離
をｌ５６，第６空胴ドリフト管間隙中心と第７空胴ドリ
フト管間隙中心との距離ｌ６７の間には ｌ12，ｌ23，ｌ34＜０．８ｌ56， ｌ45 とそれとほぼ等しいｌ56， ｌ67≦０．６ｌ56 なる関係が成り立つよう配置される。
【０００９】またパービアンスは０．１×１０-6より大
きく１．０×１０-6より小さい範囲に設定されて駆動さ
れる。
きく１．０×１０-6より小さい範囲に設定されて駆動さ
れる。
【００１０】
【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は本発明の実施例である。
る。図１は本発明の実施例である。
【００１１】図１において高周波回路部３は入力空胴７
と２個の第２高調波空胴８，１０と３個の基本波空胴
９，５，１１からなる中間空胴６及び出力空胴１２の合
計７個の空胴共振器から構成されており、第２高調波空
胴８，１０はそれぞれ電子ビームの上流から数えて２番
目と４番目に配置されている。各空胴共振器はそれぞれ
ドリフト管１３，１４，１５，１６，１７，１８，１
９，２０より連結されドリフト管間隙中心，，，
，，，を有し、第１空胴ドリフト管間隙中心と
第２空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ12，第２空胴ド
リフト管間隙中心と第３空胴ドリフト管間隙中心との距
離ｌ23，第３空胴ドリフト管間隙中心と第４空胴ドリフ
ト管間隙中心との距離ｌ34，第４空胴ドリフト管間隙中
心と第５空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ45，第５空
胴ドリフト管間隙中心と第６空胴ドリフト管間隙中心と
の距離をｌ56，第６空胴ドリフト閑々劇中心と第７空胴
ドリフト管間隙中心との距離ｌ67の間にはｌ12，ｌ23，
ｌ34，＜０．８ｌ56，ｌ45≒ｌ56，ｌ67≦０．６ｌ56な
る関係が成り立つよう配置されている。
と２個の第２高調波空胴８，１０と３個の基本波空胴
９，５，１１からなる中間空胴６及び出力空胴１２の合
計７個の空胴共振器から構成されており、第２高調波空
胴８，１０はそれぞれ電子ビームの上流から数えて２番
目と４番目に配置されている。各空胴共振器はそれぞれ
ドリフト管１３，１４，１５，１６，１７，１８，１
９，２０より連結されドリフト管間隙中心，，，
，，，を有し、第１空胴ドリフト管間隙中心と
第２空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ12，第２空胴ド
リフト管間隙中心と第３空胴ドリフト管間隙中心との距
離ｌ23，第３空胴ドリフト管間隙中心と第４空胴ドリフ
ト管間隙中心との距離ｌ34，第４空胴ドリフト管間隙中
心と第５空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ45，第５空
胴ドリフト管間隙中心と第６空胴ドリフト管間隙中心と
の距離をｌ56，第６空胴ドリフト閑々劇中心と第７空胴
ドリフト管間隙中心との距離ｌ67の間にはｌ12，ｌ23，
ｌ34，＜０．８ｌ56，ｌ45≒ｌ56，ｌ67≦０．６ｌ56な
る関係が成り立つよう配置されている。
【００１２】この多空胴クライストロンの動作周波数ｆ
0 に対して各空胴の共振周波数は図２に示すように配列
され、各空胴共振周波数と動作周波数の間には ｆ7 とそれにほぼ等しいｆ0 ， ｆ1 ＜ｆ7 ＜ｆ3 ＜ｆ5 ≦ｆ6 ＜ｆ4 ， ｆ1 ≦ｆ0 （１−１０-3）， ｆ3 ≦ｆ0 （１＋４×１０-3）， ｆ6 ≦ｆ0 （１＋１０ -2 ）， ｆ2 ，ｆ4 ≦ｆ0 （２−１０-2） なる関係が成り立つよう同調されている。
0 に対して各空胴の共振周波数は図２に示すように配列
され、各空胴共振周波数と動作周波数の間には ｆ7 とそれにほぼ等しいｆ0 ， ｆ1 ＜ｆ7 ＜ｆ3 ＜ｆ5 ≦ｆ6 ＜ｆ4 ， ｆ1 ≦ｆ0 （１−１０-3）， ｆ3 ≦ｆ0 （１＋４×１０-3）， ｆ6 ≦ｆ0 （１＋１０ -2 ）， ｆ2 ，ｆ4 ≦ｆ0 （２−１０-2） なる関係が成り立つよう同調されている。
【００１３】また電子ビームのパービアンスは０．１×
１０-6より大きく１．０×１０-6より小さい範囲に設定
