JP4405674B2 - ビームの経路補正用磁場を有するマルチビーム電子管 - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は、例えば、クライストロンまたは進行波管のような、マルチビーム縦相互作用電子管に関するものである。これらの電子管は、概して、軸回りに構成され、この軸に平行な複数の縦方向の電子ビームを具備している。これらのビームは、しばしば、複数の陰極が固定された共通の電子銃で生起され、進行方向の終点において、１以上のコレクタに接続されている。電子銃とコレクタとの間において、ビームは、出力でマイクロ波エネルギを取り出すマイクロ波構造体を通過させられる。この構造体は、連続する共鳴キャビティおよびドリフト管から構成されている。電子ビームは、それらの細長い形状を維持するために、主軸に心合わせされ、前記マイクロ波構造体を取り囲むフォーカサーの磁場によって収束させられる。
【０００２】
マルチビーム電子管の利点は、生起される電流が高く、かつ／または、電圧が低く、かつ／または、長さが短いということである。
ほぼ同等の性能を得るための電子管の全体的な大きさは、一般に、より小さい。したがって、使用される電源および変調器は、簡略化され、かつ、よりコンパクトである。各ビームのパービアンスが概して低いので、相互作用の効率はより良好である。
【０００３】
クライストロンの場合には、キャビティが高電流によって荷電されるという事実によって、バンド幅が増大させられる。
シングルビーム管と比較したときの、主な欠点の１つは、ビームが、ドリフト管によって認め得るほど遮断されずに、マイクロ波構体を通して進行することができるような、最適に収束した磁場を発生させることが困難であるということである。
【０００４】
マルチビームクライストロンでは、ボディ電流と呼ばれる遮断される電流は、しばしば、約４〜８％であるのに対し、従来のシングルビームクライストロンでは、高効率クライストロンの場合のように、ビームが大きく周波数変調された場合でさえも、２〜３％を超えることはない。
【０００５】
過度の遮断は、複雑かつ高価な冷却システムを必要とする極端に大きな加熱が必要となるばかりでなく、膨張、脱気、周波数変化、振動、スプリアスモードの励起、反射電子、イオン衝撃およびビームとマイクロ波構造体との間の動揺する相互作用が生ずるために、電子管の不十分な作動にもつながる。
【０００６】
この遮断は、コレクタに近接するときのより大きな密度変調の降下によって空間電荷力を増大させ、それによって、結果としてドリフト管の壁面に近接するように、ビームの断面を増大させてしまうことによるものである。また、この遮断は、部分的には、軸方向の磁場が変化する領域、すなわち、電子銃およびコレクタの近傍において半径方向の磁場を必然的に生ずるフォーカサーによるものである。さらに、フォーカサーが完全ではないために、ピンぼけに寄生する磁気成分が生起される。
【０００７】
マルチビーム電子管に特有のピンぼけの他の主な原因は、各ビームが、電子管の形態及びその動作モードに依存して、他のビームを動揺させる危険性を生ずる方位磁場を生成するということである。この方位磁場は、偏心ビームに、それらを偏向させる半径方向の遠心力を生じさせる。
【０００８】
フォーカサーとそのコイルの形態について特に注意することにより、ピンぼけ磁気成分を低減することが可能であることは公知である。
また、電子管の本体において中間極片を使用することにより、半径方向の磁場を低減することに寄与することも可能である。
【０００９】
電子が出射されるとすぐに磁束線が前記電子の経路にほぼ合致するように、電子銃が改良されてもよい。
ドリフト管がビームの全体的な移動に追随するように、ドリフト管の傾きを変化させることも可能である。
【００１０】
しかしながら、これら全ての解決策は、全ての他のビームによって、偏心ビームに誘起される方位磁場に対抗するものではない。
したがって、この発明の目的は、この誘導方位磁場を、ゲインまたは効率特性を低下させることなく、低減または消滅させることである。
【００１１】
