JPH01134839A - 電子銃装置の耐圧処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大電力マイクロ波管、特にグリッド制御マイ
クロ波管の電子銃装置の特性改良に関する。

〔従来の技術〕

近年、レーダ用のマイクロ波管は、レーダ性能の向上の
ため、発振管であるマグネトロンから進行波管、クライ
ストロンなどの増幅管に移行する傾向にある。

また、マイクロ波管を動作させるパルス変調器は従来の
カソード変調方式から小電力でパルス制御のできるグリ
ッド変調方式の採用が増加している。この方式に用いる
グリッド制御マイクロ波管では、制御グリッドがおよそ
１０５０℃の高温のカソードに０．２〜０−３ｍｍ程度
の距離に近接して設けられており、負の直流電圧が印加
されている場合にカソードからの電子ビームを抑え、正
のパルス電圧が印加されている時間のみ電子ビームを遅
波回路に放出させる。

また、カソードより放出された電子ビームは、カソード
、集束電極と加速電極間に印加された正の高電圧により
加速され、遅波回路に導入される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

グリッド制御大電力マイクロ波管では、グリラドが高温
のカソードに近接し、かつ加速電極に高電圧を印加する
ことからしばしば内部スパークが生じ、管球の破損事故
が生ずる。

この原因について以下に説明する。カソードとして、通
常電子放射物質（バリウム、カルシウムなど）をポーラ
スなタングステンに含浸させた含浸形カソードを用い、
およそ１０５０’０の高温にするため、カソードを動作
させると電子放射物質が蒸発し、カソードに近接したグ
リッド（制御グリッド、シャドウグリッド）、あるいは
集束電極、その他の絶縁物等に電子放射物質が付着する
。グリッド、集束電極等はカソードの輻射熱で高温にな
っているので、この付着物から熱電子放射がおこり易い
、そのためグリッド制御マイクロ波管では、動作時にス
パークが生ずるのである。

カソードからの電子放射物質の蒸発は、特に初期段階に
多いので、上記対策として製造工程中に耐圧処理を行な
う、これは、各電極、絶縁物等の表面をクリーニングす
るために、カソードと加速電極との間に動作電圧の約１
．５倍程度の電圧を冷状態で加え、スクリーニングをか
ねて行なうものである。

しかし、従来の電極間の耐圧処理方法では、冷状態で行
なうため、実際の動作状態と条件が大幅に異なるため、
カソードの高温動作初期に顕著に発生しグリッド、集束
電極、加速電極などの表面に付着する電子放射物質を取
り除くことができず、また動作特約１０５０℃の高温の
カソードに近接する各電極は高温となり、活性化状態の
耐電圧は劣化しており、加速電極と他の電極間でのスパ
ークを防止できない。

本発明の目的は、上記の欠点を除去し、極力実際の動作
状態に近い状態で、耐圧処理を行なうようにした新規な
耐圧処理方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の耐圧処理方法は、電子ビームを放出するカソー
ドと、該電子ビームをパルス制御するグリッドと、該電
子ビームを集束する集束電極と、該集束電極に対向して
設けた加速電極とからなる、マイクロ波管のグリッド制
御電子銃装置において、製造工程中に前記カソードを加
熱した高温動作状態で、前記制御グリッドに負の直流電
圧を印加し、前記カソードと加速電極間に交流高電圧を
印加するものである。

〔作用〕

本発明では、制御グリッドに負の直流電圧を印加するこ
とで、カソードが高温動作状態にあっても、電子放射を
抑えておく、そしてカソードと加速電極との間に高電圧
の交流電圧を印加するものであるから、電子銃装置の温
度状況は実際の動作状態に近い状況のもとに、高電圧印
加により各電極に付着した電子放射物質を除去できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本発明の一実施例につき説明す
る。先ず、第２図によりグリッド制御マイクロ波管の電
子銃装置につき説明する。

この図は要部断面図であって、電子銃ｌは、球面状の含
浸型カソード２に近接して、同じ曲率の球面状のシャド
ウグリッド３．制御グリッド４を有し、ヒータ５により
加熱される。加速電極７に正の直流電圧を印加すると、
カソード２から電子が放出され、シャドウグリッド３．
制御グリッド４の目合わせされた電子ビーム貫通穴をと
おりぬけ、集束電極６および加速電極７による電位分布
により静電集束された電子ビームがドリフト管８に進入
する。なお集束電極６はカソード２と同電位となってい
る。シャドウグリッド３は、電子ビームをパルス制御す
る際に電子ビームが制御グリッド４へ衝突せず、制御グ
リッド４の電子ビーム貫通穴をとおるように、カソード
２と同電位にしている。制御グリッド４は、絶縁体９に
よってカソード２と絶縁し、カソード２の電位に対して
数１００ボルトのパルス電圧を印加し、電子ビームをカ
ソード２から取り出す。

本発明は、上記のグリッド制御マイクロ波管の製造工程
中において、第１図に示す電気結線により電子銃装置の
耐圧処理を行なう。

カソード２はヒータ５によってマイクロ波管の動作状態
に加熱（約１０５０℃）された状態で、制御グリッド４
に直流高電圧発生装置ｌＯで制御グリッド４側を負とす
る約２ｋｖの直流電圧を印加することにより電子ビーム
の放出を零にし、カソード２．集束電極６と加速電極７
間に交流高電圧発生装置によってマイクロ波管の動作電
圧の約１．５倍の交流電圧（約６０ｋｖ）を印加する。

この耐圧処理では１作用の項で述べたように、制御グリ
ッド４．集束電極６．絶縁体９等の温度が、マイクロ波
管動作時と同じ状態になっているので、加速電極７とカ
ソード２間に高い交流電圧を印加することで、各電極に
付着した電子放射物質は蒸発し、表面がクリーニングさ
れる。なお交流電圧は、動作電圧の約１．５倍以上を印
加すればよいことを実験的に確めた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、グリッド制御大電力マイクロ波管
の電子銃装置の耐圧処理方法として、制御グリッドに負
電圧を印加し、電子ビームを抑制した状態で、カソード
を高温動作させ、加速電極とカソードとの間に高電圧交
流電圧を印加して各種電極の表面クリーニングを行なっ
たものである。実際の動作状態に近い状態での耐圧処理
であるから、特に初期におけるカソードからの電子放射
物質の各電極における付着物を除去できる。これによっ
て従来の冷状態における耐圧処理方法では、防ぐことの
できなかった動作時のスパークを完全に防止し、信頼度
の高いグリッド制御マイクロ波管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図はグ
リッド制御マイクロ波管の電子銃装置の断面図である。 ｌ・・・電子銃、　　　　　２・・・カソード、３・・
・シャドウグリッド、 ４・・・制御グリッド、　　５・・・ヒータ、６・・・
集束電極、　　　　７・・・加速電極、９・・・絶縁体
、 １０・・・直流高電圧発生装置、 １１・・・交流高電圧発生装置。 特許出願人　　　日本電気株式会社 代理人　弁理士　　　内　　原　　　晋牙１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子ビームを放出するカソードと、該電子ビームをパル
   ス制御するグリッドと、該電子ビームを集束する集束電
   極と、該集束電極に対向して設けた加速電極とからなる
   、マイクロ波管のグリッド制御電子銃装置において、製
   造工程中に前記カソードを加熱した高温動作状態で、前
   記制御グリッドに負の直流電圧を印加し、前記カソード
   と加速電極間に交流高電圧を印加することを特徴とする
   電子銃装置の耐圧処理方法。