JPH0227485Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案はビーム直進形マイクロ波管の改良に
関する。 〔考案の技術的背景〕 一般にマイクロ波の増幅、発振を行わせるマイ
クロ波管の代表的な管種には、直進形クライスト
ロンや進行波管がある。 例えば直進形大電力クライストロンは、電子銃
と、入力空胴、中間空胴、出力空胴をドリフト管
で連結した電子作用部と、コレクタとで構成し、
電子銃で発射した電子ビームを入力空胴に導入さ
れた入力信号で速度変調し、中間空胴およびドリ
フト管で徐々に密度変調に変え、その密度変調さ
れた電子ビームが出力空胴のギヤツプを通過する
ことにより出力空胴から増幅されたマイクロ波を
得るもので、この際用済となつた電子ビームはコ
レクタに捕集される。 〔背景技術の問題点〕 従来、コレクタは、電子銃より出て加速された
電子を受け止め、熱エネルギーに変換しているた
め、蒸発冷却により冷却しているが、コレクタの
漏斗状底部は、２次電子等のエネルギーの少ない
電子のみが流入すると考えられ、冷却は殆ど考慮
されていなかつた。しかし、実験の結果、コレク
タの漏斗状底部に流入する電流とエネルギーとを
比較した結果、この電流は２次電子よりも遥かに
エネルギーの大きいコレクタ本体からの反射電子
が可成りあることが確認された。このためコレク
タの漏斗状底部も高温となつてしまい、この部分
に設けられるセラミツク絶縁筒との気密接合部の
破損やボールピースの過熱が危惧される。 〔考案の目的〕 この考案の目的は、コレクタの漏斗状底部の過
熱を防止し、安定な動作を得るビーム直進形マイ
クロ波管を提供することである。 〔考案の概要〕 この考案は、軸心に向つて延びる底部を持つコ
レクタ部の漏斗状底部壁内に冷却水通路を設けて
冷却水を流し、底部を冷却するようにしたビーム
直進形マイクロ波管である。 〔考案の実施例〕 この考案を出力１メガワツト（MW）級の超大
電力直進形クライストロン装置に実施した例の概
略を第１図により説明する。このクライストロン
装置は、電子銃部１１、高周波増幅部１２、出力
導波部１３、およびコレクタ部１４を有する管本
体と、上記電子銃部が収納され電源が接続される
絶縁油充填タンク１５、高周波増幅部のまわりに
配置される集束磁石装置１６、コレクタのまわり
にとりつけられた蒸発冷却用ボイラ１７とが組み
合わされてなる。 電子銃部１１は凹面状の電子放射カソード１
８、第１アノード１９、第２アノード２０を有し
てなり、絶縁筒２１ａ，２１ｂで真空気密が保た
れ、図の下端部に金属排気管２２が設けられてな
る。そしてフイラメント、カソード端子２３，２
４および第１アノード端子１９ａを介して電源が
接続されるようになつている。これらはタンク内
の絶縁油中に入れられて動作させられる。高周波
増幅部１２は、電子ビームの上流側から高周波入
力用共振空胴である第１空胴２５、第２空胴２
６、第３空胴２７、第４空胴２８、第５空胴２９
および出力空胴である第６空胴３０が縦列に配置
され、それらが各々ドリフト管３１，３１…によ
り連結されてなる。各空胴には同調周波数可変用
の容量板をもつチユーナ３２，３２…が設けられ
ており、これらは管軸に平行に延びる駆動軸３
３，３３…によりコレクタ側ポールピース３４の
上部に設けられた駆動体および適当なギヤ機構で
駆動される。第１空胴２５には結合度をギヤによ
り調整しうる可変入力結合部３６が設けられてい
る。第２空胴２６には同様に可変結合部３７が設
けられ、これに図示しない実周波吸収器が接続さ
れる。なお入力空胴の下方の第２アノードにはカ
ソード側ポールピース３８が一体的に連結されて
いる。第４空胴と第５空胴との間のドリフト管部
分には、その上下の各空胴およびドリフト管の軸
を微調整するための軸調整装置３９が設けられて
いる。そして出力空胴３０には折り曲げテーパ導
波管４０が結合され、これはコレクタ側ポールピ
ース３４部分を貫通してこれとコレクタ、ボイラ
との間の空間から横方向に延長されて真空気密を
保つ誘電体板４１を有する出力導波管部１３と一
体化されている。集束磁石装置１６はヨーク４２
と、その内側に設けられた複数の電磁石コイル４
３，４３…とを有し、両ポールピース３４，３８
に磁気的に接続されている。なお高周波増幅部１
２は円筒状カバー４４により覆われ、その外側に
磁石装置が配置される。コレクタ部１４はほゞ円
錐状に形成され、その外周は凹凸に形成されてい
る。このコレクタ部を囲むボイラ１７は下方に導
水口４５が設けられ、上部に排水口４６が設けら
れ、そして天井部分には蒸気の排出口４７が形成
されている。排出口４６の内側にはコレクタ部１
４の先端よりも所定の高さまで常に水が充填され
るように排水管４８の開口端が突設されている。
なお各ドリフト管、各空胴外壁、コレクタ底部、
コレクタ側ポールピース部分および出力導波管部
は強制水冷されるようになつている。 次に、この考案の特徴部分について詳述する。 即ち、第２図に示すように、軸心に向つて延び
る底部を持つコレクタ部１４の底部４９は漏斗状
にして、この漏斗状底部４９壁内には、冷媒通路
例えば冷却水通路５０が円周方向に複数個設けら
れている。この場合、組立上は底部４９は漏斗状
底部内壁４９ａと漏斗状底部外壁４９ｂとに分か
れ、底部内壁４９ａ外面に円周方向の溝を穿つて
底部外壁４９ｂで覆うことにより、冷却水通路５
０を形成している。この冷却水通路５０には、動
作時に冷却水が流される。尚、５１は鑞材を置く
溝であり、この溝に置かれた鑞材により底部内壁
４９ａと底部外壁４９ｂとを接合している。 又、上記漏斗状底部４９に続くドリフト管３
１，３１壁内及び第６空胴３０の空胴壁５２内に
も、複数の冷媒通路例えば冷却水通路５３，５４
が円周方向に設けられている。なお図中の符号６
１，６２，６３はセラミツク絶縁筒、６４，６５
は封着金属リングであり、アーク溶接で気密接合
されたもの、６６，６７はポールピース５５に接
合された支持板および支持筒、６８，６９はセラ
ミツク絶縁筒６１方向への高周波漏洩を防止する
ための多数の導電体製羽根をあらわしている。 〔考案の効果〕 この考案によれば、コレクタ部１４の漏斗状底
部４９に冷媒通路である冷却水通路５０を多数設
けて冷却水を流しているので、漏斗状底部４９も
充分冷却することができる。したがつてポールピ
ースとコレクタとを気密に、且つ電気的絶縁を保
つて接続するセラミツク絶縁筒の気密接合部の過
熱が抑制され、安定な動作が維持される。 尚、コレクタ部の底部が漏斗状でない大電力ク
ライストロンにおいては、ポールピース５５に冷
却水通路を設ければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係るビーム直進
形マイクロ波管（大電力クライストロン）を示す
断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す断
面図である。 １４……コレクタ部、４９……漏斗状底部、５
０……冷却水通路（冷媒通路）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 コレクタ部の電子ビーム入口部分に、軸心に向
   つて延びる底部を有するビーム直進形マイクロ波
   管において、 上記底部壁内に冷媒通路を設けたことを特徴と
   するビーム直進形マイクロ波管。