これを達成するために、この発明は、本体を貫通する多数のほぼ平行な電子ビームを具備するマルチビーム電子管を提案している。これらのビームの内、少なくともいくつかが、ビーム間容積を画定する。このビーム間容積を画定するビームの各々は、全ての他のビームによって誘起された動揺方位磁場にかけられる。電子管は、本体内に、ビーム間容積内に配置される少なくとも１つの導体部材において、ビームの電流の方向とは逆方向への逆電流を許容する手段を具備し、この逆電流が、ビーム間容積を画定するビーム内に、前記動揺磁場に対抗する補正磁場を生成する。
【００１２】
前記導体部材は、本体内に組み込まれてもよく、また、これとは反対に、本体から電気的に絶縁されていてもよい。
【００１３】
前記本体内に組み込まれた導体部材内に逆電流の流通を許容する手段は、本体の入力に近接して、アース接続部を具備し、それによって、逆電流が、このアースにより閉じられたビームの電流から生じ、コレクタが、ビームを生成する陰極とアースとの中間電位に配される。
【００１４】
このアース接続部は、陰極に電位を供給する高電圧源に接続されていることが好ましい。
この種の電子管、すなわち、クライストロンまたは進行波管のいずれかにおいては、本体は、複数のキャビティを具備し、該キャビティの入力および出力において、ビームがドリフト管内に含まれる。ドリフト管が、同じ導体ブロック内にくり抜かれる場合には、この導体ブロックは、逆電流が流れる導体部材として機能する。
【００１５】
電流をビーム間容積内に強制するために、導体ブロックは、ビーム間容積を取り巻く中央部分に、該中央部分の周りに配置されたブロックの周辺部分を占有するものよりも低い抵抗を有している。
【００１６】
これらの種々の抵抗を得るために、中央部分は第１の材料により、周辺部分は第２の材料によってそれぞれ構成され、該第２の材料が最も高い抵抗を有している。
【００１７】
また、ブロックの周辺部の周囲に、その点における抵抗を増加させるためにシケインを形成することも好ましい。
２つの連続するキャビティが、導体ブロックと一体的な共通の壁を有する場合には、導体ブロックおよびこの共通壁内に抵抗性インサートが含まれていてもよく、この抵抗性インサートは、該インサート周りのループおよび該インサート各側部の共通壁において反対方向に、前記導体ブロック内に逆電流を流通させる。
【００１８】
逆電流の流通を許容する手段は、本体の入力近傍に配される第１の接続手段と、本体の出力近傍に配される第２の接続手段とを具備し、これら接続手段が、逆電流を供給する必要がある電源に接続するために使用される。
【００１９】
導体部材が本体内に組み込まれている態様では、本体および／またはコレクタは、通常は電気的接触状態にある種々の部材から電気的に絶縁されなければならない。
ドリフト管が同じ導体ブロック内にくり抜かれない態様では、ビーム間容積はドリフト管内で中空であり、その内部に、本体といかなる電気的な接触をも生じることなく、前記ドリフト管とほぼ平行となるように、導体部材を収容することができる。
【００２０】
この導体部材は、キャビティの入力および出力に、硬質部分を具備し、キャビティをまたぐと同時にキャビティの両側に接続される２つの硬質部分を接続する柔軟な接続部を具備していてもよい。
【００２１】
この発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照した、この発明に係るマルチビーム電子管の実施形態についての説明を読むことにより明らかになる。
図１ａは、この発明に係るマルチビーム電子管の本体を示す断面図である。
図１ｂは、電子ビームにより誘起される磁場を示している。
図２は、この発明に係るマルチビームクライストロンを示す縦断面図である。
図３ａおよび図３ｂは、内部に組み込まれた導体部材を有する、この発明に係るクライストロンの本体の部分的な縦断面図および横断面図である。
図４ａおよび図４ｂは、本体から絶縁された導体部材を有する、この発明に係るクライストロン本体の部分的な縦断面図および横断面図である。
図５ａ，図５ｂ，図５ｃは、本体から絶縁された導体部材を有する、この発明に係るクライストロン本体の部分的な縦断面図および横断面図である。
図６は、この発明に係るマルチビーム進行波管を示す縦断面図である。
【００２２】
