JPH0249332A - 周期的永久磁石集束を有する進行波管 - 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］ 本発明は進行波管、特にカソード領域において限定され
たビーム流集束を行う周期的永久磁石集束装置に関する
。

［従来技術］ 進行波管において、電子流は電磁エネルギを増幅するよ
うに伝播する電磁波と相互作用される。

このような相互作用を達成するために、電磁波は電子流
のパスの周囲の導電性螺旋巻線のような低速波構造、ま
たは導波管が効果的に電子のパスにわたって前後に屈曲
されている折返し導波管型の構造に沿って伝播される。

低速波構造は、構造の軸の長さよりも非常に長い電磁波
が伝播するパスを提供する。したがって、進行波はほぼ
電子流の速度で効果的に伝播させられる。流れにおける
電子と進行波間の相互作用は速度変調を引起こし、流れ
の中の電子の固まりを生成する。したがって、最終結果
は電子流から低速波構造に沿った波進行へのエネルギの
伝送となり得る。

電子流は低速波構造に近接した管の軸に沿って投射され
るため、電子流は低速波構造に対する電子の過剰な衝突
を避けるためにその軸のパスに正確に限定されなければ
ならない。一般的にこれは、電子が低速波構造によって
過剰に遮断されずに電子流ができるだけ低速波構造に近
接して通過するように必要な集束を提供する強い軸方向
磁界に電子流をさらすことによって達成される。軸方向
磁界を限定するための初期の技術の１つにおいて、低速
波構造は比較的大きい電流を伝送するコンダクタの長い
ソレノイド巻線内で同軸的に整列されている。進行波管
に対するその他の初期の集束スキムには、磁石の各端部
に磁極片を有する低速波構造の周囲に設けられた低速波
構造とほぼ等しい長さのｌｊ−の大きい永久磁石の使用
が含まれる。

ソレノイドおよび永久磁石は満足させる集束を提供する
ことかできるが、これらの集束装置の過剰な寸法および
重量のためにこのように集束される管は多数の可動性の
適用にとって実際的ではない。

進行波管にもっとコンパクトな集束装置を提供するため
に、複数の同一の短い環状永久磁石が低速波構造に沿っ
てその周囲に軸的に整列して配置され、複数の環状の強
磁性磁極片が隣接する磁石の間に隣接して接触する周期
的永久磁石集束装置が開発された。磁石は、管の軸に沿
って正弦曲線分布の周期的な磁界が生成され、ゼロフィ
ールドが各磁極片で発生し、周期は磁極片の間隔の２倍
に等しいように軸方向に磁化され互いに対向して隣接す
る磁石が同一の磁極となるように配置されている。

周期的永久磁石集束装置は、電子銃および電子コレクタ
構造がそれぞれ結合されている環状の強磁性磁極片によ
って各端部で終端されている。周辺の磁界は、電子銃お
よびコレクタの磁極片を越えて延在し、通常望ましくな
い影響を電子流に与える。ブリローイン（Ｂ　ｒｉｌｌ
ｏｕｉｎ）流として知られている状態を達成するために
周辺の磁界を電子銃領域から取除くことがしばしば望ま
しい。これは強磁性シールドで電子銃を包囲し、電子流
が周期的フィールド領域に入る銃の磁極片中の開口を小
さく保つことによって実行される。

カソードが比較的低いがゼロではない磁界の領域に設け
られる集束がしばしばソレノイド集束管において使用さ
れる。集束はブリローイン流よりも電子流を集束する方
がより大きい主磁界を必要とする。しかしながら、集束
と共に使用されるもっと強い磁界においては、電子がｒ
ｆ発散フィールドおよびその他の混乱作用によって与え
られる影響は少ない。したがって、低速波構造を通る改
善されたビーム送信が実現される。

ソレノイド集束装置において、カソードの周辺の望まし
い磁界は銃磁極片中の開口を通るソレノイド発生集束フ
ィールドの漏洩によってもたらされる。カソードにおけ
る磁界の大きさは、銃磁極片開口の直径およびこの開口
からのカソードの距離を制御することによって制御され
てもよい。より大きい開口は、磁界がカソードにおける
小さい値から管のｒｆ相互作用領域において必要な非常
に大きい均一の値に単調に発達するまでの距離を延長す
る。穿孔型の適切に整合された集束流電子銃により、磁
界が僅かに静電フィールドだけによって得られた電子流
の直径を減少させる。