されて駆動される。
１０-6より大きく１．０×１０-6より小さい範囲に設定
されて駆動される。
【００１４】この立空胴クライストロンにおける電子ビ
ームの集群状態を図３に示す。図３は上記の多空胴クラ
イストロンをディスクモデル化し、大信号動作をコンピ
ュータシミュレーションにより解析したもので電子ビー
ム上の管軸方向距離に対する電子ビームにおける電子の
位相を表わしている。
ームの集群状態を図３に示す。図３は上記の多空胴クラ
イストロンをディスクモデル化し、大信号動作をコンピ
ュータシミュレーションにより解析したもので電子ビー
ム上の管軸方向距離に対する電子ビームにおける電子の
位相を表わしている。
【００１５】図３では直流電子ビームの高周波振動一周
期の長さに相当する電子ビームを３２等分してそれぞれ
の位相変化を示している。高周波回路部の各空胴の間隙
中心〜は図中に記載の通りである。はじめに、入力
空胴に入力された高周波信号により入力空胴間隙中心
で高周波電界が発生しこの電界により電子ビームは速度
変調を受ける。この速度変調を受けた電子ビームはドリ
フト管１４を走行しながら集群され、第２空胴間隙中心
に到達するが、この空胴では、動作周波数ｆ0 の２倍
よりｆ0 （１０-2）以下のわずかに低い周波数に同調さ
れるので、電子ビームはそれまである位相に集群するよ
う運動してきたものがこの間隙で更に大きな速度変調を
受けている。更に第３空胴で集群が大きくなり、第４空
胴間隙中心では、第４空胴も動作周波数ｆ0 の２倍よ
りｆ0 （１０-2）以下のわずかに低い周波数に同調され
ているので十分大きい速度変調を受け、通過後は異なる
位相に集群する２群に分かれる。すなわちそれまでに集
群している位相にあった電子は離群傾向を示し、集群し
ていない位相にあった電子は集群傾向を示す。しかしな
がら、更に下流の第５，第６空胴５，１１を通る時には
電子ビームは非常に良く集群され、速度も均一化されて
行き、出力空胴では最大の集群を受け、速度は均一化さ
れる。この結果、多空胴クライストロンの効率を表わす
正規化電流（Ｉ1 ／Ｉ0 ）は図４に示すように出力空胴
間隙中心で１．８以上という著しく高い値が得られてい
る。
期の長さに相当する電子ビームを３２等分してそれぞれ
の位相変化を示している。高周波回路部の各空胴の間隙
中心〜は図中に記載の通りである。はじめに、入力
空胴に入力された高周波信号により入力空胴間隙中心
で高周波電界が発生しこの電界により電子ビームは速度
変調を受ける。この速度変調を受けた電子ビームはドリ
フト管１４を走行しながら集群され、第２空胴間隙中心
に到達するが、この空胴では、動作周波数ｆ0 の２倍
よりｆ0 （１０-2）以下のわずかに低い周波数に同調さ
れるので、電子ビームはそれまである位相に集群するよ
う運動してきたものがこの間隙で更に大きな速度変調を
受けている。更に第３空胴で集群が大きくなり、第４空
胴間隙中心では、第４空胴も動作周波数ｆ0 の２倍よ
りｆ0 （１０-2）以下のわずかに低い周波数に同調され
ているので十分大きい速度変調を受け、通過後は異なる
位相に集群する２群に分かれる。すなわちそれまでに集
群している位相にあった電子は離群傾向を示し、集群し
ていない位相にあった電子は集群傾向を示す。しかしな
がら、更に下流の第５，第６空胴５，１１を通る時には
電子ビームは非常に良く集群され、速度も均一化されて
行き、出力空胴では最大の集群を受け、速度は均一化さ
れる。この結果、多空胴クライストロンの効率を表わす
正規化電流（Ｉ1 ／Ｉ0 ）は図４に示すように出力空胴
間隙中心で１．８以上という著しく高い値が得られてい
る。
【００１６】ここでＩ1 は電子ビーム中の基本波高周波
電流を示し、Ｉ0 は直流ビーム電流を示す。
電流を示し、Ｉ0 は直流ビーム電流を示す。
【００１７】この結果、ビーム変換効率は計算値で８２
〜８５％，実際上は７６％が達成できた。また利得につ
いても計算値５５ｄＢ，実際上は５０ｄＢの高利得が達
成できた。尚、パービアンスは大きいと空間電荷力によ
る電子の反発から高い集群は得られないのは当然である
が０．１×１０-6〜１．０×１０-6の範囲で高効率，高
