JP3300497B2 - ジャイロトロン装置 - Google Patents
ジャイロトロン装置Info
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- JP3300497B2 JP3300497B2 JP23440993A JP23440993A JP3300497B2 JP 3300497 B2 JP3300497 B2 JP 3300497B2 JP 23440993 A JP23440993 A JP 23440993A JP 23440993 A JP23440993 A JP 23440993A JP 3300497 B2 JP3300497 B2 JP 3300497B2
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- magnetic field
- insulating
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コレクタ部電位をボ
ディ部に対して例えばマイナス電位にして動作させ得る
ジャイロトロン装置に関する。
ディ部に対して例えばマイナス電位にして動作させ得る
ジャイロトロン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジャイロトロン装置は、周知のようにサ
イクロトロンメ―ザ作用を動作原理とする電子管で、ミ
リ波からサブミリ波帯における高周波大電力源として利
用されつつある。そして最近、ブラソフ変換器によって
電子ビ−ムと高周波の行路を分離することが可能なブラ
ソフ変換器内蔵型ジャイロトロン装置が提案され、ブラ
ソフ変換器でモ−ド変換された高周波を幾つかのミラ−
を用いて光学的に方向変換して伝送し、電子ビ−ムとは
別の方向例えば管軸に直交する方向に出力する構成のも
のである。
イクロトロンメ―ザ作用を動作原理とする電子管で、ミ
リ波からサブミリ波帯における高周波大電力源として利
用されつつある。そして最近、ブラソフ変換器によって
電子ビ−ムと高周波の行路を分離することが可能なブラ
ソフ変換器内蔵型ジャイロトロン装置が提案され、ブラ
ソフ変換器でモ−ド変換された高周波を幾つかのミラ−
を用いて光学的に方向変換して伝送し、電子ビ−ムとは
別の方向例えば管軸に直交する方向に出力する構成のも
のである。
【０００３】即ち、この種のジャイロトロン装置は、電
子ビ―ムを発生する電子銃部と、この電子銃部の下流に
設けられ共振空胴部を内包するボディ部と、このボディ
部の下流に設けられた電位降下型コレクタ部と、このコ
レクタ部と共振空胴部との間に設けられ電子ビ−ムと高
周波の行路を分離するブラソフ変換器とを備え、更にボ
ディ部とコレクタ部との間に、両者の絶縁耐電圧を維持
するために、真空容器の一部を構成するセラミックス製
の絶縁筒が設けられている。又、ボディ部の外側には、
電子ビ−ムの軌道を制御すると共に共振磁場を発生させ
る接地電位である磁界装置例えば超電導電磁石が近接し
て配設されている。
子ビ―ムを発生する電子銃部と、この電子銃部の下流に
設けられ共振空胴部を内包するボディ部と、このボディ
部の下流に設けられた電位降下型コレクタ部と、このコ
レクタ部と共振空胴部との間に設けられ電子ビ−ムと高
周波の行路を分離するブラソフ変換器とを備え、更にボ
ディ部とコレクタ部との間に、両者の絶縁耐電圧を維持
するために、真空容器の一部を構成するセラミックス製
の絶縁筒が設けられている。又、ボディ部の外側には、
電子ビ−ムの軌道を制御すると共に共振磁場を発生させ
る接地電位である磁界装置例えば超電導電磁石が近接し
て配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなジャイロ
トロン装置において、動作時には、電子銃部のカソ−ド
からみてボディ部には電子を加速するプラスの加速電圧
が印加される。又、ボディ部とコレクタ部との間に、電
子を減速し電子のエネルギを回収するための減速電圧が
印加される。更に、コレクタ部を接地電位とするとき、
ボディ部は接地電位に対しプラス電位となる。その電位
は、一般に１０〜５０ＫＶである。
トロン装置において、動作時には、電子銃部のカソ−ド
からみてボディ部には電子を加速するプラスの加速電圧
が印加される。又、ボディ部とコレクタ部との間に、電
子を減速し電子のエネルギを回収するための減速電圧が
印加される。更に、コレクタ部を接地電位とするとき、
ボディ部は接地電位に対しプラス電位となる。その電位
は、一般に１０〜５０ＫＶである。
【０００５】ところで、ジャイロトロンを接地電位であ