通常の周期的永久磁石集束装置において、磁石は全て実
質的に同一の軸方向の延在部を有し、軸方向の周辺磁界
は電子銃領域において銃磁極片からの距離の関数として
単調に減少しないが、一般に電子が静電フィールドによ
って圧縮される領域の銃の陰極と陽極との間で発生する
偏向における反転をもたらす。磁界の偏向におけるこの
反転は、電子に外向きの磁力を生じさせ、それ故フィー
ルド反転の近くにおいて銃構造によって静電的にもたら
されたビーム集束を減少する。したがって、過去におい
て周期的永久磁石装置により集束を達成することは実際
的ではなか□だ。

いくつかの例において、集束が周期的永久磁石集束と共
に使用されており、カソード領域における限定された流
れは電子銃の周囲に付加的な永久磁石および磁極片を同
軸方向に配置することによって達成されている。このタ
イプの装置は、Ｒｅｇｌｎａｌｄ　Ｄ　、　　Ｐ　ｅｒ
ｋｌｎｓによる文献（“Ｐ　ｒａｃｔｌｃａｌ　　Ｔｈ
ｅｏｒｙ　ａｎｄ　０ｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｒＴｒａｖ
ｒｌｉｎｇ　　Ｗａｖｅ　Ｔｕｂｅｓ　ａｎｄ　　Ｍｉ
ｃｒｏｗａｖｅＧ　Ｉｏｓｓａｒｙ　　、　　Ｒ＆　Ｌ
　　Ｔ　ｅｃｈｎｆｃａｌ　　Ｐ　ｕｂｌｌｓｈｅｒｓ
　、　　１９７７年５月）の４６頁、第３５図に示され
ている。

このような装置のための設計考案およびコンピュータシ
ミュレーションと試験データの両方が、雑誌（”Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ　　Ｄｉｇｅｓｔ　Ｉ　ＥＤＭ’　、　１
３７乃至１４０頁、　１９８５年）および雑誌（“Ｔ　
ｅｃｈｎｌｃａｌＤｉｇｅｓｔ　Ｉ　Ｅ　ＤＭ”　、　
３５７乃至３６０頁、　１９８５年）に示されている。

永久磁石および磁極片が進行波管の電子銃の周辺に配置
される際に、磁石が効果的であるように銃の高電圧のセ
ラミック部分に近接している必要があり、したがって絶
縁破壊空間を含むために接地の危険性が生じる。さらに
、磁界のある調節が一般的に進行波管の最初の動作期間
中に必要であり、この位置における磁石は物理的危険性
をもたらす。また銃を包囲する大きい直径の磁石からの
漂遊電磁界のためにその他のシステム素子に対する進行
波管の設置がさらに危険になる。

本発明に関する重要な付加的背景は、ＪｏｎＡ。

Ｄ、ａｖｌｓによる文献（“ＰＰＭＯＤＤ　　ＰＰＭＥ
ＶＥＮ　　ａｎｄ　　　ＳＴＩ　　ＣＫＵＰ　　　Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ　　Ｐｒｏｇｒａｍｓ　　（’ｏｒ　　Ｆ
　１ｎｉｔｅ　　Ｌｅｎｇｔｈ　　Ｐ　　Ｐ　Ｍ　　　
Ｓ　ｔａｃｋｓ　　ＷｉｔｈＭａｇｎｅｔｓ　　　Ｓｔ
ｉｃｋｉｎｇ　　Ｕｐ　　Ｂｅｙｏｎｄ　　ｔｈｅ　　
Ｐｏ１ｅＰｉｅｃｅｓ　　　、　　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　
　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　　。

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　　Ｒｅｐｏｒｔ　Ｎｏ、ｌＯＯ、
ヒユーズエアクラフト社、　１９８５年２月）に記載さ
れているコンピュータシミュレーションである。これら
のコンピュータプログラムは磁極片の端部に開口を持た
ないサマリウムコバルト周期的永久磁石スタックの分析
的モデルとして機能し、それらはまたカソードにおける
磁界を予測した。最終的な結果は、銃磁極片に隣接した
磁石をその他の磁石の半分の厚さにすることによってカ
ソードにおける磁界は銃磁極片に開口がないときには実
質的に省かれるということである。

