JP3503595B2 - Output window and manufacturing method thereof - Google Patents

Output window and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP3503595B2
JP3503595B2 JP2000391132A JP2000391132A JP3503595B2 JP 3503595 B2 JP3503595 B2 JP 3503595B2 JP 2000391132 A JP2000391132 A JP 2000391132A JP 2000391132 A JP2000391132 A JP 2000391132A JP 3503595 B2 JP3503595 B2 JP 3503595B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output window
ceramic
ceramic disc
coating film
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000391132A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002198701A (en
Inventor
和久 逸見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000391132A priority Critical patent/JP3503595B2/en
Publication of JP2002198701A publication Critical patent/JP2002198701A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3503595B2 publication Critical patent/JP3503595B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば進行波管、
クライストロンのような電子管、あるいはこれら電子管
のマイクロ波やミリ波の電力を利用する加熱装置、加速
管等の機器において、真空部と外部導波管または機器の
間に設けられる出力窓に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a traveling wave tube,
It relates to an electron tube such as a klystron, or an output window provided between a vacuum section and an external waveguide or a device in a device such as a heating device or an accelerating tube that uses electric power of microwave or millimeter wave of these electron tubes. .

【0002】[0002]

【従来の技術】進行波管、クライストロンまたはジャイ
ロトロン、ジャイロクライストロンのような電子管は、
電子ビームを射出する電子銃、電子ビームを補足するコ
レクタ、電子ビームとの相互作用によりマイクロ波(ミ
リ波、高周波についても同様。以下ミリ波、高周波につ
いては省略する)を増幅するマイクロ波増幅部、マイク
ロ波増幅部と外部導波管との接続部となる入出力結合部
等から構成される。この入出力結合部においては、電子
管内部の気密性を保持し、さらにマイクロ波を損失なく
透過させるための出力窓が用いられている。マイクロ波
を反射させることなく透過させるためには、この出力窓
のインピーダンス整合がとれている必要がある。図9
は、例えば特開平4−272637号公報に記載されて
いる従来の一般的な出力窓である。図において、1は円
形導波管、2はセラミック円板、4はフランジ、5は方
形導波管を示している。セラミック円板2は、円形導波
管1の中間に気密ろう付けされている。一般に、このよ
うな出力窓において円形導波管1及びセラミック円板2
が用いられるのは、導波管断面積が大きいため電界強度
が緩和され、許容マイクロ波電力が大きくなるためであ
る。
Electron tubes such as traveling-wave tubes, klystrons or gyrotrons, gyro-klystrons are
An electron gun that emits an electron beam, a collector that supplements the electron beam, and a microwave amplification unit that amplifies microwaves (the same applies to millimeter waves and high frequencies; the same applies to millimeter waves and high frequencies below) due to interaction with the electron beam. , An input / output coupling section which is a connection section between the microwave amplification section and the external waveguide. In this input / output coupling section, an output window is used for maintaining the airtightness inside the electron tube and for transmitting the microwave without loss. In order to transmit the microwave without reflecting it, the impedance matching of the output window needs to be taken. Figure 9
Is a conventional general output window described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-272637. In the figure, 1 is a circular waveguide, 2 is a ceramic disk, 4 is a flange, and 5 is a rectangular waveguide. The ceramic disc 2 is hermetically brazed in the middle of the circular waveguide 1. Generally, in such an output window a circular waveguide 1 and a ceramic disc 2
Is used because the cross-sectional area of the waveguide is large, the electric field strength is relaxed, and the allowable microwave power becomes large.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の出力窓に大電力のマイクロ波を通過させた
場合、セラミック円板2の破壊が発生し、気密性が不十
分となる問題があった。このような破壊は、誘電強度の
不足による内部放電や誘電損失による発熱で破壊に至る
ようなセラミック円板2の材質そのものに起因するもの
と、マルチパクタ放電等に起因するセラミック円板2の
局所的な温度上昇により発生するクラックや溶融による
ピンホール等、セラミック円板2表面の特性に起因する
ものがある。このうち、セラミック円板2の材質そのも
のに起因する破壊については、誘電強度が強いアルミセ
ラミックを用いることにより改善することができる。
However, when a high-power microwave is passed through the conventional output window as described above, the ceramic disk 2 is broken and the airtightness becomes insufficient. there were. Such destruction is caused by the material itself of the ceramic disc 2 that is destroyed by internal discharge due to lack of dielectric strength or heat generation due to dielectric loss, and local destruction of the ceramic disc 2 due to multipactor discharge or the like. There are some caused by the characteristics of the surface of the ceramic disk 2, such as cracks generated by various temperature rises and pin holes caused by melting. Among them, the destruction due to the material itself of the ceramic disc 2 can be improved by using aluminum ceramic having a high dielectric strength.

