JP2901074B2 - 周期的永久磁石集束を有する進行波管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は進行波管、特にカソード領域において限定さ
れたビーム流集束磁界を生じさせる周期的永久磁石集束
装置に関する。

［従来技術］ 進行波管において、電子流は電磁エネルギを増幅する
ように伝播する電磁波と相互作用される。このような相
互作用を達成するために、電磁波は電子流の通路の周囲
の導電性螺旋巻線のような低速波構造、または導波管が
効果的に電子の通路にわたって前後に屈曲されている折
返し導波管型の構造に沿って伝播される。低速波構造
は、構造の軸の長さよりも非常に長い電磁波が伝播する
通路を提供する。したがって、進行波はほぼ電子流の速
度で効果的に伝播させられる。流れにおける電子と進行
波間の相互作用は速度変調を生成し、流れの中の電子の
固まりを生成する。したがって、最終結果は電子流から
低速波構造に沿った波進行へのエネルギの伝送となり得
る。

電子流は低速波構造に近接した管の軸に沿って投射さ
れるため、電子流は低速波構造に対する電子の過剰な衝
突を避けるためにその軸方向通路に正確に限定されなけ
ればならない。一般的にこれは、電子が低速波構造によ
って過剰に遮断されずに電子流ができるだけ低速波構造
に近接して通過するように必要な集束を提供する強い軸
方向磁界に電子流をさらすことによって達成される。軸
方向磁界を限定するための初期の技術の１つにおいて、
低速波構造は比較的大きい電流を伝送する導体の長いソ
レノイド巻線内で同軸的に整列されている。進行波管に
対するその他の初期の集束方式には、磁石の各端部に磁
極片を有する低速波構造の周囲に設けられた低速波構造
とほぼ等しい長さの単一の大きい永久磁石の使用が含ま
れる。ソレノイドおよび永久磁石は満足させる集束を提
供することができるが、これらの集束装置の過剰な寸法
および重量のためにこのように集束される管は多数の可
動性の用途にとって実際的ではない。

進行波管にもっとコンパクトな集束装置を提供するた
めに、複数の同一の短い環状永久磁石が低速波構造に沿
ってその周囲に軸的に整列して配置され、複数の環状の
強磁性磁極片が隣接する磁石の間に隣接して接触する周
期的永久磁石集束装置が開発された。磁石は、管の軸に
沿って正弦曲線分布の周期的な磁界が生成され、ゼロフ
ィールドが各磁極片で発生し、周期は磁極片の間隔の２
倍に等しいように軸方向に磁化され互いに対向して隣接
する磁石が同一の磁極となるように配置されている。

周期的永久磁石集束装置は、電子銃および電子コレク
タ構造がそれぞれ結合されている環状の強磁性磁極片に
よって各端部で終端されている。周辺の磁界は、電子銃
およびコレクタの磁極片を越えて延在し、通常望ましく
ない影響を電子流に与える。ブリローリン（Brilloui
n）流として知られている状態を達成するために周辺の
磁界を電子銃領域から取除くことがしばしば望ましい。
これは強磁性シールドで電子銃を包囲し、電子流が周期
的フィールド領域に入る電子銃の磁極片中の開口を小さ
く保つことによって実行される。

カソードが比較的低いがゼロではない磁界の領域に設
けられる集束がしばしばソレノイド集束管において使用
される。集束はブリローイン流よりも電子流を集束する
方がより大きい主磁界を必要とする。しかしながら、集
束に使用されるもっと強い磁界においては、電子がRF発
散フィールドおよびその他の擾乱作用によって与えられ
る影響は少ない。したがって、低速波構造を通る改善さ
れたビーム伝送が実現される。

ソレノイド集束装置において、カソードの周辺の望ま
しい磁界は電子銃磁極片中の開口を通るソレノイド発生
集束フィールドの漏洩によってもたらされる。カソード
における磁界の大きさは、電子銃磁極片開口の直径およ
びこの開口からのカソードの距離を制御することによっ
て制御されてもよい。より大きい開口は、磁界がカソー
ドにおける小さい値から管のRF相互作用領域において必
要な非常に大きい均一の値に単調に発達するまでの距離
を延長する。穿孔型の適切に整合された集束流電子銃に
より、磁界が静電界だけによって得られた電子流の直径
を僅かに減少させる。