〔発明の解決すべき課題］ 本発明の目的は、電子銃の近くにおけるアーク放電の傾
向を最小にする周期的永久磁石集束装置ををする進行波
管を提供することである。

本発明の別の目的は、電子銃領域における磁界が容易に
安全に調節されることができる進行波管用の簡単で信頼
性の高い周期的永久磁石集束装置を提供することである
。

さらに本発明の別の目的は、管の電子銃領域の外側の漂
遊磁界が実質的に減少される周期的永久磁石集束装置を
有する進行波管を提供することである。

さらに本発明の別の目的は、電子銃のビーム集束を低下
させない進行波管用の周期的永久磁石集束装置を提供す
ることである。

［課題解決のための手段］ 本発明による進行波管において、電子銃は予め定められ
た軸方向のパスに沿って電子流を発生し、コレクタは流
れの電子を収集するために電子銃から雌れたパスの端部
に配置されている。電子流を集束するための周期的永久
磁石集束装置は、電子銃に近い下流の軸方向のパスに沿
って配置された第１の強磁性磁極片と、コレクタのすぐ
近くから上流のパスに沿って配置されたＴ１２の強磁性
磁極片と、それぞれ第１と第２の磁極片の間のパスに沿
って間隔を置いて配置された複数の中間強磁性磁極片と
を含む。第１、第２および中間の磁極片は全てそれぞれ
電子流に通路を与えるようにパスに沿って整列された開
口を有する。一連の永久磁石が配置され、磁石はそれぞ
れ隣接する磁極片の間に隣接して接触し、隣接する磁石
の同じの磁極片が互いに対向している。

磁石の少なくとも選択されたものの軸方向のパスに沿っ
た延在部は、第１の磁極上で本質的にゼロの磁位を提供
し、それによって電子銃における軸方向磁界の偏向の反
転を阻止するものである。

本発明の好ましい実施例において、これは軸方向のパス
に沿った延在部を有する第１の磁極片からの第１の磁石
または第３の磁石のいずれかを一連の磁石の残りのもの
の約１，５倍にすることによって達成される。低速波構
造は、電子流と相互作用することができるように電磁波
エネルギを伝播するために一連の磁石の少なくとも部分
に隣接した電子流パスに沿ってその周囲に配置されてい
る。

本発明の付加的な目的、利点および特徴は、以下におけ
る本発明の好ましい実施例の詳細な説明および添付図面
から容易に明らかになるであろう。

［実施例］ 特に第１図を参照すると、本発明による周期的永久磁石
集束装置を含む進行波管ＩＯが示されている。電子銃１
２は電子流を生成し、管ＩＯを通して軸方向のパスに沿
ってそれを投射するために進行波管１０の端部に設けら
れている。電子銃１２は凹形電子放出面１Ｂ、カソード
１４から下流に配置された環状集束電極１８およびカソ
ード１４から下流に配置された開口を付けられたプレー
ト状の陽極２０を有するカソード１４を含む。第１図に
示された特有の実施例において、制御グリッド２２は、
面１６からの電子流の放出を開始および停止するために
カソード放出面１６に隣接して配置されている。しかし
ながら、本発明による集束装置はグリッドのあるおよび
グリッドのない電子銃を両方有する進行波管において使
用されてもよいことが理解されるべきである。種々の電
極１４．１８．２０および２２が典型的にセラミック材
料から成る適切な電子銃ハウジング２４内に配置されて
いる。

周期的永久磁石集束装置２６は、装置２６の軸に沿って
十分コリメートされたビームに電子流を収集する軸方向
の磁界を与えるように電子銃１２から下流の電子流パス
の周囲に配置されている。低速波構造２８は集束装置２
６の少なくとも部分内に配置されており、電磁波エネル
ギが電子流と相互作用することができるように光の速度
よりも実質的に遅い位相速度により電子流パスに沿って
電磁波エネルギを伝播する。第１図に示された進行波管
１０の特有の実施例において、低速波構造２８は集束装
置２Ｇの長さ全体にわたって延在しないが、装置２６は
グリッド２２による電子流の開始および停止の期間中に
電子流を遮断するために低速波構造２８の上流端部と電
子銃１２との間に配置されたビームスクレーバ部分３０
を有する。しかしながら、ビームスクレーバ部分３０は
除去され、低速波構造２８は集束装置２６の長さ全体に
わたって延在することができることが指摘される。