【0004】一方、セラミック円板2表面の特性に起因
する破壊は、セラミック円板2の表面に二次電子放出係
数の低い窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜
よりなる1〜2nm程度のコーティング膜を形成するこ
とにより、かなり改善できる。マルチパクタ放電とは、
二次電子放出係数の高い誘電体材料に電子が入射するこ
とにより発生するもので、発生した二次電子がマイクロ
波の高電場下で再び誘電体に入射して雪崩状に増幅して
いく現象である。出力窓において二次電子が発生し易い
のは、高電場なセラミック円板2中心部と、気密封止し
ているセラミック円板2外周部である。特に外周部は、
図10に示すように、セラミック円板2と円形導波管1
及びろう材6からなり、トリプルジャンクション7と呼
ばれている。このマルチパクタ放電等を抑制するために
は、上記のコーティング膜が十分に厚いことが望ましい
が、コーティング膜があまり厚くなるとマイクロ波が反
射され、出力窓としての特性が悪くなるという問題があ
った。
On the other hand, the destruction due to the characteristics of the surface of the ceramic disk 2 is about 1 to 2 nm, which is a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like having a low secondary electron emission coefficient on the surface of the ceramic disk 2. It can be considerably improved by forming a coating film. What is multipactor discharge?
This phenomenon occurs when electrons are incident on a dielectric material with a high secondary electron emission coefficient, and the generated secondary electrons are again incident on the dielectric material under the high electric field of microwaves and are amplified like an avalanche. Is. Secondary electrons are likely to be generated in the output window in the central portion of the ceramic disc 2 having a high electric field and the outer peripheral portion of the ceramic disc 2 which is hermetically sealed. Especially the outer periphery,
As shown in FIG. 10, a ceramic disc 2 and a circular waveguide 1
And a brazing filler metal 6 and is called a triple junction 7. In order to suppress the multipactor discharge and the like, it is desirable that the coating film be sufficiently thick, but if the coating film is too thick, microwaves are reflected and the characteristics as an output window deteriorate.

【0005】また、コーティング膜は、DCスパッタリ
ング装置またはRFスパッタリング装置等により形成さ
れるが、これらの装置では通常、セラミック円板2の中
心部の方が外周部よりも膜厚が厚くなる傾向にあり、均
一な厚さに形成することが困難であった。出力窓を通過
するマイクロ波の電場は中心部の方が大きく、中心部の
膜厚が厚い従来のコーティング膜は不都合であった。す
なわち、中心部に適切な厚さのコーティング膜を形成す
ると外周部ではコーティング膜の厚さが不足し、二次電
子が発生し易くなる。反対に、外周部に適切な厚さのコ
ーティング膜を形成すると、中心部ではコーティング膜
の厚さが厚くなりすぎるため、マイクロ波が反射してし
まうという問題があった。
The coating film is formed by a DC sputtering device, an RF sputtering device, or the like. In these devices, the central portion of the ceramic disk 2 usually tends to be thicker than the outer peripheral portion. However, it was difficult to form a uniform thickness. The electric field of microwaves passing through the output window is larger in the central portion, and the conventional coating film having a thick central portion is inconvenient. That is, when the coating film having an appropriate thickness is formed in the central portion, the thickness of the coating film is insufficient in the outer peripheral portion, and secondary electrons are easily generated. On the other hand, if a coating film having an appropriate thickness is formed on the outer peripheral portion, the thickness of the coating film at the central portion becomes too thick, so that there is a problem that microwaves are reflected.

【0006】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、マイクロ波の反射に対する影響
が小さく、且つセラミック円板表面からの二次電子放出
及びマクチパクタ放電を十分に抑制する、信頼性が高く
高性能な出力窓及びその製造方法を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, has a small influence on the reflection of microwaves, and sufficiently suppresses secondary electron emission from the surface of a ceramic disk and MacTipactor discharge. It is an object of the present invention to provide a highly reliable and high performance output window and a method for manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる出力窓
は、円形導波管の中間にセラミック円板が配置され、セ
ラミック円板の外周部と円形導波管の内壁面とがろう材
を介し気密封止された出力窓において、セラミック円板
の表面に、セラミック円板の外周部と上記円形導波管の
内壁面との上記ろう材を介した接合部の膜厚が中心部の
膜厚よりも厚くなるようにコーティング膜を形成したも
のである。また、コーティング膜は、窒化チタン、酸化
チタン、または酸化クロムよりなるものである。
In an output window according to the present invention, a ceramic disc is arranged in the middle of a circular waveguide, and the outer peripheral portion of the ceramic disc and the inner wall surface of the circular waveguide are made of brazing material. In the output window hermetically sealed via the film, the film thickness of the central part is the film thickness of the joining part between the outer peripheral part of the ceramic disk and the inner wall surface of the circular waveguide via the brazing material on the surface of the ceramic disk. The coating film is formed to be thicker than the thickness. The coating film is made of titanium nitride, titanium oxide, or chromium oxide.