図１ａは、マルチビーム電子管の電子ビーム１〜７を、断面において示している。これらのほぼ平行なビームは、本体内部のドリフト管１３内に収容されている。これらのドリフト管１３は、電子管の本体１０の一部を構成する同じ導体ブロック１５内にくり抜かれている。これらの内の１つのビーム１は、点０を通過し紙面に垂直な中心軸に中心合わせされている。他のビーム２〜７は、点０を中心とする円上に配置され、偏心している。通常は、それらは、相互に対して、ほぼ等距離に配されている。
【００２３】
図１ｂを見ると、電流Ｉｉからなるビームｉが、該ビームの軸から距離ｄだけ離れた点Ｎにおいて、ビームｉに直交する面内で、ほぼ、
ｂ_θｉ＝μ_０Ｉｉ／２πｄ
に等しい磁場ｂ_θｉを生起している。ここで、μ_０は、媒体の透磁率である。
【００２４】
したがって、図１ａにおける電子管の少なくとも１つの偏心ビーム７は、一方では、偏向しない求心収束力を発生するそれ自体の磁場ｂ_θ７にかけられ、他方では、他の全てのビーム１〜６によって誘起される磁場ｂ_θ１，ｂ_θ２，ｂ_θ３，ｂ_θ４，ｂ_θ５およびｂ_θ６の合成磁場Ｂ_θ、すなわち、
【数１】

にかけられる。
【００２５】
この合成磁場Ｂ_θは、中心軸から離れる方向にビーム７を偏向させる半径方向の遠心力を発生する。中心ビーム１に関しては、それが１つである場合には、対称性があるために偏向されることはない。
【００２６】
ここで、図２を参照すると、この発明に係るマルチビーム電子管が示されている。この電子管は、マルチビームクライストロンである。この電子管は、軸線ＸＸ′の周りに構成されている。
【００２７】
電子管は、同時に参照される図１ａに示されたものと同様に配置された、符号１〜７を有する複数のビームを有すると仮定する。これら７つのビームの内、符号２〜７の６本のビームは、ビーム間容積２２を画定している。一例では、それらは、半径ａの円上に配置され、ビーム間容積２２は円柱状である。最後のビーム１は、軸線ＸＸ′上に心合わせされ、他のビームは偏心している。ビーム１〜７は、電子銃１７によって生成される。その後、これらビーム１〜７は、それらが通過する本体１０に入り、その出力において、コレクタ１１内に収集される。電子銃１７は、高電圧源Ａ１によって供給される適当な電位Ｖｋに配されたときに、ビーム１〜７を生起する７個の陰極１８を有している。また、電子管は、本体１０の入力Ｅに向けて電子を加速する陽極１６をも具備している。この陽極は、陰極の電位Ｖｋよりも負ではない電位に配されている。図２においては、３個の陰極のみが示されている。
【００２８】
本体１０は、キャビティ２０とドリフト管１３とを交互に配して構成されている。キャビティ２０は、側壁２７を具備している。ビーム１〜７は、最初のキャビティ２０を貫通する前、最後のキャビティ２０を出る際、および、より一般的には、各キャビティ２０間において、ドリフト管１３内に収容される。本体１０は管状のフォーカサー１２内に配置される。本体１０は入力極片１９．１の後に始まり、出力極片１９．２の前で終了する。
【００２９】
ビーム間容積２２を画定するビーム２〜７の各々には、それらを偏向させるピンぼけ方位磁場が作用する。この方位磁場は、図１において説明したように、他の磁場の全てによって誘起される。この誘起される方位磁場の影響を減衰または消滅させることを試みるために、この発明に係るマルチビーム電子管は、本体１０内に、ビーム間容積２２内に配置される少なくとも１つの導体部材２３において、全てのビームにより運ばれる電流Ｉとは反対方向に、逆電流Ｉ′が流通することを許容する手段Ｍを具備している。この逆電流Ｉ′は、動揺したビーム２〜７内に、誘起された方位磁場Ｂ_θとは反対方向に向かう補正方位磁場Ｂ′_θを生起する。
【００３０】
図２に示される例では、導体部材２３は、電子管の本体１０内に組み込まれ、逆電流Ｉ′の流通を許容する手段Ｍは、本体１０の入力近傍にアース接続部Ｐを具備し、それによって、逆電流Ｉ′が、該アースにより閉じられた全てのビームにより運ばれる電流Ｉから生成される。コレクタ１１は、もちろん、陰極１８の電位Ｖｋとアース電位との間の中間電位Ｖｃに配される。
【００３１】
キャビティ２０の入力および出力には、図１ａに示されたようなビーム１〜７と同数のドリフト管１３がくり抜かれた導体ブロック１５が配置されている。
【００３２】
