JPH0250501A - 同軸導波管構体 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、クライストロンのようなマイクロ波電子管
の出力部などに適用する誘電体製気密窓板を備えた同軸
導波管構体に関する。

（従来の技術） 一般に、クライストロンのようなマイクロ波電子管の出
力部の構造として、出力空胴に同軸導波管が接続され、
その先端に矩形導波管が結合される同軸・矩形導波管変
換器を備える場合がある。

そして、同軸導波管構体の先端部に、セラミックス誘電
体製の気密窓板が真空気密に封着されている。

このような同軸導波管構体を有するビーム直進形多空胴
クライストロンの概略構成例を、第６図により説明する
。

即ち、クライストロン本体はその一部を構成する中間共
振空胴１１、ドリフト管１２、出力空胴１３、及びコレ
クタ部１４が管軸に沿って縦列に配設されている。そし
て、出力空胴１３の空胴壁の一部には、出力部を構成す
る同軸導波管構体１５が気密接続されている。

この同軸導波管構体１５は、それぞれ金属円筒からなる
内導体１６及び外導体１７を有し、内導体１６には矢印
Ｑで示すように、又、外導体１７にも図示しないが冷却
水が循環させられるようになっている。内導体１６及び
外導体１７は、共にその途中から直径が拡大されて内導
体径大部１８及び外導体径大部１９に変換され、これら
径大部において内導体間に誘電体製気密窓板２０が真空
気密に接合されている。そして、この気密窓板２０の位
置よりも内方の分割部１８ｇ、１９ａで内導体は軸方向
に部品上で分割されており、いずれもこの部分でアーク
溶接などで電気的及び真空気密的に一体結合されている
。

この間軸導波管構体１５の先端部は、矩形導波管２１に
接続される。即ち、外導体径大部１９の先端フランジ部
が矩形導波管２１の幅広面２２の開口部に接続され、又
、内導体径大部１８の先端部１８ｂがドアノブ状拡張部
２３を介して矩形導波管２１の対向幅広面２４に電気的
及び機械的に接続されている。尚、矩形導波管２１の開
口フランジ２５は、外部負荷回路に接続される。

ところで、内導体径大部１８及び外導体径大部１９付近
は、従来、第７図及び第８図に示すように構成され、内
導体径大部１８の一部を構成する薄肉円筒２６の内側に
は、気密窓板２０と同質で同じ厚さのリング状バックア
ップセラミックス体２７が設けられ、このバックアップ
セラミックス体２７は薄肉円筒２６の内面にろう接され
ている。

図中の２８はろう材を示す。

尚、このような構造は、特開昭６２−７６１２７号公報
などで既に公知である。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明した従来技術によると、次のような不都合があ
る。

即ち、バックアップセラミックス体２７と内導体径大部
１８の一部を構成する薄肉円筒２６の内面との間のろう
材２８が円周方向にほぼ同時に溶けな、い場合は、バッ
クアップセラミックス体２７が中心からずれ、ずれた反
対側に隙間が生じる。

ひどい場合は、応力が集中してバックアップセラミック
ス体２７が割れ、それに応じて気密窓板２０も割れるこ
とがある。

そこで、ろう材２８をバックアップセラミックス体２７
と薄肉円筒２６の内面との間に挿入せず、ワイヤろう材
をバックアップセラミックス体２７の上に置いてろう接
する方法も考えられるが、その場合はろう材が十分下に
流れず、上側のみがろう接され、その結果、信頼性を著
しく低下させる恐れがある。

更に、薄肉円筒２６と気密窓板２゛０の熱膨張係数が著
しく異なる場合、例えば薄肉円筒２６が銅などの場合、
薄肉円筒２６と気密窓板２０、薄肉円筒２６とバックア
ップセラミックス体２７の両方のろう接がうまくいって
も、薄肉円筒２６の変形が気密窓板２０の両端面に残り
、残留応力の影響や薄肉円筒２６内を流れる冷却水が作
用して、ろう接の合金層に作用する悪影響など、貫通リ
ークや鋭敏化など経時不良が発生する恐れが増大する。

この発明は、上述の不都合を解消し、銅のような熱膨張
係数の大きい金属からなる内導体と熱膨張係数の小さい
セラミックス製気密窓板とのろう接部が高信頼性にして
且つ高耐久性をもつ同軸導波管構体を提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、気密窓板に対応する内導体の内側に、軸方
向の厚さが気密窓板の厚さよりも厚いバックアップセラ
ミックス体がろう接されてなる同軸導波管構体である。

（作用） この発明によれば、気密窓板と内導体とのろう接部近傍
に応力が集中せず、内導体の変形が発生し難くなる。又
、必要に応じ、気密窓板の高周波通過時の発熱を効果的
に放散させる構成にすることが出来る。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明による同軸導波管構体は第１図乃至第３図に示
すように構成され、第１図は全体図を示し、第２図及び
第３図は気密窓板付近を製造方法的に示したものである
。

従来例（第６図乃至第８図）と同一箇所には同−符号を
付すことにすると、同軸線路を構成する銅製筒状内導体
径大部１８（第６図参照）の一部となる薄肉円筒２６と
筒状外導体径大部１９（第６図参照）との間には、誘電
体製例えばセラミックス製の気密窓板２０が真空気密に
封着されている。そして、気密窓板２０に対応する薄肉
円筒２６の内側には、その軸方向の厚さｔｌが気密窓板
２０の厚さｔ２よりも十分に厚く且つ中央孔２９を有す
るバックアップセラミックス体３０が配設されている。