【0008】 また、本発明に係わる出力窓の製造方法
は、円形導波管の中間にセラミック円板が配置され、上
記セラミック円板の外周部と上記円形導波管の内壁面と
がろう材を介し気密封止された出力窓の製造工程におい
て、セラミック円板の表面にセラミック円板の外周部と
上記円形導波管の内壁面との上記ろう材を介した接合部
の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるようにコーティン
グ膜を形成する方法であって、セラミック円板の表面全
体にコーティング膜を形成する工程と、セラミック円板
の中心部をマスクで覆い、外周部のみにコーティング膜
を形成する工程を含んで製造するようにしたものであ
る。また、スパッタリング装置に所望のターゲットを設
置する工程と、スパッタリング装置にセラミック円板の
中心軸をターゲットの中心軸から任意の距離だけずらし
てセラミック円板を設置する工程と、セラミック円板を
その中心を軸として回転させながら、セラミック円板表
面にコーティング膜を形成する工程を含んで製造するよ
うにしたものである。さらに、スパッタリング装置に中
心部に穴の開いた形状の所望のターゲットを設置する工
程と、セラミック円板表面にコーティング膜を形成する
工程を含んで製造するようにしたものである。
Further, in the method for manufacturing an output window according to the present invention, a ceramic disc is arranged in the middle of the circular waveguide, and the outer peripheral portion of the ceramic disc and the inner wall surface of the circular waveguide are brazing material. In the manufacturing process of the output window hermetically sealed via the center of the film thickness of the joint between the outer peripheral part of the ceramic disk and the inner wall surface of the circular waveguide on the surface of the ceramic disk via the brazing material. It is a method of forming a coating film so that it is thicker than the film thickness of the part, the process of forming the coating film on the entire surface of the ceramic disc, and covering the central part of the ceramic disc with a mask, and only the outer peripheral part. It is manufactured so as to include a step of forming a coating film. Also, the step of installing a desired target in the sputtering device, the step of installing the ceramic disk in the sputtering device by shifting the central axis of the ceramic disk by an arbitrary distance from the central axis of the target, and placing the ceramic disk in the center It is manufactured so as to include a step of forming a coating film on the surface of the ceramic disk while rotating around the axis. Further, the manufacturing is performed by including a step of installing a desired target having a hole in the center of the sputtering apparatus and a step of forming a coating film on the surface of the ceramic disk.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下に、本発明の
実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明
の実施の形態1における出力窓を示す断面図である。図
において、10は本実施の形態における出力窓であり、
1は円形導波管、2は円形導波管1の中間に配置された
セラミック円板、3はセラミック円板2表面に均一にコ
ーティングされた窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜よりなるコーティング膜、5は円形導波管2の
両側に設けられた方形導波管をそれぞれ示している。本
実施の形態では、円形導波管1の中間にセラミック円板
2が配置され、セラミック円板2の円周部と円形導波管
1の内壁面で気密封止された出力窓において、セラミッ
ク円板2の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜を均一にコーティングし、セラミック円板2全
面に均一な厚さのコーティング膜3を形成したものであ
る。なお、コーティング膜3の膜厚は、二次電子放出係
数を十分に下げることができ、且つマイクロ波の反射も
起こらない1〜2nm程度とした。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an output window according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 10 is an output window in the present embodiment,
Reference numeral 1 is a circular waveguide, 2 is a ceramic disk arranged in the middle of the circular waveguide 1, and 3 is a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like uniformly coated on the surface of the ceramic disk 2. Coating films 5 indicate rectangular waveguides provided on both sides of the circular waveguide 2, respectively. In the present embodiment, the ceramic disc 2 is arranged in the middle of the circular waveguide 1, and in the output window hermetically sealed by the circumferential portion of the ceramic disc 2 and the inner wall surface of the circular waveguide 1, the ceramic disc 2 A thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like is uniformly coated on the surface of the disc 2, and a coating film 3 having a uniform thickness is formed on the entire surface of the ceramic disc 2. The thickness of the coating film 3 is set to about 1 to 2 nm, which can sufficiently reduce the secondary electron emission coefficient and does not cause microwave reflection.

【0010】本実施の形態における出力窓の製造方法、
すなわちセラミック円板2の表面にスパッタリング装置
等により窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等のコー
ティング膜3を均一に形成する方法は、後述の実施の形
態3〜実施の形態5にて説明し、ここでは省略する。本
実施の形態によれば、セラミック円板2表面のコーティ
ング膜3の膜厚が全面均一であるため、セラミック円板
2の中心部及び外周部、特にトリプルジャンクションに
おける二次電子放出係数を下げ、マルチパクタ放電を抑
制することが可能である。また、コーティング膜3はセ
ラミック円板2全面において適切な膜厚であるため、マ
イクロ波の反射も起こらず、信頼性が高く高性能な出力
窓が得られる。
A method of manufacturing an output window according to the present embodiment,
That is, a method for uniformly forming the coating film 3 of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like on the surface of the ceramic disk 2 with a sputtering device or the like will be described in Embodiments 3 to 5 below, and here, Will be omitted. According to the present embodiment, since the coating film 3 on the surface of the ceramic disc 2 has a uniform thickness over the entire surface, the secondary electron emission coefficient at the central portion and the outer peripheral portion of the ceramic disc 2, especially at the triple junction, is reduced, It is possible to suppress multipactor discharge. Further, since the coating film 3 has an appropriate film thickness on the entire surface of the ceramic disk 2, reflection of microwave does not occur, and a highly reliable and high performance output window can be obtained.