低速波構造２８に増幅される入力電磁波を供給するため
に、入力導波管３２が低速波構造２８の上流端部に結合
され°る。導波管３２は段階インピーダンス変換セクシ
ョン３４、および電磁波エネルギに透明であるが進行波
管１０の内部が真空圧で維持されることを可能にするウ
ィンドウ素子３６を含んでもよい。同様に、進行波管１
０から増幅された電磁波を除去するために出力導波管３
８が低速波構造２８の下流端部に結合される。出力導波
管３８はまた段階インピーダンス変換セクション４０お
よび真空ウィンドウ４２を含んでもよい。電子流が低速
波構造２８を通って進行した後でそれらを収集するため
に、コレクタ電極４４が低速波構造２８の下流端部に設
けられている。

磁石集束装置２６は、例えば電子銃Ｉ２に近い下流の電
子流パスに沿って配置された真空融解された高純度の鉄
等の強磁性材料のディスク型の読破極片４６、およびコ
レクタ４４のすぐ近くから上流の電子流パスに沿って配
置された類似したディスク型のコレクタ磁極片４８を含
む。第１図に示されるように、読破極片４Ｇは陽極２０
に接触し、一方コレクタ磁極片４８はコレクタ４４に接
触する。磁極片４６および４８は、それぞれ電子流が通
過することができる同軸方向に整列された中央開口５０
および５２を具備する。ビームスクレーパ磁極片５４お
よび低速波構造磁極片５Ｇを含む複数の中間ディスク型
の強磁性磁極片は読破極片４６とコレクタ磁極片４８と
の間の電子流パスに沿ってそれぞれ間隔を置いて配置さ
れている。磁極片５４および５６は、以下においてさら
に詳細に論じられるように、それぞれそれらの中央領域
に電子流の通路を提供するように同軸方向に整列された
開口を具備する。

集束装置２６はまたそれぞれ磁極片４Ｇ、　５４．５８
および４８に隣接して用触している一連の永久磁石を含
む。例えばセラミックコバルトから構成されてもよい磁
石６０は進行波管の軸に沿って配置されており、磁界反
転が各磁極片で（以下においてさらに詳細に論じられる
ように読破極片４Ｇを除いて）発生するように隣接した
磁石の同じ極が互いに対向している。第１図および第２
図に示されているように、磁石ＧＯは電子流パスの周囲
に同軸方向に配置された環状磁石であってもよい。しか
しながらその代りとして、Ｋ　ｕｒｔ　Ａ　ＩＩｂｏｓ
ｓによる文献（“Ｍ　ａｇｎｅｔｉｃ　ＣＩｒｃｕｌｔ
　ｆ’ｏｒ　、　Ｐ　ｅｒｌｏｄｌｃ　−Ｐ　ｃｒｍａ
ｎｅｎｔ　−Ｍ　ａｇｎｅｔ　Ｆ　ｏｃｕｓｅｄ　Ｔ　
Ｗ　Ｔ　ｓ　　）に対する米国特許第４６Ｇ８８９号明
細書に記載された４磁石アレイのような別の形状および
配列の永久磁石が使用されてもよいことが指摘される。

磁極片５４および５６は、管１０の軸に沿って流れる電
子流を含むように適合された領域のほぼ周辺まで放射状
に磁石６０の内部に向かって延在する。低速波構造２８
を形成するために、スペーサ素子６２を限定する相互作
用空洞が、低速波構造２８を含む領域において磁石６０
内に放射状に配置されている。

第１図に示された装置の特定の実施例において、最小の
軸方向の磁界の領域は各磁極片で発生する磁界反転領域
の間に設けられ、１対の同軸方向に整列された環状のス
ペーサ素子６２は低速波構造領域において各磁石６０内
に配置されている。スペーサ素子６２はそれぞれ本質的
に磁石６０の内径に等しい外径を有し、磁石６０の内部
周辺に沿って横方向に間隔を置かれている。強磁性材料
のプレート状部材６４は特定の磁石６０内に配置された
スペーサ素子６２の各対間に配置され、磁石６０の内部
周辺面から電子流領域のほぼ周辺間で延在する。したが
って、スペーサ素子６２、プレート状部材６４および磁
極片５６は低速波構造２８の軸に沿って一連の相互作用
空洞６Ｂを限定する。各相互作用空洞６６の半径長はス
ペーサ素子６２の内径によって決定され、また各空洞６
６の軸方向の長さはそれぞれ空洞６６の端部を限定して
いる磁極片５６とプレート状部材６４の間の距離によっ
て決定される。