このバックアップセラミックス体３０の外周面には、第
２図及び第３図から明らかなように、冷媒例えば冷却水
が通る断面形状が台形の多数の溝３１が軸方向に放射状
に形成され、この各溝３１間の外周面と薄肉円筒２６の
内面とがろう付けにより接合されている。尚、各溝３１
間の外周面の両端部が面取りされており、この面取りさ
れた箇所に組立て時にＵ字状のろう材３２が跨ぐように
置かれる。

更に、内導体径大部１８の一部を構成する薄肉円筒２６
外周面のワイヤ（後述）を取り外した部分Ａは、各整合
用円筒部３３．３４の整合用環状溝３５．３６の内部に
位置させている。薄肉円筒２６の一端は円筒状内導体接
続用リング３７に固着され、このリング３７は焼き嵌め
により内導体有底円筒部３８に結合されている。

尚、図中の３９は薄肉気密隔壁板、４ｏは段付き補強円
板、４１は整合用円筒部材、４２は冷媒ガイド部材であ
る。

さて、組立てに当たっては、第２図及び第３図に示すよ
うに、既述の面取りされた箇所にＵ字状のろう材３２を
各溝３１間の外周付近を跨ぐように置く。そして、バッ
クアップセラミックス体３０の上下両端位置に対応する
薄肉円筒２６の外周面を、モリブデン等の熱膨張率が薄
肉円筒２６の銅に比べて小さい金属からなる補強用ワイ
ヤ４３により十分に締めてろう接する。但し、薄肉円筒
２６は気密窓板２０内径（勿論、ろう材挿入寸法を考慮
する）とバックアップセラミックス体３０外径寸法に現
金加工後、焼鈍しておく必要がある。そして、ろう接部
に薄肉円筒２６の外周面に巻き付いているワイヤ４３を
取り外す。

この時、薄肉円筒２６の外周面にワイヤ４３締付けによ
る変形が残る場合があるが（第１図のＡ）、これは内導
体のチョーク構造をなす高周波電界が小さい環状溝３５
．３６の内側に位置させる。

尚、第２図中の符号４４は、薄肉円筒２６と気密窓板２
０をろう接するためのろう材である。

又、上述の溝３１の断面形状は特に台形に限定されず、
半円形、長円形、方形など適切な形状であれば良い。

又、冷却系が閉回路で復路が必要なければ、バックアッ
プセラミックス体３０の中央孔２９は必要ない。

又、この発明は、特開昭６２−２４６２２９号公報記載
の発明の一部を改良したものであり、全体構造は同公報
記載の構成を援用する。

（変形例） 第４図及び第５図はこの発明の変形例を示したもので、
上記実施例と同様効果が得られる。

即ち、第４図及び第５図の変形例は、大出力型のクライ
ストロンではなく冷却効果が特に必要でないクライスト
ロンに使用して好適である。この場合、バックアップセ
ラミックス体４５の外周面に円周方向のろう材用溝が形
成され、このろう材用溝にろう材４６を入れ、薄肉円筒
２６内面にバックアップセラミックス体４５が密着出来
るようにしている。

この結果、ろう材４６が不均一に溶けてもバックアップ
セラミックス体４５の中心からのずれは、嵌合寸法分だ
けになる。軸に直交する方向に多数のろう材４６がほぼ
等間隔に位置するので、ろう接の不均一も発生しない。

尚、この場合のろう材用溝の断面形状は特に限定される
ものではなく、半円形、長円形、方形などでも良い。

〔発明の効果〕

この発明によれば、内導体に残る応力歪みが気密窓板の
気密ろう接部から軸方向に離れた位置、即ちバックアッ
プセラミックス体の端部付近に作用するのみなので、気
密窓板と内導体との気密ろう接部の破損等が殆ど生じな
い。従って、信頼性の高い同軸導波管構体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る同軸導波管構体を示
す縦断面図、第２図はこの発明の同軸導波管構体の要部
を製造方法的に示す縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ
’線に沿って切断し矢印方向に見た横断面図、第４図は
この発明の変形例を示す縦断面図、第５図は第４図のＢ
−Ｂ’線に沿って切断し矢印方向に見た横断面図、第６
図は従来の同軸導波管構体を有するビーム直進形多空胴
クライストロンの概略構成を示す一部断面を含む正面図
、第７図は第６図の同軸導波管構体の要部を示す縦断面
図、第８図は第７図のｃ−ｃ’線に沿って切断し矢印方
向に見た横断面図である。 ２０・・・気密窓板、２６・・・薄肉円筒、３０・・・
バックアップセラミックス体。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　同軸線路を構成する筒状内導体と筒状外導体との間に
   誘電体製気密窓板が真空気密に封着されてなる同軸導波
   管構体において、 上記気密窓板に対応する上記内導体の内側に、軸方向の
   厚さが上記気密窓板の厚さよりも厚いバックアップセラ
   ミックス体がろう接されてなることを特徴とする同軸導
   波管構体。