【0011】実施の形態2.図2は、本発明の実施の形
態2における出力窓を示す断面図である。図において、
10aは本実施の形態における出力窓、3aはセラミッ
ク円板2の表面にコーティングされた窒化チタン、酸化
チタン、酸化クロム等の薄膜よりなるコーティング膜
で、セラミック円板2の外周部の膜厚が中心部の膜厚よ
りも厚くなるように形成されている。なお、図中、同
一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本
実施の形態におけるセラミック円板2表面のコーティン
グ膜3aは、図3に示すように、セラミック円板2の外
周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように形成さ
れている。これにより、セラミック円板2外周部におけ
る二次電子放出係数をさらに下げることができる。ま
た、セラミック円板2外周部の電場は中心部に比べて著
しく小さいため、コーティング膜3aの膜厚が厚いこと
により生じるマイクロ波の反射は無視できる程度であ
る。なお、本実施の形態における出力窓の製造方法は、
後述の実施の形態3〜実施の形態5にて説明し、ここで
は省略する。
Embodiment 2. FIG. 2 is a sectional view showing an output window according to the second embodiment of the present invention. In the figure,
Reference numeral 10a denotes an output window in the present embodiment, 3a denotes a coating film made of a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like coated on the surface of the ceramic disk 2. It is formed to be thicker than the central portion. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3, the coating film 3a on the surface of the ceramic disk 2 in the present embodiment is formed such that the film thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 is thicker than the film thickness of the central portion thereof. Thereby, the secondary electron emission coefficient at the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 can be further reduced. Further, since the electric field at the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 is significantly smaller than that at the central portion, the reflection of microwaves caused by the thick film of the coating film 3a is negligible. In addition, the manufacturing method of the output window in the present embodiment,
This will be described in Embodiments 3 to 5 below, and will be omitted here.

【0012】図4は、本実施の形態による出力窓と従来
の出力窓におけるマイクロ波通過時の発熱量を比較した
図である。図中、Aは本実施の形態による出力窓の発熱
量、Bは従来の出力窓の発熱量を示している。本実施の
形態における出力窓は従来品に比べて発熱量が小さく、
本実施の形態の効果が確認できる。本実施の形態によれ
ば、セラミック円板2表面のコーティング膜3aを、外
周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように形成す
ることにより、セラミック円板2の外周部、特にトリプ
ルジャンクションにおける二次電子放出係数を下げ、マ
ルチパクタ放電を抑制することが可能であり、信頼性が
高く高性能な出力窓が得られる。
FIG. 4 is a diagram comparing the amounts of heat generated when microwaves pass through the output window according to the present embodiment and the conventional output window. In the figure, A indicates the heat generation amount of the output window according to the present embodiment, and B indicates the heat generation amount of the conventional output window. The output window in the present embodiment has a smaller heat generation amount than the conventional product,
The effect of this embodiment can be confirmed. According to the present embodiment, the coating film 3a on the surface of the ceramic disk 2 is formed so that the film thickness at the outer peripheral portion is larger than the film thickness at the central portion. It is possible to reduce the secondary electron emission coefficient at the triple junction and suppress the multipactor discharge, and it is possible to obtain a highly reliable and high-performance output window.

【0013】なお、本実施の形態及び上記実施の形態1
における出力窓において、円形導波管1を電界研磨等に
より鏡面仕上げしたり、セラミック円板2の外周部に通
常設けられるC面取りを無くしたものを用いることによ
り、トリプルジャンクションにおける二次電子放出係数
をさらに下げることができる。また、本実施の形態及び
上記実施の形態1では、マイクロ波の場合を例に挙げて
説明したが、ミリ波、高周波についても同様な効果が得
られ、本発明は有効である。
The present embodiment and the above-mentioned first embodiment
In the output window in, the secondary electron emission coefficient in the triple junction is obtained by using the circular waveguide 1 which is mirror-finished by electropolishing or the like, or which has no C chamfer normally provided on the outer peripheral portion of the ceramic disk 2. Can be further lowered. Further, in the present embodiment and the above-described first embodiment, the case of microwaves has been described as an example, but similar effects can be obtained for millimeter waves and high frequencies, and the present invention is effective.