これらの導体ブロック１５は、内部を逆電流Ｉ′が流通する導体部材２３を構成している。図１ａでは、図示された導体ブロック１５は、半径ａ＋ｇ＋ｔの円柱であり、ここで、ｇは、ドリフト管の半径、ｔは、ドリフト管１３とブロック１５のエッジとの間に配置された材料の厚みである。この厚みｔは、本体１０の内部を密封するのに寄与している。
【００３３】
図２に示された形態では、逆電流Ｉ′は本体１０全体を、ビーム１〜７の電流Ｉとは反対方向に流通するが、ビーム間空間２２の内部を流れる部分のみが補正を提供する。ビーム間容積２２の外部を流れる部分、特に、キャビティの側壁２７を流れる部分は、補正には関係しないが、全く動揺を誘起しない。
【００３４】
図２に示された例では、アース接続部Ｐは、電子銃１７の陽極１６に配置されている。アース接続を入力極片１９．１に配置することも考えられる。この入力極片１９．１は、陰極１８が、フォーカサー１２の磁場によって動揺させられることを防止する。
【００３５】
この形態では、陰極１８の電位Ｖｋは、該陰極１８とアース接続部Ｐとの間に接続された電源Ａ１によって供給される。
一般に、この種の電子管では、アース接続は、コレクタ１１、または、該コレクタ１１がベース１０から電気的に絶縁されている場合には、コレクタ１１に収集された電子がフォーカサー１２の磁場によって動揺させられることを防止する出力極片１９．２において行われる。
【００３６】
電子管の本体１０に組み込まれた導体部材２３に逆電流Ｉ′を流通させることは、この本体１０および／またはコレクタ１１が、従来技術の従来の形態では電気的に接触状態にあった電子管の他の構成部品に対して電気的に絶縁されていることを必要とする。特に、フォーカサー１２は、誘電部材２４．１を用いて、本体１０から電気的に絶縁される。この例では、絶縁は、入力および出力極片１９．１，１９．２によって達成される。これらの極片１９．１，１９．２は、従来の電子管では、その入力Ｅおよびその出力Ｓにおいて本体と接触状態である。例えば、フォーカサー１２と極片１９．１，１９．２との間に挿入されたＰＴＦＥシート２４．１が使用される。また、最後のキャビティ２０内に、伝達ガイドが配置されている。入力導波管２５．１が、第１のキャビティ２０に接続され、増幅すべき信号をキャビティ２０に入射することを可能にする。この導波管２５．１は、絶縁カラー２４．２によって本体１０から電気的に絶縁されている。最後の導波管２０は、電子管によって生成されたマイクロ波エネルギをユーザ装置（図示略）に送信することを目的とした出力導波管２５．２に連通している。この導波管２５．２は、絶縁カラー２４．２によって本体１０から電気的に絶縁されている。
【００３７】
一般に、冷却装置２６が、コレクタ１１の周り、および、本体１０の周りにも設けられている。この冷却装置２６は、コレクタ１１および必要であれば本体１０から電気的に絶縁される。この絶縁は、冷却装置を、例えば、抵抗性冷媒を流通させる少なくとも１つのブラスチック製ダクト２８のような誘電材料から構成することにより得られてもよい。冷媒としては脱イオン水が使用されてもよい。
【００３８】
計算により、正確な補償を提供する逆電流Ｉ′は、Ｉ′＝（１／２）Ｉであることを示しており、ここで、Ｉは、電子管の全てのビーム１〜７の総電流に相当している。
他のビームによりビーム間空間２２を画定するビームの内の１つに誘起される方位磁場は、ビーム間空間を画定するビームが半径ａの円上に配列されている場合には、
Ｂ_θ＝μ_０Ｉ／４πａ
によって与えられる。
【００３９】
ビーム１〜７の総電流Ｉが、半径ａ＋ｇ＋ｔの断面を有する導体ブロック１５内で流通させられる場合には、逆電流Ｉ′は、
Ｉ′≒Ｉａ^２／（ａ＋ｇ＋ｔ）^２
で与えられ、この逆電流Ｉ′は、ａ，ｇ，ｔの値が、比ａ^２／（ａ＋ｇ＋ｔ）^２が０．５に等しいような値である場合には、明らかに正確な補償を許容する。
【００４０】
ａ＝２１．８ｍｍ，ｇ＝６ｍｍ，ｔ＝３ｍｍ等とすれば、最適な結果が得られる。寸法ａ，ｇ，ｔは、図１ａに示されているが、等しい縮尺で示されているわけではない。
【００４１】
本体１０全体を流通する電流から最適な逆電流Ｉ′を得ることを可能とする１つの方法は、電流を、ビーム間容積に優先的に通過させることである。