利得が達成されることが同様にコンピュータシミュレー
ションで確認できた。
〜８５％，実際上は７６％が達成できた。また利得につ
いても計算値５５ｄＢ，実際上は５０ｄＢの高利得が達
成できた。尚、パービアンスは大きいと空間電荷力によ
る電子の反発から高い集群は得られないのは当然である
が０．１×１０-6〜１．０×１０-6の範囲で高効率，高
利得が達成されることが同様にコンピュータシミュレー
ションで確認できた。
【００１８】本発明は請求範囲内でドリフト管間隙中心
距離，共振周波数の変更が可能であり各空胴のループ等
による外部負荷回路の追加等種々の変更が可能である。
距離，共振周波数の変更が可能であり各空胴のループ等
による外部負荷回路の追加等種々の変更が可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は第２高調波
空胴２個を含む、７個の空胴共振器から成る多空胴クラ
イストロンにおいて第２高調波空胴を電子ビームの上流
から数えて２番目と４番目に設置し、各空胴の共振周波
数の同調条件並びに各ドリフト管間隙中心距離を最適化
すること、並びにビームパービアンスを０．１×１０-6
〜１．０×１０-6の範囲とすることで従来にない高効
率，高利得のクライストロンの実現がはかれる。
空胴２個を含む、７個の空胴共振器から成る多空胴クラ
イストロンにおいて第２高調波空胴を電子ビームの上流
から数えて２番目と４番目に設置し、各空胴の共振周波
数の同調条件並びに各ドリフト管間隙中心距離を最適化
すること、並びにビームパービアンスを０．１×１０-6
〜１．０×１０-6の範囲とすることで従来にない高効
率，高利得のクライストロンの実現がはかれる。
【００２０】ここで前述の従来例（特公昭５６−１２９
８７号広報）の実施例に対して本発明は以下の優位性を
有している。すなわち、第２高調波空胴では電子は集
群，並びに離群されるため第２高調波空胴を含めた各空
胴のドリフト管間隙中心距離ならびに各空胴の同調共振
周波数を最適化しなければ、高効率，高利得は得られな
いことに加え、非常に全長の長い製造上、実現に困難な
長さの多空胴クライストロンになってしまう。これに対
して本発明では全長の短かい、高効率，高利得の多空胴
クライストロンを実現することができる。
８７号広報）の実施例に対して本発明は以下の優位性を
有している。すなわち、第２高調波空胴では電子は集
群，並びに離群されるため第２高調波空胴を含めた各空
胴のドリフト管間隙中心距離ならびに各空胴の同調共振
周波数を最適化しなければ、高効率，高利得は得られな
いことに加え、非常に全長の長い製造上、実現に困難な
長さの多空胴クライストロンになってしまう。これに対
して本発明では全長の短かい、高効率，高利得の多空胴
クライストロンを実現することができる。
【図１】本発明の多空胴クライストロンの実施例を説明
する概略図。
する概略図。
【図２】各空胴共振周波数の同調位置を示す説明図。
【図３】コンピュータシミュレーションによる電子ビー
ム管軸方向距離対電子の位相を示す特性図。
ム管軸方向距離対電子の位相を示す特性図。
【図４】コンピュータシミュレーションによる電子ビー
ム管軸方向距離対電子の正規化電流を示す特性図。
ム管軸方向距離対電子の正規化電流を示す特性図。
【図５】従来技術（特開昭５５−３３７１８号広報）の
実施例を示す概略図。
実施例を示す概略図。
【図６】従来技術（特公昭５６−１２９８７号広報）の
実施例を示す概略図。
実施例を示す概略図。
１，３５，４６ 電子銃 ２，２１，３６ 電子ビーム ３，２３，３８ 高周波回路部 ４，２２，３７ コレクタ ６ 中間空胴 ７，９，５，１１，１２，２４，２５，２７，２８，３
９，４１，４３，４４，４５ 基本波空胴 ８，１０，２６，４０，４２ 第２高調波空胴 １３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２
９，３０，３１，３２，３３，３４ ドリフト管 ，，，，，， 空胴間隙中心 ｌ12，ｌ23, ｌ34, ｌ45，ｌ56，ｌ67，ｌ′12,
ｌ′23，ｌ′24 ドリフト管間隙中心距離 ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ4 ，ｆ5 ，ｆ6 ，ｆ7 ，ｆ8 ，ｆ