【0014】本実施の形態及び上記実施の形態1におけ
る出力窓をマイクロ波を用いる機器に適用した例を図5
に示す。図において、20は電子管、30はマイクロ波
を用いる機器であり、出力窓10a(または10)は機
器30に取り付けられている。出力窓10a(または1
0)は、電子管20からのマイクロ波を機器30へ伝授
するとともに、電子管20と機器30を分かつ役割も果
たしている。このように、本実施の形態及び上記実施の
形態1における出力窓10a(または10)は、マイク
ロ波を発生する電子管の他、マイクロ波やミリ波の電力
を利用する加熱装置、加速器または処理装置等に広く用
いられる。
FIG. 5 shows an example in which the output window in this embodiment and the first embodiment is applied to a device using microwaves.
Shown in. In the figure, 20 is an electron tube, 30 is a device that uses microwaves, and the output window 10a (or 10) is attached to the device 30. Output window 10a (or 1
0) transmits the microwave from the electron tube 20 to the device 30, and also serves to divide the electron tube 20 and the device 30. As described above, the output window 10a (or 10) in the present embodiment and the first embodiment is not only the electron tube that generates microwaves, but also a heating device, an accelerator, or a processing device that uses microwave or millimeter-wave power. Widely used for etc.

【0015】実施の形態3.図6は、本発明の実施の形
態3における出力窓の製造方法を示す図であり、セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜をコーティングする際のスパッタリング装置内
部を示している。図において、2はセラミック円板、8
は所望の薄膜を形成するためのターゲット、9はマスク
である。本実施の形態では、円形導波管の中間にセラミ
ック円板2が配置された出力窓の製造工程において、セ
ラミック円板2の表面にスパッタリング装置により窒化
チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティン
グする方法として、セラミック円板2の表面全体に薄膜
を形成する工程Aと、セラミック円板2の中心部をマス
ク9で覆い、外周部のみに薄膜を形成する工程Bを含ん
で製造するものである。スパッタリング装置において
は、一般に、セラミック円板2表面全体に薄膜を形成す
る工程Aの場合、セラミック円板2の中心部の方が外周
部よりも膜厚が厚くなる傾向にあるが、本実施の形態に
おける製造方法によれば、工程Bにおいて外周部にのみ
薄膜が形成されるため、上記実施の形態1に示した全面
均一なコーティング膜3(図1)または上記実施の形態
2に示した外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚いコー
ティング膜3a(図2)を形成することが可能である。
なお、工程Aと工程Bの順序を入れ替え、リフトオフ法
としてもよい。まず、セラミック円板2の中心部をマス
ク9で覆い外周部のみに薄膜を形成し、その後マスク9
を外してセラミック円板2全面に薄膜を形成しても、同
様のコーティング膜3(または3a)が形成できる。
Embodiment 3. FIG. 6 is a diagram showing a method for manufacturing an output window according to the third embodiment of the present invention, showing the inside of a sputtering apparatus when a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like is coated on the surface of a ceramic disc. ing. In the figure, 2 is a ceramic disc, 8
Is a target for forming a desired thin film, and 9 is a mask. In the present embodiment, in the manufacturing process of the output window in which the ceramic disc 2 is arranged in the middle of the circular waveguide, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like is formed on the surface of the ceramic disc 2 by a sputtering device. The coating method includes a step A of forming a thin film on the entire surface of the ceramic disk 2 and a step B of covering the central part of the ceramic disk 2 with a mask 9 and forming a thin film only on the outer peripheral part. Is. In the sputtering apparatus, generally, in the case of the step A of forming a thin film on the entire surface of the ceramic disc 2, the central portion of the ceramic disc 2 tends to have a larger film thickness than the outer peripheral portion. According to the manufacturing method of the embodiment, since the thin film is formed only in the outer peripheral portion in the step B, the uniform coating film 3 (FIG. 1) shown in the first embodiment or the outer periphery shown in the second embodiment. It is possible to form the coating film 3a (FIG. 2) in which the film thickness of the part is thicker than the film thickness of the central part.
The lift-off method may be performed by changing the order of step A and step B. First, the central portion of the ceramic disk 2 is covered with the mask 9 to form a thin film only on the outer peripheral portion, and then the mask 9 is formed.
Even if the film is removed and a thin film is formed on the entire surface of the ceramic disk 2, the same coating film 3 (or 3a) can be formed.