る支持台に据付ける場合、ボディ部と支持台とを電気的
に絶縁する必要がある。又、ボディ部と超電導電磁石と
の間は、耐電圧維持出来るように電気的に絶縁する必要
がある。更に、ボディ部とコレクタ部との電位差を維持
するセラミックス製の絶縁筒には、１０〜５０ＫＶの電
圧が印加される。この絶縁筒の長さを長くすれば耐電圧
は維持出来るが、絶縁筒はジャイロトロンの高真空を維
持する働きもあり、強度的に考え大きく複雑な構造とす
ることは望ましくない。又、回折損失マイクロ波をジャ
イロトロンの外部に出さないという点からも絶縁筒を大
きくすることは問題がある。更に、絶縁筒の外部表面は
セラミックスの汚れ，水分の付着等で耐電圧の劣化が起
こる。
る支持台に据付ける場合、ボディ部と支持台とを電気的
に絶縁する必要がある。又、ボディ部と超電導電磁石と
の間は、耐電圧維持出来るように電気的に絶縁する必要
がある。更に、ボディ部とコレクタ部との電位差を維持
するセラミックス製の絶縁筒には、１０〜５０ＫＶの電
圧が印加される。この絶縁筒の長さを長くすれば耐電圧
は維持出来るが、絶縁筒はジャイロトロンの高真空を維
持する働きもあり、強度的に考え大きく複雑な構造とす
ることは望ましくない。又、回折損失マイクロ波をジャ
イロトロンの外部に出さないという点からも絶縁筒を大
きくすることは問題がある。更に、絶縁筒の外部表面は
セラミックスの汚れ，水分の付着等で耐電圧の劣化が起
こる。
【０００６】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ボディ部と支持台あるいはコレクタ部との間の電気
的絶縁を確実に維持出来るジャイロトロン装置を提供す
ることを目的とする。
で、ボディ部と支持台あるいはコレクタ部との間の電気
的絶縁を確実に維持出来るジャイロトロン装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、共振空胴部
を内包するボディ部とコレクタ部との間に両者を電気的
に絶縁すると共に真空容器の一部をなす絶縁筒が設けら
れたジャイロトロン管と、ボディ部を機械的に支持する
支持台と、共振空胴部に磁界を供給するように真空容器
の外に配設された磁界装置と、コレクタ部に対してボデ
ィ部にプラスの電位を供給する電源とを具備し、更に、
ボディ部と支持台又は磁界装置との間に両者を電気的に
絶縁する絶縁体製ジャケットが配設されてなり、この絶
縁体製ジャケットの内外両面に導電膜が付着されてなる
ジャイロトロン装置である。
を内包するボディ部とコレクタ部との間に両者を電気的
に絶縁すると共に真空容器の一部をなす絶縁筒が設けら
れたジャイロトロン管と、ボディ部を機械的に支持する
支持台と、共振空胴部に磁界を供給するように真空容器
の外に配設された磁界装置と、コレクタ部に対してボデ
ィ部にプラスの電位を供給する電源とを具備し、更に、
ボディ部と支持台又は磁界装置との間に両者を電気的に
絶縁する絶縁体製ジャケットが配設されてなり、この絶
縁体製ジャケットの内外両面に導電膜が付着されてなる
ジャイロトロン装置である。
【０００８】又、この発明は、共振空胴部を内包するボ
ディ部とコレクタ部との間に両者を電気的に絶縁すると
共に真空容器の一部をなす絶縁筒が設けられたジャイロ
トロン管と、共振空胴部に磁界を供給するように真空容
器の外に配設された磁界装置と、コレクタ部に対してボ
ディ部に異なる電位を供給する電源とを具備し、更に、
絶縁筒の外周に、少なくとも外周が絶縁物からなる絶縁
油貯蔵槽が設けられ、この絶縁油貯蔵槽の内部に絶縁液
すなわち絶縁油が供給され、絶縁筒の外周面がこの絶縁
油で浸されてなるジャイロトロン装置である。
ディ部とコレクタ部との間に両者を電気的に絶縁すると
共に真空容器の一部をなす絶縁筒が設けられたジャイロ
トロン管と、共振空胴部に磁界を供給するように真空容
器の外に配設された磁界装置と、コレクタ部に対してボ
ディ部に異なる電位を供給する電源とを具備し、更に、
絶縁筒の外周に、少なくとも外周が絶縁物からなる絶縁
油貯蔵槽が設けられ、この絶縁油貯蔵槽の内部に絶縁液
すなわち絶縁油が供給され、絶縁筒の外周面がこの絶縁
油で浸されてなるジャイロトロン装置である。
【０００９】
【作用】この発明によれば、ジャイロトロン管のボディ
部と支持台あるいはコレクタ部との間の電気的絶縁を確
実に維持出来、放電の恐れがなく、コレクタ電位低下に
よる高効率動作が得られる。
部と支持台あるいはコレクタ部との間の電気的絶縁を確
実に維持出来、放電の恐れがなく、コレクタ電位低下に
よる高効率動作が得られる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。この発明によるブラソフ変換器内蔵
型にして電位降下型コレクタ部を有するジャイロトロン
装置は、図１〜図３に示すように構成され、図１は全体
を示しており、図２は図１の絶縁体製ジャケット付近を
拡大して示したものであり、図３は絶縁油貯蔵槽付近を
拡大して示したものである。図１中の符号１は、中空旋
回電子ビ―ム２を発生する電子銃部である。この電子銃
部１の電子ビ―ム下流には、次第に径小となるテ―パ状
電子ビ―ム導入部３が配置され、この電子ビ―ム導入部
３の下流には、共振空胴部４が連続的に設けられてい
る。この共振空胴部４の下流には、ブラソフ変換器５が
設けられ、このブラソフ変換器５の下流に複数の伝送ミ
ラ−即ち平板状ミラ−６，７，８が設けられている。そ
して、最終段の平板状ミラ−８に対応して、気密窓９を
有する高周波出力部１０が管軸に直交する方向に突設さ
れている。以上述べた各部品により、ボディ部（ジャイ
ロトロン本体）１１が構成されている。更に、このボデ
ィ部１１の電子ビ−ム下流には、電位降下型コレクタ部
１２が配置されているが、ボディ部１１とコレクタ１２
との間には、真空容器１３の一部を構成する絶縁筒１４
が設けられている。この絶縁筒１４の内外面には、円周
方向の凹凸１４ａが形成され、沿面距離の長大化が図ら
れている。動作中、コレクタ部側フランジ１５とボディ
部側フランジ１６（いずれも図３参照）との間には、約
５０ＫＶ前後の電位差が与えられるので、その耐電圧を
維持するために上記の絶縁筒１４が設けられている。コ
レクタ部１２の外側には、所定間隔で冷却槽１７が配設
されている。
を詳細に説明する。この発明によるブラソフ変換器内蔵
型にして電位降下型コレクタ部を有するジャイロトロン
装置は、図１〜図３に示すように構成され、図１は全体
を示しており、図２は図１の絶縁体製ジャケット付近を
拡大して示したものであり、図３は絶縁油貯蔵槽付近を
拡大して示したものである。図１中の符号１は、中空旋
回電子ビ―ム２を発生する電子銃部である。この電子銃
部１の電子ビ―ム下流には、次第に径小となるテ―パ状
電子ビ―ム導入部３が配置され、この電子ビ―ム導入部
３の下流には、共振空胴部４が連続的に設けられてい
る。この共振空胴部４の下流には、ブラソフ変換器５が
設けられ、このブラソフ変換器５の下流に複数の伝送ミ
ラ−即ち平板状ミラ−６，７，８が設けられている。そ
して、最終段の平板状ミラ−８に対応して、気密窓９を
有する高周波出力部１０が管軸に直交する方向に突設さ
れている。以上述べた各部品により、ボディ部（ジャイ
ロトロン本体）１１が構成されている。更に、このボデ
ィ部１１の電子ビ−ム下流には、電位降下型コレクタ部
１２が配置されているが、ボディ部１１とコレクタ１２
との間には、真空容器１３の一部を構成する絶縁筒１４
が設けられている。この絶縁筒１４の内外面には、円周
方向の凹凸１４ａが形成され、沿面距離の長大化が図ら
れている。動作中、コレクタ部側フランジ１５とボディ
部側フランジ１６（いずれも図３参照）との間には、約
５０ＫＶ前後の電位差が与えられるので、その耐電圧を
維持するために上記の絶縁筒１４が設けられている。コ
レクタ部１２の外側には、所定間隔で冷却槽１７が配設
されている。
【００１１】このようなジャイロトロン管は、そのボデ
ィ部１１が支持台１８，１９により機械的に支持されて
いる。又、共振空胴部４に磁界を供給するために、真空
容器１３の外には例えば超電導磁石のような磁界装置２
１が配設され、この磁界装置２１は接地されている。
ィ部１１が支持台１８，１９により機械的に支持されて
いる。又、共振空胴部４に磁界を供給するために、真空
容器１３の外には例えば超電導磁石のような磁界装置２
１が配設され、この磁界装置２１は接地されている。
【００１２】更に、図２からも明らかなように、ボディ
部１１と支持台１９および磁界装置２１との間に、両者
を電気的に絶縁する絶縁体製ジャケット２２が配設され
ている。このジャケット２２は例えば陶器あるいはセラ
ミックスからなっている。このようなジャケット２２の
誘電体とボディ部１１や磁界装置２１の金属との間に空
気層が存在すると、電界の集中，絶縁破壊により耐電圧
が劣化する。そのため、ジャケット２２の内外両面に
は、それぞれ導電性塗料を塗った導電膜２３，２４が付
着されている。これにより内側の導電膜２３をボディ部
１１と同電位に、外側の導電膜２４を接地電位にするこ
とにより、ジャケット２２の壁面に空気層が生じるのを
なくし、耐電圧劣化を防止している。又、導電膜２３，
２４を付着することにより、電界分布はこれら両導電膜
２３，２４の間で決まり、ボディ部１１の形状や接地部
の形状によらなくなるため、電界強度の局部集中を抑え
る目的でジャイロトロン管や外部装置の形状を複雑なも
のに変更する必要はない。尚、導電膜２３，２４は図１
では、図示を省略してある。
部１１と支持台１９および磁界装置２１との間に、両者
を電気的に絶縁する絶縁体製ジャケット２２が配設され
ている。このジャケット２２は例えば陶器あるいはセラ
ミックスからなっている。このようなジャケット２２の
誘電体とボディ部１１や磁界装置２１の金属との間に空
気層が存在すると、電界の集中，絶縁破壊により耐電圧
が劣化する。そのため、ジャケット２２の内外両面に
は、それぞれ導電性塗料を塗った導電膜２３，２４が付
着されている。これにより内側の導電膜２３をボディ部
１１と同電位に、外側の導電膜２４を接地電位にするこ
とにより、ジャケット２２の壁面に空気層が生じるのを
なくし、耐電圧劣化を防止している。又、導電膜２３，
２４を付着することにより、電界分布はこれら両導電膜
２３，２４の間で決まり、ボディ部１１の形状や接地部
の形状によらなくなるため、電界強度の局部集中を抑え
る目的でジャイロトロン管や外部装置の形状を複雑なも
のに変更する必要はない。尚、導電膜２３，２４は図１
では、図示を省略してある。
【００１３】又、図３からも明らかなように、絶縁筒１
４の外周に、少なくとも外周が絶縁物からなる絶縁油貯
蔵槽２５が設けられ、この絶縁油貯蔵槽２５の内部には
絶縁油２６が供給され、絶縁筒１４の外周面が絶縁油２
６で浸されている。絶縁油貯蔵槽２５の外周絶縁物３５
としては、陶器，セラミックス，プラスチック等を使用
し得る。
４の外周に、少なくとも外周が絶縁物からなる絶縁油貯
蔵槽２５が設けられ、この絶縁油貯蔵槽２５の内部には
絶縁油２６が供給され、絶縁筒１４の外周面が絶縁油２
６で浸されている。絶縁油貯蔵槽２５の外周絶縁物３５
としては、陶器，セラミックス，プラスチック等を使用
し得る。
【００１４】尚、図３中の符号２７，２８，２９，３０
は気密封着リング、３１，３２はＯリングである。又、
図１中の符号３３，３４は直流電源であり、コレクタ部
１２に対してボディ部１１にプラスの電位を供給してい
る。符号２０は回折損失マイクロ波である。又、絶縁筒
１４の絶縁油２６に浸されない外部表面の耐電圧に関し
ては、絶縁筒１４の真空維持の必要がないこと、真空排
気等の熱サイクルを受ける必要がないこと等により、外
周絶縁物３５の長さをフランジ１５よりも上方に延長し
たり、又、長い沿面距離を得るための溝３５ａを形成し
て十分な耐電圧性能を維持させることが出来る。
は気密封着リング、３１，３２はＯリングである。又、
図１中の符号３３，３４は直流電源であり、コレクタ部
１２に対してボディ部１１にプラスの電位を供給してい
る。符号２０は回折損失マイクロ波である。又、絶縁筒
１４の絶縁油２６に浸されない外部表面の耐電圧に関し
ては、絶縁筒１４の真空維持の必要がないこと、真空排
気等の熱サイクルを受ける必要がないこと等により、外
周絶縁物３５の長さをフランジ１５よりも上方に延長し
たり、又、長い沿面距離を得るための溝３５ａを形成し
て十分な耐電圧性能を維持させることが出来る。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、ボディ部と支持台又
は磁界装置との間に両者を電気的に絶縁する絶縁体製ジ
ャケットが配設され、このジャケットの内外両面に導電
膜が付着されているので、ジャイロトロン管のボディ部
と支持台あるいはコレクタ部との間の電気的絶縁を確実
に維持出来、放電の恐れがなく、コレクタ電位低下によ
る高効率動作が得られる。
は磁界装置との間に両者を電気的に絶縁する絶縁体製ジ
ャケットが配設され、このジャケットの内外両面に導電
膜が付着されているので、ジャイロトロン管のボディ部
と支持台あるいはコレクタ部との間の電気的絶縁を確実
に維持出来、放電の恐れがなく、コレクタ電位低下によ
る高効率動作が得られる。
【図１】この発明の一実施例に係るジャイロトロン装置
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図２】図１の要部（ジャケット）を拡大して示す縦断
面図。
面図。
【図３】図１の要部（絶縁油貯蔵槽）を拡大して示す縦
断面図。
断面図。
４…共振空胴部、１１…ボディ部、１２…コレクタ部、
１３…真空容器、１４…絶縁筒、１９…支持台、２１…
磁界装置、２２…ジャケット、２３，２４…導電膜、２
５…絶縁油貯蔵槽、２６…絶縁液、３３，３４…直流電
源。
１３…真空容器、１４…絶縁筒、１９…支持台、２１…
磁界装置、２２…ジャケット、２３，２４…導電膜、２
５…絶縁油貯蔵槽、２６…絶縁液、３３，３４…直流電
源。
フロントページの続き (72)発明者 坂本 慶司 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の １ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 假家 強 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式 会社東芝那須電子管工場内 (56)参考文献 特開 平５−13015（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 25/00
Claims (3)
- 【請求項１】 共振空胴部を内包するボディ部とコレク
タ部との間に両者を電気的に絶縁すると共に真空容器の
一部をなす絶縁筒が設けられたジャイロトロン管と、上
記ボディ部を機械的に支持する支持台と、上記共振空胴
部に磁界を供給するように上記真空容器の外に配設され
た磁界装置と、上記コレクタ部に対して上記ボディ部に
プラスの電位を供給する電源とを具備するジャイロトロ
ン装置において、 上記ボディ部と上記支持台又は上記磁界装置との間に両
者を電気的に絶縁する絶縁体製ジャケットが配設されて
なることを特徴とするジャイロトロン装置。 - 【請求項２】 上記絶縁体製ジャケットの内外両面に導
電膜が付着されてなることを特徴とする請求項１記載の
ジャイロトロン装置。 - 【請求項３】 共振空胴部を内包するボディ部とコレク
タ部との間に両者を電気的に絶縁すると共に真空容器の
一部をなす絶縁筒が設けられたジャイロトロン管と、上
記共振空胴部に磁界を供給するように上記真空容器の外
に配設された磁界装置と、上記コレクタ部に対して上記
ボディ部に異なる電位を供給する電源とを具備するジャ
イロトロン装置において、 上記絶縁筒の外周に、少なくとも外周が絶縁部材からな
る絶縁液貯蔵槽が設けられ、該絶縁液貯蔵槽の内部に絶
縁液が供給され、上記絶縁筒の外周面が上記絶縁液で浸
されてなることを特徴とするジャイロトロン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23440993A JP3300497B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | ジャイロトロン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23440993A JP3300497B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | ジャイロトロン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794106A JPH0794106A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3300497B2 true JP3300497B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=16970563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23440993A Expired - Lifetime JP3300497B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | ジャイロトロン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300497B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104392880B (zh) * | 2014-11-03 | 2017-05-03 | 中国科学院电子学研究所 | 多信道调谐速调管谐振腔的装架方法 |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23440993A patent/JP3300497B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794106A (ja) | 1995-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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