図３ａ，図３ｂ，図４ａ，図４ｂは、ビーム間容積内の電流が２つの好ましい方法で与えられる、この発明に係るマルチビームクライストロンの本体１０の一部を示す縦断面図および横断面図である。
【００４２】
２つの連続するキャビティ２０が、図３ａに概略的に示されている。それらは、図４ａには、簡略化のために示されていない。図３ｂ，図４ｂの横断面は、切断面ａａに沿って切断した断面図である。
【００４３】
図３ａ，図３ｂにおいて、導体ブロック１５は、周辺部３２によって取り囲まれた中央部３１から構成されている。ドリフト管１３は、中央部３１に配置されている。ビーム間容積２２の境界は、図３ｂに破線で示され、ドリフト管１３の中心を通る円にほぼ一致しており、中央部分３１はビーム間容積２２を取り囲んでいる。
【００４４】
少なくとも１つのブロックに対して、中央部分３１を第１の材料から構成し、周辺部分３２を第２の材料から構成し、これらの材料を、第１の材料の抵抗率が第２の材料の抵抗率よりも低くなるように選択することにより、このビーム間容積２２を通る優先的な流れが明確に得られる。
【００４５】
中央部分３１を、例えば、銅から構成し、周辺部分をステンレス鋼から構成していてもよい。他の選択も可能である。周辺部分３２の材料の選択は、所望の密封手段と適合性がなければならない。
【００４６】
少なくとも１つのブロック１５の周辺における抵抗率を、ビーム間容積における抵抗率に対して増加させる他の方法は、ブロック１５の周囲にシケイン３３を切り込むことである。これらのシケイン３３は、図４ａおよび図４ｂに示されている。このシケインを有する形態は、図４に示されるように、図３ａ，図３ｂに示された形態と組み合わせてもよいが、その必要性はない。
【００４７】
ビーム電流Ｉから生ずる逆電流Ｉ′に代えて、逆電流Ｉ′を流通させる手段Ｍは、一方が本体１０の入力Ｅ近傍に配され、他方が出力Ｓの近傍に配される２つの接続手段Ｃ１，Ｃ２を含むことができ、これらの接続手段は、逆電流Ｉ′を供給しなければならない低電圧源Ａ２の端子に接続することを意図している。（後述する）図６は、マルチビーム進行波管に適用されるこの特徴を示している。もちろん、これをマルチビームクライストロンに適用することもできる。
【００４８】
上述したマルチビームクライストロンでは、ビームの経路の補償は、逆電流がビーム間容積内、すなわち、ドリフト管１３内を流通する点において生ずる。しかしながら、これらのドリフト管１３は、本体１０の長さのほぼ７５％を占有し、そのことは、ビームの長さの２５％のみが補正を受けないことを意味するが、このことは問題になるほどものもではない。キャビティ２０の入力および出力における好適な補正が、必要であれば、この望ましくない偏向効果を低減するために考案されてもよい。
【００４９】
ドリフト管１３が同じ導体ブロック１５内にくり抜かれず、キャビティ３０に接続された管１３によって製造され、相互に分離されている形態では、ビーム間容積２２は導体材料によって満たされていない。
図５ａ，５ｂは、この特徴を有するマルチビームクライストロン本体を示す部分的な縦断面図および横断面図である。
【００５０】
この場合には、逆電流Ｉ′が流通する導体部材２３は、本体１０から電気的に絶縁されかつ分離されている。導体部材２３は、ビーム間容積２２内に、ドリフト管１３と平行に、該ドリフト管１３またはキャビティ２０と電気的に接触することなく延びている。該導体部材２３は、キャビティの入力および出力に配置された硬質の導体部分３４から構成され、これらの部分は、アルミナのような絶縁体３７によって被覆された硬質の導体棒とすることもできる。
【００５１】
本体の全長にわたって、一連の硬質の胴体部分３４が存在し、キャビティ２０の各側部に配置された２つの硬質の胴体部分３４が、キャビティ２０をまたぐ柔軟な接続部材３５によって接続されている。この柔軟な接続部材３５は、絶縁体で被覆された金属編組体でよい。
【００５２】
逆電流Ｉ′の流通を許容する手段Ｍは、導体部材２３の２つの端部に、逆電流Ｉ′を供給する電源Ａ２に接続することを目的とした接続手段Ｃ１，Ｃ２を具備している。
【００５３】
図５ｃに示されるように、電子管が中央ビームを有していない場合には、単一の導体部材２３が中央に設けられているだけで十分である。図５ｂに示されるように、電子管が中央ビームを有する場合には、複数の導体部材２３が望ましく、これらは、中央ビーム１と、ビーム間容積２２を画定するビーム２〜７との間に配置される。
【００５４】
ビームの内の１つに、他のビームにより誘起された望ましくない磁場は、定常状態、または、長いパルス持続時間で作動する場合にのみ電子管内に現れる。これは、遠距離通信用途、産業上または科学的用途、およびレーダに使用される多くの電子管の場合である。
【００５５】
なぜなら、ビームが本体１０内に入射されるたびごとに、一定時間にわたって、ドリフト管内に、磁場により誘起される動揺に対抗する渦電流を誘起するからである。
【００５６】
電子管のパルス反復周波数をＦとして、磁場により誘起された動揺が通過可能な材料の厚さｅは、
【数２】

で与えられる。ここで、ρは材料の抵抗率を単位Ωｃｍで示したもの、μ_ｒは材料の相対的透磁率である。銅に対しては、ρは１．７２×１０^−６Ωｃｍ、μ_ｒ＝１である。
【００５７】
電子管が、厚さｅ＝１６ｍｍの銅により分離されたリング内に６個のビームを有する場合には、パルス反復周波数Ｆは、せいぜい１７Ｈｚであり、この値は、パルスが、ピンぼけ効果を生ずることなく３０〜４０ｍｓにわたって持続することができる時間である。
【００５８】
マルチビームクライストロンにおける伝送の問題は、電力が高くかつパルスが長いほど大きい。
上述した電子管はクライストロンである。この発明に係るマルチビーム電子管は、図６に示されるように、進行波管であってもよい。
【００５９】
この種の電子管において、本体１０は、共通壁３６に配置される絞り２１によって相互に結合された一連のキャビティ３０から構成される。ビーム１〜７は、第１のキャビティ３０を貫通する前、最後のキャビティ３０を出る際、および、さらに一般的には、キャビティ３０間で、ドリフト管１３内に収容される。しかし、ここでは、ドリフト管１３は本体１０の長さの５０％より少ない範囲を占有しており、このことは、得られる補正があまり効率的ではないが、それにもかかわらず有効であることを意味している。ドリフト管１３がくり抜かれる導体ブロックは符号１５で示され、共通壁３６は導体ブロック１５と一体的である。
【００６０】
取り得る最長の長さにわたるビーム間容積２２における逆電流Ｉ′の流れを都合良くするために、導体ブロック１５および共通壁３６内に、逆電流Ｉ′が迂回することになる抵抗性インサート２００を含ませることができる。これらのインサート２００は、図６に、相互に固定された２つの部分２０１，２０２として示されている。導体ブロック１５内に配置された第１の部分２０１はドリフト管１３を取り囲む管状の形態を有している。逆電流Ｉ′は、第１の部分２０１の周りのループとして、導体ブロック１５内を流れる。
【００６１】
第２の部分は、第１の部分から、共通壁３６の厚みの中にフランジ状に延びている。
逆電流Ｉ′は、第２の部分２０２の両側において、反対方向に、共通壁３６の内部を流れる。
【００６２】
ブロック１５の半径方向の断面をとることにより、インサート２００はＴ字状断面を有し、その脚部は、第２の部分２０２であり、その横棒は第１の部分２０１である。インサート２００の周りを流れる逆電流Ｉ′の流れは、図６の円で囲んだ詳細図に示されている。
インサート２００は、例えば、ステンレス鋼、アルミナ、または、凹所から構成されていてもよい。
【００６３】
逆電流Ｉ′の流れを許容する手段Ｍは、２つの接続手段Ｃ１，Ｃ２を具備している。接続手段Ｃ１は本体１０の入力Ｅ近傍に配置され、他の接続手段Ｃ２は、本体１０の出力Ｓ近傍に配置され、これらの接続手段Ｃ１，Ｃ２は、逆電流Ｉ′を供給する低電圧源Ａ２の端子ｅ１，ｅ２に接続されるようになっている。図６において、第１の接続手段Ｃ１は、入力極片１９．１に配され、第２の接続手段Ｃ２は、コレクタ１１のベースに配されている。第１の接続手段Ｃ１は陽極１６に配され、第２の接続手段Ｃ２は出力極片に配されていてもよい。上述した例では、第２の接続手段Ｃ２はアース電位であるが、他の電位を採用してもよい。
【００６４】
低電圧源Ａ２と直列に接続された適当に選択された抵抗Ｒによって、逆電流の値を調節することができる。
図６では、他の電源Ａ１が、従来のように示されている。該電源Ａ１は、陰極１８とコレクタ１１との間に接続され、ビーム１〜７を生成するように機能する。これは高電圧源である。
この発明に係るマルチビーム電子管は、現存する電子管と比較して変更した構造を有するものではなく、必要なことは、上述した接続を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ〜ｂ】 図１ａは、この発明に係るマルチビーム電子管の本体を示す断面図である。図１ｂは、電子ビームにより誘起される磁場を示している。
【図２】 この発明に係るマルチビームクライストロンを示す縦断面図である。
【図３ａ〜ｂ】 内部に組み込まれた導体部材を有する、この発明に係るクライストロンの本体の部分的な縦断面図および横断面図である。
【図４ａ〜ｂ】 本体から絶縁された導体部材を有する、この発明に係るクライストロン本体の部分的な縦断面図および横断面図である。
【図５ａ〜ｃ】 本体から絶縁された導体部材を有する、この発明に係るクライストロン本体の部分的な縦断面図および横断面図である。
【図６】 この発明に係るマルチビーム進行波管を示す縦断面図である。

Claims (20)

1. 複数の略平行な電子ビーム（１〜７）を生起する電子銃と、これらのビームが通過する本体（１０）とを具備し、前記ビーム（１〜７）の内の少なくともいくつかのビーム（２〜７）がビーム間容積（２２）を画定し、該ビーム間容積（２２）を画定する各ビーム（２〜７）が、前記本体（１０）内において、他の全てのビームにより誘起された動揺する方位磁場（Ｂ_θ）にかけられるマルチビーム電子管であって、
   前記本体（１０）内において、前記ビーム間容積（２２）内に配置される少なくとも１つの導体部材（２３）内で、ビーム（１〜７）の電流（Ｉ）の方向とは反対方向に、逆電流（Ｉ′）の流通を許容する手段（Ｍ）を具備し、
   この逆電流（Ｉ′）が、ビーム間容積（２２）を画定するビーム（２〜７）内に、前記動揺する磁場（Ｂ_θ）に対抗する補正磁場を生起することを特徴とするマルチビーム電子管。
2. 前記導体部材（２３）が、前記電子管の本体（１０）内に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム電子管。
3. 前記ビーム（１〜７）の電子を出射する１以上の陰極（１８）を具備する電子銃（１７）を具備し、これらのビームが入力（Ｅ）から出力（Ｓ）に向かって前記本体（１０）を通過して、出力（Ｓ）において、少なくとも１つのコレクタ（１１）によって収集され、
   前記逆電流（Ｉ′）の流通を許容する手段（Ｍ）が、前記本体（１０）の入力（Ｅ）近傍のアース接続部を具備し、それによって、逆電流（Ｉ′）は、このアースにより閉じられたビーム（１〜７）の電流（Ｉ）から生じ、前記コレクタ（１１）が、アース電位と前記陰極（１８）の電位（Ｖｋ）との間の中間電位（Ｖｃ）に配されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のマルチビーム電子管。
4. 前記アース接続部（Ｐ）は、前記電子銃（１７）が設けられる陽極（１６）に配置されていることを特徴とする請求項３記載の電子管。
5. 前記アース接続部（Ｐ）は、前記本体（１０）の入力（Ｅ）に配置された入力極片（１９．１）に配置されていることを特徴とする請求項３記載の電子管。
6. 前記アース接続部（Ｐ）は、前記陰極（１８）に電位（Ｖｋ）を供給する電源（Ａ１）に接続するものであることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の電子管。
7. 前記逆電流（Ｉ′）の流通を許容する手段（Ｍ）が、前記本体の入力（Ｅ）近傍の第１の接続手段（Ｃ１）と、前記本体の出力（Ｓ）近傍の第２の接続手段（Ｃ２）とを具備し、これらの接続手段（Ｃ１，Ｃ２）が、逆電流（Ｉ′）を供給するための電源（Ａ２）に接続されるものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子管。
8. 前記本体（１０）が、連続するキャビティ（２０，３０）を具備し、前記ビーム（１〜７）が、前記キャビティ（２０，３０）の入力および出力において、導体ブロック（１５）内にくり抜かれたドリフト管（１３）内に収容され、これらの導体ブロック（１５）が、導体部材（２３）として機能することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の電子管。
9. 少なくとも１つの導体ブロック（１５）が、前記ビーム間容積を取り囲む中央部分（３１）に、該中央部分（３１）を取り囲む周辺部分（３２）の抵抗より小さい抵抗を有することを特徴とする請求項８記載の電子管。
10. 前記中央部分（３１）が第１の材料からなり、前記周辺部分（３２）が第２の材料からなり、第１の材料が、第２の材料よりも低い抵抗率を有することを特徴とする請求項９記載の電子管。
11. 前記少なくとも１つのブロック（１５）の周辺部分に、該周辺部分の抵抗率を増加させるために、その周面にシケイン（３３）が設けられていることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の電子管。
12. ２つの連続するキャビティ（３０）が、導体ブロック（１５）上に支持される共通壁（３６）を具備し、前記導体ブロック（１５）および前記共通壁（３６）が、抵抗性インサート（２００）を具備し、該インサートが、逆電流（Ｉ′）を、前記導体ブロック（１５）内で該インサート周りのループとして、かつ、共通壁（３６）内では該インサート（２００）の両側で反対方向に流通させることを特徴とする請求項８記載の電子管。
13. 前記ビーム（１〜７）が、コレクタ（１１）において収集され、かつ、前記本体（１０）および／またはコレクタ（１１）と相互作用する１以上の装置（２６，２５，１２）を具備し、
    これらの装置（２６，２５，１２）が、本体（１０）および／またはコレクタ（１１）から電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項２から請求項１２のいずれかに記載の電子管。
14. 前記本体および／または前記コレクタから電気的に絶縁された装置として、抵抗性流体が流通する絶縁材料からなる少なくとも１つのダクト（２８）から構成される、前記本体および／または前記コレクタを取り囲む冷却装置（２６）を含むことを特徴とする請求項１３記載の電子管。
15. 前記本体（１０）から電気的に絶縁された装置として、その内部に前記本体（１０）を配置する管状のフォーカサー（１２）を含み、誘電部材（２４．１）が、本体（１０）を前記フォーカサーから絶縁するために、本体（１０）の入力（Ｅ）および出力（Ｓ）に配置されていることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の電子管。
16. 前記本体（１０）から電気的に絶縁された装置として、誘電カラー（２４．２）により前記本体（１０）から絶縁された少なくとも１つの伝送ガイド（２５．１，２５．２）を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の電子管。
17. 前記本体（１０）が、連続したキャビティ（２０）を具備し、前記ビーム（１〜７）が、キャビティ（２０）の入力および出力において、相互に絶縁されたドリフト管（１３）内に収容され、
    前記導体部材（２３）が、細長く、前記ドリフト管または前記キャビティのいずれとも電気的な接触をすることなしに、前記ドリフト管（１３）に平行なビーム間容積（２２）内に延びていることを特徴とする請求項１記載の電子管。
18. 前記導体部材が、前記キャビティ（２０）の入力および出力に、硬質の導体部分（３４）を具備し、前記キャビティの両側に配される２つの連続する導体部分（３４）が、前記キャビティ（２０）をまたぐ柔軟な接続部（３５）によって接続されていることを特徴とする請求項１７記載の電子管。
19. 前記導体部材（２３）が、絶縁材で被覆されていることを特徴とする請求項１７または請求項１８記載の電子管。
20. 前記逆電流（Ｉ′）の流通を許容する手段（Ｍ）が、前記導体部材（２３）の両側に、それらを、逆電流（Ｉ′）を提供するために必要な電源（Ａ２）の端子に接続する接続手段（Ｃ１，Ｃ２）を具備することを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の電子管。

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