【0016】実施の形態4.図7は、本発明の実施の形
態4における出力窓の製造方法を示す図であり、セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜をコーティングする際のスパッタリング装置内
部を示している。図において、2はセラミック円板、2
aはセラミック円板2の中心軸、8は所望の薄膜を形成
するためのターゲット、8aはターゲット8の中心軸を
示している。本実施の形態では、円形導波管の中間にセ
ラミック円板2が配置された出力窓の製造工程におい
て、セラミック円板2の表面にスパッタリング装置によ
り窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜をコー
ティングする方法として、スパッタリング装置に所望の
ターゲット8を設置する工程と、スパッタリング装置に
セラミック円板2の中心軸2aをターゲット8の中心軸
8aから任意の距離rだけずらしてセラミック円板2を
設置する工程と、セラミック円板2をその中心を軸とし
て回転させながら、セラミック円板2表面に薄膜を形成
する工程を含んで製造するものである。スパッタリング
装置においては、一般に、セラミック円板2とターゲッ
ト8を同軸に設置した場合、セラミック円板2の中心部
の方が外周部よりも膜厚が厚くなる傾向にあるが、本実
施の形態における製造方法によれば、セラミック円板2
の中心軸2aとターゲット8の中心軸8aをずらして設
置することにより、上記実施の形態1に示した全面均一
なコーティング膜3(図1)または上記実施の形態2に
示した外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚いコーティ
ング膜3a(図2)を形成することが可能である。
Fourth Embodiment FIG. 7 is a diagram showing a method of manufacturing an output window according to the fourth embodiment of the present invention, showing the inside of a sputtering apparatus when coating the surface of a ceramic disk with a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like. ing. In the figure, 2 is a ceramic disk, 2
Reference symbol a denotes a central axis of the ceramic disk 2, 8 denotes a target for forming a desired thin film, and 8a denotes a central axis of the target 8. In the present embodiment, in the manufacturing process of the output window in which the ceramic disc 2 is arranged in the middle of the circular waveguide, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like is formed on the surface of the ceramic disc 2 by a sputtering device. As a coating method, a step of installing a desired target 8 in a sputtering apparatus and a method of installing the ceramic disk 2 in the sputtering apparatus by displacing the central axis 2a of the ceramic disk 2 from the central axis 8a of the target 8 by an arbitrary distance r And the step of forming a thin film on the surface of the ceramic disk 2 while rotating the ceramic disk 2 about its center as an axis. In the sputtering apparatus, generally, when the ceramic disk 2 and the target 8 are coaxially installed, the central part of the ceramic disk 2 tends to have a larger film thickness than the outer peripheral part. However, in the present embodiment, According to the manufacturing method, the ceramic disc 2
By disposing the center axis 2a of the target 8 and the center axis 8a of the target 8 so as to be displaced from each other, the coating film 3 (FIG. 1) having the entire surface uniform shown in FIG. It is possible to form the coating film 3a (FIG. 2) whose thickness is thicker than that of the central portion.

【0017】実施の形態5.図8は、本発明の実施の形
態5における出力窓の製造方法を示す図であり、セラミ
ック円板の表面に窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム
等の薄膜をコーティングする際のスパッタリング装置内
部を示している。図において、2はセラミック円板、8
8はターゲット、88aはターゲット88の中心部に設
けられた穴を示している。本実施の形態では、円形導波
管の中間にセラミック円板2が配置された出力窓の製造
工程において、セラミック円板2の表面にスパッタリン
グ装置により窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の
薄膜をコーティングする方法として、スパッタリング装
置に中心部に穴88aの開いた形状の所望のターゲット
88を設置する工程と、セラミック円板2表面に薄膜を
形成する工程を含んで製造するものである。スパッタリ
ング装置においては、セラミック円板2と通常のターゲ
ットを同軸に設置した場合、セラミック円板2の中心部
の方が外周部よりも膜厚が厚くなる傾向にあるが、本実
施の形態における製造方法によれば、中心部に穴88a
の開いたターゲット88を用いることにより、セラミッ
ク円板2外周部に到達する薄膜材料が多くなるため、上
記実施の形態1に示した全面均一なコーティング膜3
(図1)または上記実施の形態2に示した外周部の膜厚
が中心部の膜厚よりも厚いコーティング膜3a(図2)
を形成することが可能である。
Embodiment 5. FIG. 8 is a diagram showing a method of manufacturing an output window according to a fifth embodiment of the present invention, showing the inside of a sputtering apparatus when coating a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like on the surface of a ceramic disk. ing. In the figure, 2 is a ceramic disc, 8
Reference numeral 8 indicates a target, and reference numeral 88a indicates a hole provided in the center of the target 88. In the present embodiment, in the manufacturing process of the output window in which the ceramic disc 2 is arranged in the middle of the circular waveguide, a thin film of titanium nitride, titanium oxide, chromium oxide or the like is formed on the surface of the ceramic disc 2 by a sputtering device. The coating method includes a step of installing a desired target 88 having a hole 88a in the center of the sputtering apparatus, and a step of forming a thin film on the surface of the ceramic disk 2. In the sputtering apparatus, when the ceramic disk 2 and a normal target are coaxially installed, the central part of the ceramic disk 2 tends to have a larger film thickness than the outer peripheral part. According to the method, there is a hole 88a in the center.
By using the open target 88, the amount of thin film material reaching the outer peripheral portion of the ceramic disk 2 increases, so that the coating film 3 having the entire surface uniform shown in the first embodiment is formed.
(FIG. 1) or the coating film 3a shown in the second embodiment in which the film thickness of the outer peripheral portion is thicker than the film thickness of the central portion (FIG. 2).
Can be formed.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、円形導
波管の中間にセラミック円板が配置され、セラミック円
板の周部と円形導波管の内壁面で気密封止された出力
窓において、セラミック円板の表面に、セラミック円板
の外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように
ーティング膜を形成することにより、セラミック円板全
面、特に外周部からの2次電子放出及びマクチパクタ
を十分に抑制することができ、信頼性が高く高性能な出
力窓が得られる。
As is evident from the foregoing description, according to the present invention, the ceramic disc is positioned in the middle of the circular waveguide, hermetically sealed with the inner wall surface of the outer peripheral portion and the circular waveguide of the ceramic disc in the output window has, on the surface of the ceramic disc, co as the thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disc is thicker than the thickness of the central portion
By forming the computing film, ceramic disc entirely, particularly the secondary electron emission and Makuchipakuta over <br/> from the outer peripheral portion can be sufficiently suppressed, high performance output window reliability obtained .