通常の周期的永久磁石集束装置において、磁石は全で
実質的に同一の軸方向の延在部を有し、軸方向の周辺磁
界は電子銃領域において電子銃磁極片からの距離の関数
として単調に減少しないが、一般に電子が静電界によっ
て圧縮される領域の電子銃の陰極と陽極との間で極性の
反転を生じる。磁界の極性の反転は、電子の外向きの磁
力を作用させ、それ故磁界反転の近くにおいては電子銃
構造によって静電的に行われるビーム集束作用を減殺す
る。したがって、過去において周期的永久的磁石装置に
よる集束は実際上十分満足すべきものではなかった。

いくつかの例において、集束に周期的永久的磁石集束
が使用されており、それらにおいては、カソード領域に
おける限定された流れは電子銃の周囲に付加的な永久磁
石および磁極片を同軸方向に配置することによって達成
されている。このタイプの装置は、Reginald D.Perkins
による文献（“Practical Theory and Operation of Tr
aveling Wave Tubes and Microwave Glossary",R＄L Te
chnical Publishers,1973年11月（1977年５月改定））
の46頁，第35図に示されている。このような装置のため
の設計考案およびコンピュータシミュレーションと試験
データの両方が、雑誌（“Technical Digest IEDM",137
乃至140頁,1985年）および雑誌（“Technical Digest I
EDM",357乃至360頁,1985年）に示されている。

永久磁石および磁極片が進行波管の電子銃の周辺に配
置されるときに、磁石が有効であるように電子銃の高電
圧のセラミック部分に近接して磁石を配置することが必
要であり、したがってそれらの間で絶縁破壊を生じてア
ークが発生する危険性が生じる。さらに、一般的に磁界
の調節が進行波管の最初の動作期間中に必要であり、こ
の位置における磁石は物理的危険性をもたらす。また電
子銃を包囲する大きい直径の磁石からの漂遊電磁界のた
めにその他のシステム素子に対する進行波管の設置をさ
らに厳密にすることが要求される。

本発明に関する重要な付加的背景は、Jon A.Davis氏
による文献（“PPMODD,PPMEVEN and STICKUP Coputer P
rograms for Finite Length PPM Stacks With Magnets
Sticking Up Beyond the Pole Pieces",Electron Dynam
ics Division,Technical Report No.100,ヒューズエア
クラフト社,1985年２月）に記載されているコンピュー
タシミュレーションである。これらのコンピュータプロ
グラムは、磁極片の端部に開口を持たないサマリウムコ
バルト周期的永久磁石スタックの分析的モデルとして機
能し、それらはまたカソードにおける磁界を予測した。
最終的な結果は、電子銃磁極片に隣接した磁石をその他
の磁石の半分の厚さにすることによってカソードにおけ
る磁界は電子銃磁極片に開口がないときには実質的に省
かれるということである。

［発明の解決すべき課題］ 本発明の目的は、電子銃の近くにおけるアーク放電の
傾向を最小にする周期的永久磁石集束装置を有する進行
波管を提供することである。

本発明の別の目的は、電子銃領域における磁界が容易
に安全に調節されることができる進行波管用の簡単で信
頼性の高い周期的永久磁石集束装置を提供することであ
る。

さらに本発明の別の目的は、管の電子銃領域の外側の
漂遊磁界が実質的に減少される周期的永久磁石集束装置
を有する進行波管を提供することである。

さらに本発明の別の目的は、電子銃のビーム集束を低
下させない進行波管用の周期的永久磁石集束装置を提供
することである。

［課題解決のための手段］ 本発明による進行波管において、電子銃は予め定めら
れた軸方向通路に沿って電子流を発生し、コレクタは電
子流を収集するために電子銃と反対側の通路の端部に配
置されている。電子流を集束するための周期的永久磁石
集束装置は、軸方向通路に沿って電子銃に近接した下流
位置に配置された第１の強磁性磁極片と、コレクタに近
接した上流位置に配置された第２の強磁性磁極片と、第
１と第２の磁極片の間の通路に沿って間隔を置いて配置
された複数の中間強磁性磁極片とを含む。第１、第２お
よび中間磁極片は全て電子流が通過できるように通路に
沿って整列された開口を有する。一連の永久磁石が配置
され、磁石はそれぞれ隣接する磁極片と接触してそれら
の間に配置され、隣接する磁石の同じ極性の磁極片が互
いに向き合っている。