9 ，ｆ′1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 ，ｆ′4 各空胴共振周
波数 ｆ0 動作周波数
９，４１，４３，４４，４５ 基本波空胴 ８，１０，２６，４０，４２ 第２高調波空胴 １３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２
９，３０，３１，３２，３３，３４ ドリフト管 ，，，，，， 空胴間隙中心 ｌ12，ｌ23, ｌ34, ｌ45，ｌ56，ｌ67，ｌ′12,
ｌ′23，ｌ′24 ドリフト管間隙中心距離 ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ4 ，ｆ5 ，ｆ6 ，ｆ7 ，ｆ8 ，ｆ
9 ，ｆ′1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 ，ｆ′4 各空胴共振周
波数 ｆ0 動作周波数
Claims (4)
- 【請求項１】 電子ビーム射出形成する電子銃と該電子
ビームと高周波信号を相互作用させ高周波信号の増幅を
行なう、複数個の空胴共振器から成る高周波回路部と電
子ビームを捕捉収集し、電子の持つ運動エネルギーを熱
エネルギーに変換し、放散させるコレクタとを備えた多
空胴クライストロンにおいて、高周波回路部が入力空
胴、３個の基本波空胴と２個の第２高周波空胴を有する
中間空胴、及び出力空胴を有し上記第２高周波空胴は電
子ビームの上流から２番目と４番目に配置された７個の
空胴共振器から成るものであって、かつ前記高周波回路
部において入力空胴共振周波数、第２空胴共振周波数、
第３空胴共振周波数、第４空胴共振周波数、第５空胴共
振周波数、第６空胴共振周波数及び出力空胴共振周波
数、並びに動作周波数をそれぞれ、ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，
ｆ4 ，ｆ5 ，ｆ6，及びｆ7 並びにｆ0 とすると、これ
らの空胴共振周波数の間に ｆ7 とそれにほぼ等しいｆ0 ， ｆ1 ＜ｆ7 ＜ｆ3 ＜ｆ5 ≦ｆ6 ＜ｆ4 ， ｆ1 ≦ｆ0 （１−１０-3）， ｆ3 ≦ｆ0 （１＋４×１０-3）， ｆ6 ≦ｆ0 （１＋１０ -2 ）， ｆ2 ，ｆ4 ≦ｆ0 （２−１０-2） なる関係が成り立つよう同調されることを特徴とする多
空胴クライストロン。 - 【請求項２】 電子ビーム射出形成する電子銃と該電子
ビームと高周波信号を相互作用させ高周波信号の増幅を
行なう、複数個の空胴共振器から成る高周波回路部と電
子ビームを捕捉収集し、電子の持つ運動エネルギーを熱
エネルギーに変換し、放散させるコレクタとを備えた多
空胴クライストロンにおいて、高周波回路部が入力空
胴、３個の基本波空胴と２個の第２高周波空胴を有する
中間空胴、及び出力空胴を有し上記第２高周波空胴は電
子ビームの上流から２番目と４番目に配置され、かつ前
記高周波回路部において入力空胴共振周波数、第２空胴
共振周波数、第３空胴共振周波数、第４空胴共振周波
数、第５空胴共振周波数、第６空胴共振周波数及び出力
空胴共振周波数、並びに動作周波数をそれぞれ、ｆ1 ，
ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ4 ，ｆ5 ，ｆ6 ，及びｆ7 並びにｆ0 と
すると、これらの空胴共振周波数の間に ｆ7 とそれにほぼ等しいｆ0 ， ｆ1 ＜ｆ7 ＜ｆ3 ＜ｆ5 ≦ｆ6 ＜ｆ4 ， ｆ1 ≦ｆ0 （１−１０-3）， ｆ3 ≦ｆ0 （１＋４×１０-3）， ｆ6 ≦ｆ0 （１＋１０ -2 ）， ｆ2 ，ｆ4 ≦ｆ0 （２−１０-2） なる関係が成り立つよう同調されており、さらに前記高
周波回路部において各空胴はドリフト管で連結されてお
り、第１空胴ドリフト管間隙中心と第２空胴ドリフト管
間隙中心との距離ｌ１２，第２空間ドリフト管間隙中心
と第３空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ２３，第３空
胴ドリフト管間隙中心と第４空胴ドリフト管間隙中心と
の距離ｌ３４，第４空胴ドリフト管間隙中心と第５空胴
ドリフト管間隙中心との距離ｌ４，第５空胴ドリフト管
間隙中心と第６空胴ドリフト管間隙中心との距離をｌ５
６，第６空胴ドリフト管間隙中心と第７空胴ドリフト管
間隙中心との距離ｌ６７の間には ｌ12，ｌ23，ｌ34＜０．８ｌ56， ｌ45とそれとほぼ等しいｌ56， ｌ67≦０．６ｌ56 なる関係が成り立つよう配置されることを特徴とする多
空胴クライストロン。 - 【請求項３】 前記高周波回路部において各空胴はドリ
フト管で連結されており、第１空胴ドリフト管間隙中心
と第２空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ１２，第２空
間ドリフト管間隙中心と第３空胴ドリフト管間隙中心と
の距離ｌ２３，第３空胴ドリフト管間隙中心と第４空胴
ドリフト管間隙中心との距離ｌ３４，第４空胴ドリフト
管間隙中心と第５空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ
４，第５空胴ドリフト管間隙中心と第６空胴ドリフト管
間隙中心との距離をｌ５６，第６空胴ドリフト管間隙中
心と第７空胴ドリフト管間隙中心との距離ｌ６７の間に
は ｌ12，ｌ23，ｌ34＜０．８ｌ56， ｌ45とそれとほぼ等しいｌ56， ｌ67≦０．６ｌ56 なる関係が成り立つよう配置されることを特徴とする請
求項１記載の多空胴クライストロン。 - 【請求項４】 前記ビームの動作ビーム電圧とビーム電
流の関係を表すパービアンスは０．１×１０-6より大き
く１．０×１０-6より小さい範囲にあるように駆動させ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の多空胴ク
ライストロンの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230629A JP2861746B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 多空胴クライストロンおよびその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230629A JP2861746B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 多空胴クライストロンおよびその駆動方法 |
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|---|---|
| JPH0785804A JPH0785804A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2861746B2 true JP2861746B2 (ja) | 1999-02-24 |
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ID=16910784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5230629A Expired - Fee Related JP2861746B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 多空胴クライストロンおよびその駆動方法 |
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| JPS5612987A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-07 | Riken Kk | Heating element imbedded heater |
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-
1993
- 1993-09-17 JP JP5230629A patent/JP2861746B2/ja not_active Expired - Fee Related
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