【0019】また、本発明における出力窓の製造方法に
よれば、セラミック円板の表面に、セラミック円板の外
周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるようにコーテ
ィング膜を形成することができるため、安価で、信頼性
が高く高性能な出力窓を製造することが可能である。
Further, according to the manufacturing method of the output window in the present invention, the surface of the ceramic disc, quotes as the thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disc is thicker than the thickness of the central portion
Since the wing film can be formed , it is possible to manufacture an inexpensive, reliable and high-performance output window.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1における出力窓を示す
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an output window according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2における出力窓を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an output window according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態2における出力窓のコー
ティング膜の膜厚分布を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a film thickness distribution of a coating film of an output window according to the second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態2における出力窓と従来
の出力窓の発熱量を比較する図である。
FIG. 4 is a diagram comparing the heat generation amounts of the output window in the second embodiment of the present invention and the conventional output window.

【図5】 本発明の実施の形態1及び実施の形態2にお
ける出力窓の適用例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an application example of an output window in the first and second embodiments of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態3における出力窓の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the output window according to the third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態4における出力窓の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the output window in the fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態5における出力窓の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the output window in the fifth embodiment of the present invention.

【図9】 従来の出力窓を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional output window.

【図10】 出力窓のトリプルジャンクションを示す部
分拡大断面図である。
FIG. 10 is a partially enlarged sectional view showing a triple junction of an output window.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円形導波管、2 セラミック円板、2a セラミッ
ク円板中心軸、3、3a コーティング膜、4 フラン
ジ、5 方形導波管、6 ろう材、7 トリプルジャン
クション、8 ターゲット、8a ターゲット中心軸、
9 マスク、10、10a 出力窓、20 電子管、3
0 機器、88 ターゲット、88a 穴。
1 circular waveguide, 2 ceramic disc, 2a ceramic disc central axis, 3a coating film, 4 flange, 5 rectangular waveguide, 6 brazing material, 7 triple junction, 8 target, 8a target central axis,
9 masks, 10 and 10a output window, 20 electron tubes, 3
0 instrument, 88 target, 88a hole.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置され、上記セラミック円板の外周部と上記円形導波管
の内壁面とがろう材を介し気密封止された出力窓におい
て、上記セラミック円板の表面に、上記セラミック円板
の外周部と上記円形導波管の内壁面との上記ろう材を介
した接合部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように
コーティング膜を形成したことを特徴とする出力窓。
1. An output window in which a ceramic disk is arranged in the middle of a circular waveguide, and an outer peripheral portion of the ceramic disk and an inner wall surface of the circular waveguide are hermetically sealed by a brazing material , On the surface of the ceramic disc, the brazing material between the outer peripheral portion of the ceramic disc and the inner wall surface of the circular waveguide is interposed.
An output window, wherein the coating film is formed so that the thickness of the bonded portion is larger than the thickness of the central portion.
【請求項2】 上記コーティング膜は、窒化チタン、酸
化チタン、または酸化クロムよりなることを特徴とする
請求項1記載の出力窓。
2. The output window according to claim 1, wherein the coating film is made of titanium nitride, titanium oxide, or chromium oxide.
【請求項3】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置され、上記セラミック円板の外周部と上記円形導波管
の内壁面とがろう材を介し気密封止された出力窓の製造
工程において、上記セラミック円板の表面に上記セラミ
ック円板の外周部と上記円形導波管の内壁面との上記ろ
う材を介した接合部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くな
るようにコーティング膜を形成する方法であって、上記
セラミック円板の表面全体に上記コーティング膜を形成
する工程と、上記セラミック円板の中心部をマスクで覆
い、外周部のみに上記コーティング膜を形成する工程を
含むことを特徴とする出力窓の製造方法。
3. A ceramic disc is arranged in the middle of the circular waveguide, and the outer periphery of the ceramic disc and the circular waveguide.
In the manufacturing process of the output window whose inner wall surface is hermetically sealed by a brazing material, the outer peripheral portion of the ceramic disk and the inner wall surface of the circular waveguide are formed on the surface of the ceramic disk.