磁石の少なくとも選択されたものの軸方向の通路に沿
った長さは、第１の磁極上でゼロの磁位を与え、それに
よって電子銃における軸方向磁界の極性の反転を阻止す
るものである。本発明の好ましい実施例において、これ
は第１の磁極片から数えて第１番目の磁石または第３番
目の磁石のいずれがの軸方向の通路に沿った長さ、すな
わち選択された磁石の軸方向の厚さを一連の磁石の残り
のもの厚さの約判分にすることによって達成される。低
速波構造は、電子流と相互作用することができるように
電磁波エネルギを伝播するために一連の磁石の少なくと
も部分に隣接した電子流通路に沿ってその周囲に配置さ
れている。

この磁石装置により、電子銃または第１の磁極片の寸
法を変えることで電子銃内における軸方向磁界を調節、
或は微調整することができる。特に、上記のソレノイド
限定ビーム流集束装置は、本発明の周期的永久磁石（PP
M）集束装置に新しい方法で適応される。

以下、本発明の好ましい実施例の詳細な説明および添
付図面から本発明の付加的な目的、利点および特徴が容
易に明らかになるであろう。

［実施例］ 特に第１図を参照すると、本発明による周期的永久磁
石集束装置を含む進行波管10が示されている。電子銃12
は電子流を生成し、管10を通して軸方向の通路に沿って
それを投射するために進行波管10の端部に設けられてい
る。電子銃12は凹面上の電子放射面16を有するカソード
14、カソード14から下流に配置された環状の集束電極18
およびカソード14から下流に配置された開口を設けられ
たプレート状の陽極20を含む。第１図に示された実施例
において、制御グリッド22は、電子放射面16からの電子
流の放出を開始および停止するためにカソード放出面16
に隣接して配置されている。しかしながら、本発明によ
る集束装置はグリッドのあるおよびグリッドのない電子
銃を有する進行波管のいずれにおいて使用されてもよい
ことが理解されるべきである。種々の電極14,18,20およ
び22が典型的にセラミック材料から成る適当な電子銃ハ
ウジング24内に配置されている。

周期的永久磁石集束装置26は、装置26の軸に沿って十
分コリメートされたビームに電子流を収集する軸方向の
磁界を与えるように電子銃12から下流の電子流通路の周
囲に配置されている。低速波構造28は集束装置26の少な
くとも一部分内に配置されており、電磁波エネルギが電
子流と相互作用することができるように光の速度よりも
実質的に遅い位相速度により電子流通路に沿って電磁波
エネルギを伝播する。第１図に示された進行波管10の実
施例において、低速波構造28は集束装置26の全長にわた
って延在するのではなく、集束装置26は低速波構造28の
上流端部と電子銃12との間に配置されたビームスクレー
パ部分30を有しており、このビームスクレーパ部分30は
ビーム開口80が貫通している固体銅片78から形成されて
おり、グリッド22による電子流の流通の開始および停止
のときに電子流を遮断して、不正確なカソード電圧やア
ーク放電等のために生じる可能性のある著しいビーム発
散からRF回路構造を保護する。しかしながら、ビームス
クレーバ部分30は取除かれて低速波構造28が集束装置26
の長さ全体にわたって延在するように構成することもで
きることを指摘しておく。

低速波構造28に増幅される入力電磁波を供給するため
に、入力導波管32が低速波構造28の上流端部に結合され
る。導波管32は階段状インピーダンス変換セクション3
4、および電磁波エネルギに透明であるが進行波管10の
内部が真空に維持されることを可能にする窓素子36を含
んでもよい。同様に、進行波管10から増幅された電磁波
を取出すために出力導波管38が低速波構造28の下流端部
に結合されている。出力導波管38もまた段階状インピー
ダンス変換セクション40および真空窓42を含んでもよ
い。電子流が低速波構造28を通って進行した後でそれら
を収集するために、コレクタ電極44が低速波構造28の下
流端部に設けられている。

磁石集束装置26は、例えば電子銃12に近い下流の電子
流通路に沿って配置された真空溶融された純鉄等の強磁
性材料のディスク型の電子銃磁極片46、およびコレタク
44のすぐ近くの上流側に電子流通路に沿って配置された
類似したディスク型のコレクタ磁極片48を含む。第１図
に示されるように、電子銃磁極片46は陽極20に接触し、
一方コレクタ磁極片48はコレクタ44に接触している。磁
極片46および48は、それぞれ電子流が通過することがで
きる同軸方向に整列された中央開口50及び52を具備す
る。ビームスクレーパ磁極片54および低速波構造磁極片
56を含む複数の中間ディスク型の強磁性磁極片は電子銃
磁極片46とコレクタ磁極片48との間の電子流通路に沿っ
てそれぞれ間隔を置いて配置されている。磁極片54およ
び56は、以下においてさらに詳細に論じられるように、
それぞれそれらの中央領域に電子流の通路を提供するよ
うに同軸方向に整列された開口を具備する。

集束装置26はまたそれぞれ磁極片46,54,56および48に
隣接して接触している一連の永久磁石を含む。例えばセ
ラミックコバルトから構成されてもよい磁石60は進行波
管の軸に沿って配置されており、磁界反転が各磁極片で
（以下においてさらに詳細に論じられるように電子銃磁
極片46を除いて）発生するように隣接した磁石の同じ極
が互いに対向している。第１図および第２図に示されて
いるように、磁石60は電子流通路の周囲に同軸方向に配
置された環状磁石であってもよい。しかしながらその代
りとして、Kurt Ambossによる文献（“Magnetic Circui
t forPeriodic−Permanent−MagnetFocusedTWTs"）に対
する米国特許第466889号明細書に記載された４磁石アレ
イのような別の形状および配列の永久磁石が使用されて
もよいことが指摘される。

磁極片54および56は磁石60の半径方向内方に向かっ
て、管10の軸に沿って流れる電子流の存在する領域のほ
ぼ周辺まで延在する。低速波構造28を形成するために、
スペーサ素子62により定められた相互作用空洞が、低速
波構造28を含む領域において磁石60内に配置されてい
る。第１図に示された実施例において、最小の軸方向の
磁界の領域は各磁極片で発生する磁界反転領域の間に設
けられ、１対の同軸方向に整列された環状のスペーサ素
子62は低速波構造領域において各磁石60内に配置されて
いる。スペーサ素子62はそれぞれ磁石60の内径に等しい
外径を有し、磁石60の内部周辺に沿って横方向に間隔を
置かれている。強磁性材料のプレート状部材64は特定の
磁石60内に配置されたスペーサ素子62の各対間に配置さ
れ、磁石60の内部周辺面から電子流領域のほぼ周辺まで
延在する。したがって、スペーサ素子62、プレート状部
材64および磁極片56は低速波構造28の軸に沿って一連の
相互作用空洞66を限定する。各相互作用空洞66の半径の
長さはスペーサ素子62の内径によって決定され、また各
空洞66の軸方向の長さはそれぞれ空洞66の端部を限定し
ている磁極片56とプレート状部材64の間の距離によって
決定される。

隣接した相互用空洞66を互に接続するために、中心を
外れた結合孔68が空洞へ電磁波エネルギを伝送すること
ができるように各磁極片56および各プレート状部材64を
通って形成される。第１図及び第２図に示されているよ
うに、結合孔68は実質的にインゲンマメ形状でもよく、
またそれぞれ低速波構造28の軸に関して180°離されて
配置されてもよい。しかしながら、種々の別の装置にお
けるその他の形状の結合孔およびジグザグ配列が使用さ
れてもよいことが理解されるべきである。

各磁極片56および各プレート状部材64は、短いドリフ
ト管70がその内径端部に設けられるように構成される。
ドリフト管70は、磁極片56の両方の広い面またはそれが
形成されているプレート状部材64から電子流の通路に沿
って軸方向に突出した延長した円筒形またはリップの形
状である。ドリフト管70は電子流の通路を提供するため
に中央および軸方向に整列された開口72を設けられてい
る。ドリフト管70の隣接するものは、低速波構造28を横
断する電子流と電磁波との間のエネルギ交換が発生する
溝74によって分離されている。

集束装置26のビームスクレーパ部分30において、磁極
片54はドリフト管開口72と整列されたそれらの中央領域
における各開口76を限定する。大きいまたは固体の円筒
部材78は電子流に通路を与えるために磁極片開口76と整
列された各中央開口80を限定し、それぞれビームスクレ
ーパ部分30における磁石60内に放射上に同軸方向に配置
されている。電子流の流通の開始および停止時に電子流
の電流サージを受ける固定部材78は、電子の流入によっ
て発生される熱の除去を高めるために銅のような高い導
熱性の材料から形成されるべきである。所望ならば、第
１図に示されているように、中間の磁石60の内面から電
子流の周辺まで延在する強磁性のプレート状部材82を中
間の磁石60内の中程に軸方向に配置することによって、
軸方向の磁界の最小位置がビームスクレーパ部分30の中
間磁石内に設けられてもよい（低速波回路28における磁
極片間に中間の軸方向の磁界の最小位置を設けることと
同様に）。

上記に述べられたように通常の周期的永久磁石集束装
置において、磁石は全て実質的に同一の軸方向の長さを
有し、電子銃磁極片開口50を通って電子銃12中に漏洩す
る軸方向の磁界は一般的に陽極20と陰極14との間の領域
で極性反転が生じる。この極性反転は、電子銃内の軸方
向の磁界が電子銃磁極片開口50を通って漏洩する磁界に
よって生成されるものと、電子銃磁極片46上の磁位によ
って生成されるものとの２つの成分から成るという事実
のために発生する。電子銃磁極片開口50を通って漏洩す
る軸方向の磁界成分が第3a図の曲線84で示されている。
第3a図において、Zcはカソードの軸方向の位置を示し、
Zgは電子銃磁極片の中央の軸方向の位置を示す。曲線84
から磁界の漏洩は電子銃磁極片から電子銃までの距離の
関数として単調に減少することが分かり、減少は磁極片
の付近において比較的急速であり、カソード付近では比
較的緩慢である。

電子銃磁極片によって得られた磁位による電子銃中の
軸方向の磁界成分が第3b図の曲線85で示されている。磁
極片磁界はまた電子銃磁極片から電子銃までの距離の関
数として大きさが減少することが分り、この磁界は漏洩
磁界と反対の極性である。曲線84の漏洩磁界と曲線85の
磁極片磁界の代数的合計である電子銃における軸方向の
全磁界が第3c図の曲線86で示されている。曲線86から電
子銃磁極片に隣接した領域において全磁界は、曲線の部
分87で示されているように漏洩磁界によって支配されて
いることが分かる。しかしながら、電子銃磁極片からの
距離が増加するにしたがって、漏洩磁界の大きさが磁極
片磁界と等しい点88に到達し、これらの磁界成分はそれ
らの反対の極性のために互いに相殺する。カソードの付
近において、磁極片磁界は曲線の部分87で示されたもの
と反対の極性である。曲線の部分89で示される磁界全体
を生成する。点88における磁界の極性の反転はカソード
から放出される電子に対して外向きの磁力を生じ、それ
故反対の磁界付近の電子銃によって静電的に生成された
ビーム集束効果を減殺する。

本発明によると、ゼロのスカラー電位が電子銃磁極片
46上に与えられる。その結果、電子銃磁極片46は電子銃
12内の磁界に影響せず、磁界は電子銃磁極片46とカソー
ド14の背後の位置との間の電子銃12の領域に生じる電子
銃磁極片開口50を通って漏洩する磁界だけである。

永久磁石と低速波回路磁極片の対称的なスタックの中
間平面からゼロに等しい磁石と磁極片を通る通路上の電
子銃磁極片までの量Ｈ・dlの線形積分をを選択すること
によって電子銃磁極片46上の磁位、したがって、磁極片
46により生成される磁界をゼロにすることができること
を物理的原理から証明することが可能である。、ここで
Ｈは磁石の磁界であり、dlは磁界の方向の通路の長さの
短いセグメントである。

本発明の好ましい実施例において、ゼロの磁位は、電
子銃電極片46から第１番目の磁石60fまたは第３番目の
磁石60tのいずれか、すなわち奇数順に位置されている
磁石を集束装置26中の残りの磁石60の長さの約半分の軸
方向の長さを有するように形成することによって電子銃
磁極片46上に生成されることができる。このような装置
はソレノイドで達成できるのにもっと厳密に似ている電
子銃領域における軸方向の磁界を提供することができる
から、第１図に示されているように第３番目の磁石60t
はその他のものの半分の軸方向の長さで形成される。さ
らに本発明は、電子銃磁極片46の開口50の大きさを変え
ることによって電子銃12内の軸方向の磁界を調節、或は
微調整する新しい方法で周期的永久磁石（PPM）集束装
置にソレノイド集束で使用される技術を適用する。

第４図において、曲線90は第１図および第２図にした
がって構成された進行波管10に対する典型的な軸方向の
磁界を管10に沿った軸方向の距離Ｚの関数として示す。
第４図において、Zcはカソード14の軸方向位置を示し、
Zgは磁極片46の軸方向位置を示し、Zpはコレクタ磁極片
48の軸方向位置を表し、Z1,Z2およびZ3はそれぞれ電子
銃磁極片46からの第１、第２および第３の磁極片54の軸
方向位置を表す。磁界分布は管の軸に沿って周期的に変
化され、ゼロ磁界は各磁極片54または56の中央で発生
し、プレート状部材64および82の平面が管の軸と交差す
る各領域における中間磁界の最小位置92が発生すること
が分かる。曲線部分94は半分の長さの磁石60tによって
与えられる軸方向の磁界を示し、曲線部分96は電子銃12
内の軸方向の磁界を示し、したがって第3c図の曲線部分
89によって示されている反転磁界が除去れていることが
示されている。

第５図において、曲線100は第１図および第２図にし
たがって構成された典型的な進行波管10に沿った軸方向
の距離Ｚの関数として電子ビームの半径を示す。磁極片
の位置Z2とZ3との間の半分の長さの磁石60tがあって
も、実質的に一定の半径の十分コリメートされたビーム
は装置26により磁極片の位置Z1とZpとの間に提供される
ことが曲線100から分かる。

第６図において、曲線102は第１図および第２図にし
たがって構成された典型的な進行波管10における第１の
磁極片54の位置Z1とカソード14のすぐ後の位置との間の
領域における軸方向の距離Ｚの関数として軸方向の磁界
を示す。第６図から本発明は、実質的に軸方向の磁界が
磁界反転を発生することなくカソードの位置Zcに与えら
れることを可能にすることが理解される。

カソード14の付近における実質的な軸方向の磁界は、
電子銃のビーム集束を悪化させることなく、また電子銃
14の周囲に永久磁石を配置することなく達成される。し
たがって、電子銃の外側の漂遊磁界は実質的に減少さ
れ、電子銃14の付近でアーク放電する傾向が最小にされ
る。さらに、コンパクトで簡単であり信頼性の高い周期
的永久磁石集束装置26が提供され、電子銃領域における
磁界は電子銃磁極片開口50の大きさを単に調節すること
によって容易にかつ安全に調節されることができる。

本発明は特定の実施例を参照して説明され図示されて
いるが、当業者に明らかである種々の変化および修正は
本発明の技術的範囲において可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施形態の周期的永久磁石集束装置
を備えた進行波管の縦断面図である。 第２図は第１図のライン２−２における断面図である。 第3a図は、同じ軸方向の長さの磁石を有する通常の周期
的永久磁石集束装置を備えた進行波管の電子銃領域の電
子銃磁極片開口を通る磁界漏洩による理論的軸方向磁界
成分を示すグラフである。 第3b図は、第3a図と同じ進行波管の電子銃領域における
電子銃磁極片上の磁位による理論的軸方向磁界成分を示
すグラフである。 第3c図は、第3a図と同じ進行波管の電子銃領域において
通常観察される軸方向の全磁界を示すグラフである。 第４図は、第１図および第２図にしたがって構成された
進行波管の軸上の磁界を管に沿った軸方向の距離の関数
として示すグラフである。 第５図は第１図および第２図にしたがって構成された上
述の進行波管に沿った軸方向の距離の関数として電子ビ
ームの半径を示すグラフである。 第６図は、第１図および第２図に示された構成の進行波
管のカソード領域における軸方向の距離の関数として磁
界を示す半対数的なグラフである。 10…進行波管、12…電子銃、14…カソード、26…周期的
永久磁石集束装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−80243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−213041（ＪＰ，Ａ) 特公 昭38−8094（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭39−29033（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭36−19323（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4399389（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 23/087

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定められた軸方向通路に沿った電子流
   を発生するカソードを有する電子銃と、 前記電子流を収集するために前記電子銃と反対側の前記
   通路の端部に配置されたコレクタと、 前記軸方向通路に沿って前記電子銃に隣接して配置され
   た電子銃強磁性磁極片と、前記コレクタに隣接して配置
   されたコレクタ強磁性磁極片と、前記電子銃強磁性磁極
   片とコレクタ強磁性磁極片の間に通路に沿ってそれぞれ
   間隔を隔てて配置された複数の中間強磁性磁極片と、 前記磁極片の間に、それら磁極片の隣接するものと接触
   して配置されている一連の永久磁石と、 前記軸方向通路に沿ってこの軸方向通路を囲み、前記一
   連の永久磁石の少なくとも一部に隣接して配置され、前
   記電子流と相互作用できるように電磁波エネルギを伝播
   させる低速波構造とを具備し、 前記電子銃強磁性磁極片、コレクタ強磁性磁極片、およ
   び複数の中間強磁性磁極片は、それぞれ前記電子流の通
   路を与えるために前記通路に沿って整列された開口を有
   し、 前記一連の永久磁石は、隣接する磁石が同じ極性の磁極
   が向かい合って配置されている進行波管において、 前記電子銃強磁性磁極片に近接して配置されている第１
   番目または第３番目の磁石は、前記一連の磁石の残りの
   磁石とは異なった軸方向の厚さを有し、前記電子銃強磁
   性磁極片上においてゼロのスケラー磁位を与え、それに
   よりカソードにおける磁界の反転を除去していることを
   特徴とする進行波管。
2. 【請求項２】前記異なった軸方向の厚さを有する磁石
   は、その軸方向通路に沿った厚さが前記一連の磁石の残
   りの磁石の約半分の厚さである請求項１記載の進行波
   管。
3. 【請求項３】前記異なった軸方向の厚さを有する磁石は
   第３番目の磁石である請求項２記載の進行波管。
4. 【請求項４】前記低速波構造は、前記第３番目の磁石と
   コレクタ磁極片との間の前記一連の磁石の部分に隣接し
   て配置されている請求項１記載の進行波管。
5. 【請求項５】前記低速波構造は、前記電子銃強磁性磁極
   片から数えて第４番目の磁石からコレクタ磁極片に隣接
   する前記一連の磁石の端部まで実質的に延在する前記一
   連の磁石の一部分に隣接して配置されている請求項１記
   載の進行波管。
6. 【請求項６】前記電子銃は、前記電子流の流通を開始お
   よび停止するためのグリッドを備えており、前記電子流
   の流通の開始および停止時に前記電子流を受ける手段が
   前記電子銃強磁性磁極片から数えて第１、第２および第
   ３番目の磁石の少なくとも一部分内に設けられている請
   求項５記載の進行波管。
7. 【請求項７】前記電子流の流通の開始および停止時に前
   記電子流を受ける手段は、それぞれ前記第１、第２およ
   び第３の磁石内に半径方向に延在して配置され、前記磁
   極片の前記開口と整列された前記軸的通路に沿った開口
   をそれぞれ有する良熱伝導材料の円筒形部材を備えてい
   る請求項６記載の進行波管。