隣接した相互作用空洞６Ｇを互に接続するために、中心
を外れた結合孔６８が空洞空空洞へ電磁波エネルギを伝
送することができるように各磁極片５６および各プレー
ト状部材６４を通して形成される。第１図および第２図
に示されているように、結合孔６８は実質的にインゲン
マメ形状でもよく、またそれぞれ低速波構造２８の軸に
関して１８０°離されて配置されてもよい。しかしなが
ら、種々の別の装置におけるその他の形状の結合孔およ
びジグザグ配置が使用されてもよいことが理解されるべ
きである。

各磁極片５Ｂおよび各プレート状部材６４は、短いドリ
フト管または継ぎ手７０がその内径端部に設けられるよ
うに構成される。ドリフト管７０は、磁極片５６の両方
の広い面またはそれが形成されているプレート状部材６
４から電子流のパスに沿って軸方向に突出した延長した
円筒形またはリップの形状である。ドリフト管７０は電
子流の通路を提供するために中央および軸方向に整列さ
れた開ロア２を設けられている。ドリフト管７０の隣接
するものは、低速波構造２８を横断する電子流と電磁波
との間のエネルギ交換が発生する溝７４によって分離さ
れている。

集束装置２Ｇのビームスクレーバ部分３０において、磁
極片５４はドリフト管間ロア２と整列されたそれらの中
央領域における各開口アロを限定する。大きい円筒部材
７８は電子流に通路を与えるために磁極片開ロアＢと整
列された各中央開口８０を限定し、それぞれビームスク
レーバ部分３０における磁石６０内に放射上に同軸方向
に配置されている。電子流の開始および停止期間中に電
子流の電流サージを防止する大きい部材７８は、電子遮
断によって発生される熱の除去を高めるために銅のよう
な高い導熱性の材料から形成されるべきである。所望な
らば、第１図に示されているように、中間磁石ＧＯの内
部周辺面から電子流の周囲まで延在する強磁性のプレー
ト状部材８２を中間の磁石６０内の中程に軸方向に配置
することによって、軸方向の磁界の最小位置がビームス
クレーバ部分３０の中間磁石内に（低速波回路２８にお
ける磁極片間に中間の軸方向の磁界の最小位置を設ける
ことと同様に）設けられてもよい。

上記に述べられたように通常の周期的永久磁石集束装置
において、磁石は全て実質的に同一の軸方向の延在部を
有し、銃砲極片開口を通って電子銃に漏洩する軸方向の
磁界では一般的に陽極と陰極との間の領域で偏向反転が
生じる。この偏向反転は、電子銃内の軸方向の磁界が銃
砲極片開口を通って漏洩する磁界によって生成されるも
のと、読破極片上の磁位によって生成されるものとの２
つの成分から成るという事実のために発生する。

銃砲極片開口を通って漏洩する軸方向の磁界成分が第３
ａ図の曲線８４で示されている。第３ａ図において、Ｚ
ｃはカソードの軸方向の位置を示し、Ｚｇは銃砲極片の
中央の軸方向の位置を示す。曲線８４から磁界の漏洩は
銃砲極片から電子銃までの距離の関数として単調に減少
することが分かり、減少は磁極片の付近において比較的
急速であり、カソード付近では比較的緩慢である。

銃砲極片によって得られた磁位による電子銃中の軸方向
の磁界成分が第３ｂ図の曲線８５で示されている。磁極
片フィールドはまた銃砲極片から電子銃までの距離の関
数として大きさにおいて減少することが分り、このフィ
ールドは漏洩フィールドと反対の偏向である。曲線８４
の漏洩フィールドと曲線８５の磁極片フィールドの代数
的合計である電子銃における軸方向の磁界全体が第３ｃ
図の曲線８６で示されている。曲線８６から銃砲極片に
隣接した領域において磁界全体は、曲線の部分８７で示
されているように漏洩フィールドによって支配されてい
ることが分かる。しかしながら、銃砲極片からの距離が
減少するにしたがって、漏洩フィールドの大きさが磁極
片フィールドと等しい点８８に到達し、これらのフィー
ルド成分はそれらの反対の偏向のために互いに相殺する
。カソードの付近において、磁極片フィールドは曲線の
部分８７で示されたものと反対の偏向である曲線の部分
８９で示される磁界全体を生成する。点８８における磁
界の偏向の反転はカソードから放出される電子上で外向
きの磁力を生じ、それ放反対のフィールド付近の電子銃
によって静電的に生成されたビーム集束を減少する。

本発明によると、本質的にゼロの磁位が読破極片４Ｇ上
に与えられる。その結果、銃砲極片４Ｇは電子銃１２内
の磁界を補償せず、磁界は銃砲極片４６と銃砲極片開口
５０を通って漏洩する磁界のためだけのカソード１４の
背後の位置との間の電子銃１２の領域に設けられる。

読破極片４Ｂ上の磁位、したがって磁極片４６にょって
生成される磁界は、永久磁石と低速波回路磁極片の対称
的なスタックの中間平面からゼロに等しい磁石と磁極片
を通るパス上の銃砲極片までのｆ：ＬＨｄｉの線形積分
を選択することによってゼロにされることができること
が物理的原理から証明されることができ、ここでＨは磁
石の磁界であり、ｄ（は磁界の方向におけるパスの長さ
の短い線分である。

本発明の好ましい実施例において、本質的にゼロの磁位
は集束装置２８中の残りの磁石ＢＯの長さの約１．５倍
の軸方向の延在部を有するように銃砲極片４Ｇからの第
１の磁石８０ｒまたは第３の磁石ＧＯｔのいずれかを形
成することによって読破極片４Ｂ上に生成されることが
できる。このような装置はソレノイドで達成できるもの
にもつと厳密に似ている電子銃領域における軸方向の磁
界を提供するため、第１図に示されているように第３の
磁石ＢＯ１はその他のものの半分の軸方向の長さで形成
゛される。ソレノイドの場合のように、電子銃１２内の
軸方向の磁界は、銃砲極片４６の開口５０の大きさを変
えることによって適合されるか、もしくは厳密に調整さ
れてもよい。

第４図において、曲線９０は第１図および第２図にした
がって構成された進行波管ｌＯに対する典型的な軸方向
の磁界を管１０に沿った軸方向の距離Ｚの関数として示
す。磁界分布は管の軸に沿って周期的に変化され、ゼロ
磁界は各磁極片５４または５６の中央で発生し、プレー
ト状部材６４および８２の平面が管の軸と交差する各領
域における中間磁界の最小位置９２が発生することが分
かる。第４図において、Ｚｃはカソード１４の軸方向の
位置を示し、Ｚｇは銃砲極片４Ｂの軸方向の位置を示し
、Ｚｐはコレクタ磁極片４８の軸方向の位置を表し、Ｚ
ｌ。

ＺｇおよびＺ３はそれぞれ銃砲極片４６からの第１、第
２および第３の磁極片５４の軸方向の位置を表す。

曲線の部分９４は半分の長さの磁石６０ｔによって与え
られる軸方向の磁界を示し、曲線の部分９６は電子銃１
２内の軸方向の磁界を示す。

第５図において、曲線１００は第１図および第２図にし
たがって構成された典型的な進行波管１０に沿った軸方
向の距離Ｚの関数として電子ビームの半径を示す。磁極
片の位置Ｚ２と２３との間の半分の長さの磁石６０ｔが
あっち、実質的に一定の半径の十分コリメートされたビ
ームは装置２６により磁極片の位置Ｚ１とＺｐとの間に
提供されることが曲線１００から分かる。

第６図において、曲線１０２は第１図および第２図にし
たがって構成された典型的な進行波管ＩＯにおける第１
の磁極片５４の位置Ｚ１とカソード１４のすぐ後の位置
との間の領域における軸方向の距離Ｚの関数として軸方
向の磁界を示す。第６図から本発明は、実質的に軸方向
の磁界がフィールド反転を発生することなくカソードの
位置Ｚｃに与えられることを可能にすることが理解され
る。

カソード１４の付近における実質的な軸方向の磁界は、
電子銃のビーム集束を悪化させることなく、また電子銃
１４の周囲に永久磁石を配置することなく達成される。

したがって、電子銃の外側の漂遊磁界は実質的に減少さ
れ、電子銃１４の付近でアーク放電する傾向が最小にさ
れる。さらに、コンパクトで簡単であり信頌性の高い周
期的永久磁石集束装置２６が提供され、電子銃領域にお
ける磁界は読破極片開口５０の大きさを単に調節するこ
とによって容易にかつ安全に調節されることができる。

本発明は特定の実施例を参照して説明され図示されてい
るが、当業者に明らかである種々の変化および修正は本
発明の技術的範囲において可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による周期的永久磁石集束装置を含む進
行波管を示す縦方向の断面図である。 第２図は第１図のライン２−２における断面図である。 第３ａ図は、同じ軸方向の長さの磁石を有する通常の周
期的永久磁石集束装置と共に構成された進行波管の電子
銃領域の読破極片開口を通る磁界漏洩による理論上の軸
方向磁界成分を示すグラフである。 第３ｂ図は、前述された通常の周期的永久磁石集束装置
と共に構成された進行波管の電子銃領域における銃砲極
片Ｆの磁位による理論上の軸方向磁界成分を示すグラフ
である。 第３Ｃ図は、前述された通常の周期的永久磁石集束装置
と共に構成された進行波管の電子銃領域において通常観
察される軸方向磁界全体を示すグラフである。 第４図は、第１図および第２図にしたがって構成された
進行波管の軸における磁界を管に沿った軸方向の距離の
関数として示すグラフである。 第５図は第１図および第２図にしたがって構成された上
述の進行波管に沿った軸方向の距離の関数として電子ビ
ームの半径を示すグラフである。 第す図は、第１図および第２図にしたがって構成された
上述の進行波管のカソード領域における、および本発明
による集束装置を持たない別の比較Ｉ１能な進行波管に
おける軸方向の距離の関数として磁界庖示す半対数的な
グラフである。 １０・・進行波管、１２・・・電子銃、Ｉ４・・カソー
ド、２Ｇ・・周期的永久磁石集束装置。 出願人代理人　　弁理士　　鈴江武彦

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め定められた軸的パスに沿った電子流を発生す
   る電子銃手段と、 前記電子流を収集するために前記電子銃から離して前記
   パスの端部に配置されたコレクタ手段と、 前記電子銃手段に近い下流のパスに沿って配置された第
   １の強磁性磁極片と、前記コレクタ手段のすぐ近くから
   上流のパスに沿って配置された第２の強磁性磁極片と、
   前記第１および第２の磁極片の間のパスに沿ってそれぞ
   れ間隔を置いて配置された複数の中間強磁性磁極片であ
   って、それぞれ前記電子流の通路を与えるために前記パ
   スに沿って整列された開口を有する第１、第２および中
   間磁極片と、 それぞれが互いに対向している隣接する磁石の同様の磁
   極を有する前記磁極片の間に介在し、それら磁極片の隣
   接するものと接触している一連の永久磁石と、第１の磁
   極片で本質的にゼロの磁位を与えるような前記一連の前
   記磁石の少なくとも選択されたものの前記軸的パスに沿
   った延在部と、 前記電子流と相互作用することができるように電磁波エ
   ネルギを伝播するために少なくとも前記一連の磁石の部
   分に隣接して、前記パスの周囲にかつそれに沿って配置
   された低速波構造手段とを含む進行波管。
2. （２）前記第１の磁極片からの第１および第３の磁石か
   ら成るグループから選択された前記磁石の１つが、前記
   一連のものの残りの磁石の約１．５倍の前記軸的パスに
   沿った延在部を有する請求項１記載の進行波管。
3. （３）前記磁石の前記１つは、前記第１の磁極片からの
   第３の磁石である請求項２記載の進行波管。
4. （４）前記低速波構造手段は、前記第３の磁石から下流
   の前記一連の磁石の部分に隣接して配置されている請求
   項３記載の進行波管。
5. （５）前記低速波構造手段は、前記第１の磁極片からの
   第４の磁石の上流端部から前記電子銃手段から離れた前
   記一連のものの端部まで実質的に延在する前記一連の磁
   石の部分に隣接して配置されている請求項４記載の進行
   波管。
6. （６）前記電子銃手段は前記電子の流れを開始および停
   止するためのグリッドを含み、前記流れの開始および停
   止期間中に前記流れの電子を遮断するための手段が少な
   くとも前記第１の磁極片からの第１、第２および第３の
   磁石のそれぞれの部分内に設けられている請求項５記載
   の進行波管。
7. （７）前記流れの開始および停止期間中に前記流れの電
   子を遮断するための手段は、それぞれ前記第１、第２お
   よび第３の磁石内に放射状に配置され、前記磁極片の前
   記開口と整列された前記軸的パスに沿った各開口を有す
   る良好な導熱性の材料の大型の円筒形部材を含む請求項
   ６記載の進行波管。