A method of forming a coating film so that the thickness of a joint portion via a corrugated material is thicker than the thickness of a central portion, the method comprising forming the coating film on the entire surface of the ceramic disc, A method of manufacturing an output window, comprising a step of covering a central portion of a ceramic disk with a mask and forming the coating film only on an outer peripheral portion.
【請求項4】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置された出力窓の製造工程において、上記セラミック円
板の表面にスパッタリング装置により上記セラミック円
板の外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるように
コーティング膜を形成する方法であって、上記スパッタ
リング装置に所望のターゲットを設置する工程と、上記
スパッタリング装置に上記セラミック円板の中心軸を上
記ターゲットの中心軸から任意の距離だけずらして上記
セラミック円板を設置する工程と、上記セラミック円板
をその中心を軸として回転させながら、上記セラミック
円板表面に上記コーティング膜を形成する工程を含むこ
とを特徴とする出力窓の製造方法。
4. A manufacturing process of an output window in which a ceramic disc is arranged in the middle of a circular waveguide, wherein the film thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disc is controlled by a sputtering device on the surface of the ceramic disc. A method of forming a coating film to be thicker than the film thickness, the step of installing a desired target in the sputtering device, and the center axis of the ceramic disk in the sputtering device is arbitrary from the center axis of the target. And the step of forming the coating film on the surface of the ceramic disc while rotating the ceramic disc around its center as an axis. Window manufacturing method.
【請求項5】 円形導波管の中間にセラミック円板が配
置された出力窓の製造工程において、上記セラミック円
板の表面にスパッタリング装置により、上記セラミック
円板の外周部の膜厚が中心部の膜厚よりも厚くなるよう
にコーティング膜を形成する方法であって、上記スパッ
タリング装置に中心部に穴の開いた形状の所望のターゲ
ットを設置する工程と、上記セラミック円板表面に上記
コーティング膜を形成する工程を含むことを特徴とする
出力窓の製造方法。
5. A manufacturing method of an output window in which a ceramic disc is arranged in the middle of a circular waveguide, wherein the film thickness of the outer peripheral portion of the ceramic disc is centered by a sputtering device on the surface of the ceramic disc. A method of forming a coating film so as to be thicker than the film thickness of, the step of setting a desired target having a hole in the center of the sputtering device, and the coating film on the surface of the ceramic disk. A method of manufacturing an output window, comprising the step of forming an output window.
JP2000391132A 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3503595B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000391132A JP3503595B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000391132A JP3503595B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002198701A JP2002198701A (en) 2002-07-12
JP3503595B2 true JP3503595B2 (en) 2004-03-08

Family

ID=18857345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000391132A Expired - Fee Related JP3503595B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Output window and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3503595B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2480451A (en) * 2010-05-18 2011-11-23 E2V Tech Electron tube rf output window

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002198701A (en) 2002-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3670196A (en) Helix delay line for traveling wave devices
US4965541A (en) Waveguide provided with double disk window assembly having dielectric disks
US8237366B2 (en) Output window with venting means for use with a vacuum electron device
JP3503595B2 (en) Output window and manufacturing method thereof
US5477107A (en) Linear-beam cavity circuits with non-resonant RF loss slabs
US7688163B2 (en) Pillbox vacuum window
JP2013526765A (en) Electron tube
JP3283457B2 (en) Airtight high-frequency window
JPH05129802A (en) Airtight high frequency window
JP2928113B2 (en) Pill box type vacuum window
JP3028834B2 (en) High frequency transmission window structure and method of manufacturing the same
JP2005050572A (en) Magnetron for microwave oven
JP2765525B2 (en) Traveling wave tube
JPS5936001Y2 (en) Connection structure between vacuum window and waveguide
CN1841635B (en) Magnetron
JP2003234074A (en) Vacuum window for high-frequency and gyrotron device
JPS6047761B2 (en) airtight high frequency window
JPH0745210A (en) Output circuit for helix type traveling wave tube
US11949140B2 (en) Pillbox-type RF window including a protrusion and notch assembly for suppressing rotation of the window and a manufacturing method therefor
JP4659239B2 (en) Microwave electron tube input / output window structure
JP2848146B2 (en) Microwave vacuum airtight coaxial window
CN101937820B (en) Sealing structure for window plate of gyrotron output window
JP2850658B2 (en) Coupled cavity traveling wave tube
JP2023108984A (en) High-frequency window
JPH0538522Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031201

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees