JPH0419944A - ミリ波発生装置 - Google Patents
ミリ波発生装置Info
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- JPH0419944A JPH0419944A JP12372990A JP12372990A JPH0419944A JP H0419944 A JPH0419944 A JP H0419944A JP 12372990 A JP12372990 A JP 12372990A JP 12372990 A JP12372990 A JP 12372990A JP H0419944 A JPH0419944 A JP H0419944A
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- Japan
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- high frequency
- slit
- manifold
- collector electrode
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 9
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
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。
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〕
この発明は、ジャイロトロン、ジャイロクライストロン
等の電子サイクロトロンメーザ作用を利用したホイスバ
リング・ギヤラリ・モードで動作するミリ波発生装置に
関するものである。
等の電子サイクロトロンメーザ作用を利用したホイスバ
リング・ギヤラリ・モードで動作するミリ波発生装置に
関するものである。
第５図は例えば特開昭６３−１３２３６号公報に示され
る中空状電子ビームと円筒状空胴とからなる高周波共振
回路における固有モードの電子サイクロトロン共鳴メー
ザ作用を利用した大電力ミリ波発生装置を示す断面側面
図であり、図において、１は電子ビームを取り出す電子
銃部、２は電子ビームを導くビームトンネル部、３はビ
ームトンネル部２を通った電子ビームと高周波電磁界と
が相互作用を起こす高周波共振回路、４は電子ビームを
回収する管状を成すコレクタ電極部、７はミリ波を外部
に出力する出力窓部、５は電子銃部１のカソード部、６
はビームトンネル部２と高周波共振回路３との間に設け
られたカットオフ部、８は共鳴磁界を発生する主ソレノ
イド、９は電子銃部ソレノイドであり、これらの両ソレ
ノイド８゜９は電子銃部１からの射出電子に旋回運動を
起こさせる磁界発生装置の構成要素である。
る中空状電子ビームと円筒状空胴とからなる高周波共振
回路における固有モードの電子サイクロトロン共鳴メー
ザ作用を利用した大電力ミリ波発生装置を示す断面側面
図であり、図において、１は電子ビームを取り出す電子
銃部、２は電子ビームを導くビームトンネル部、３はビ
ームトンネル部２を通った電子ビームと高周波電磁界と
が相互作用を起こす高周波共振回路、４は電子ビームを
回収する管状を成すコレクタ電極部、７はミリ波を外部
に出力する出力窓部、５は電子銃部１のカソード部、６
はビームトンネル部２と高周波共振回路３との間に設け
られたカットオフ部、８は共鳴磁界を発生する主ソレノ
イド、９は電子銃部ソレノイドであり、これらの両ソレ
ノイド８゜９は電子銃部１からの射出電子に旋回運動を
起こさせる磁界発生装置の構成要素である。
１０はコレクタ電極部４と出力窓部７との間の高周波伝
送回路壁に設けられた複数の排気用のスリットであり、
その長手方向が管軸Ｃを横切る方向に設けられている。
送回路壁に設けられた複数の排気用のスリットであり、
その長手方向が管軸Ｃを横切る方向に設けられている。
１１はコレクタ電極部４のスリット１０が設けられた外
周部を気密に封止すルマニホールド、１２はマニホール
ド１１．！−真空装置（図示せず）とを接続する排気管
である。
周部を気密に封止すルマニホールド、１２はマニホール
ド１１．！−真空装置（図示せず）とを接続する排気管
である。
次に動作について説明する。
電子銃部１より引き出された中空状電子ビームは、ビー
ムトンネル部２を通過し、通常は円筒状空胴から成り主
ソレノイド８から高周波磁界が与えられる高周波共振回
路３における固有モードと、電子サイクロトロンメーザ
作用とにより相互作用し、その垂直速度成分の一部がミ
リ波に変換され、電子ビームはコレクタ電極部４に回収
され、出力窓部７からミリ波が６カされる。
ムトンネル部２を通過し、通常は円筒状空胴から成り主
ソレノイド８から高周波磁界が与えられる高周波共振回
路３における固有モードと、電子サイクロトロンメーザ
作用とにより相互作用し、その垂直速度成分の一部がミ
リ波に変換され、電子ビームはコレクタ電極部４に回収
され、出力窓部７からミリ波が６カされる。
ここで電子ビームは、高温に加熱されたカソード部５よ
り熱電子放出により引き出されるために、電子銃部１を
構成する金属材料、及び絶縁材料からのガス放出が問題
となる。また、高周波共振回路３には強度の高周波電磁
界が存在し、その壁面での損失による加熱のために不要
ガスが放出される。さらに、直接高速の電子ビームが衝
突するコレクタ電極部４からのガス放出が一番問題とな
る。
り熱電子放出により引き出されるために、電子銃部１を
構成する金属材料、及び絶縁材料からのガス放出が問題
となる。また、高周波共振回路３には強度の高周波電磁
界が存在し、その壁面での損失による加熱のために不要
ガスが放出される。さらに、直接高速の電子ビームが衝
突するコレクタ電極部４からのガス放出が一番問題とな
る。
従来のミリ波発生装置では、基本となる発振モードが管
軸Ｃに関して対称なＴＥｏｎモード動作であるため、高
周波共振回路３から出力窓部７に到る高周波伝送回路壁
に、管軸Ｃを横切る方向に設けられたスリット１０を通
じて上記ガスをマニホールド１１内に排気し、さらに排
気管１２を通じて外部に排気する。これによって、発生
モードを極力乱すことなく、十分な高真空を得るように
している。
軸Ｃに関して対称なＴＥｏｎモード動作であるため、高
周波共振回路３から出力窓部７に到る高周波伝送回路壁
に、管軸Ｃを横切る方向に設けられたスリット１０を通
じて上記ガスをマニホールド１１内に排気し、さらに排
気管１２を通じて外部に排気する。これによって、発生
モードを極力乱すことなく、十分な高真空を得るように
している。
従来のミリ波発生装置は以上のように構成されて〜・る
ので、この従来装置なＴ Ｅｍ、 （ｍｌ：）＞ｎ 。
ので、この従来装置なＴ Ｅｍ、 （ｍｌ：）＞ｎ 。
ｎ−１，２）ホイスバリング・ギヤラリ・モード動作で
のミＩＪ波発振に適用した場合は、上記モードは管壁上
において管軸Ｃ方向に高周波電流が流れるため、管軸Ｃ
を横切る方向に設けられたスリット１０の存在によって
電流が遮断されることになり、このため発振モードが容
易に他の不要モトに変換され、希望するモードの純度が
低下してしまうという課題があった。
のミＩＪ波発振に適用した場合は、上記モードは管壁上
において管軸Ｃ方向に高周波電流が流れるため、管軸Ｃ
を横切る方向に設けられたスリット１０の存在によって
電流が遮断されることになり、このため発振モードが容
易に他の不要モトに変換され、希望するモードの純度が
低下してしまうという課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、真空排気のための十分なコンダクタンスを得る
ことができるとともに、高周波漏洩を防止でき、さらに
不要モードの発生を極力抑制できる真空排気構造を備え
たホイスパリング・ギヤラリ・モード動作のミリ波発生
装置を得ることを目的とする。
もので、真空排気のための十分なコンダクタンスを得る
ことができるとともに、高周波漏洩を防止でき、さらに
不要モードの発生を極力抑制できる真空排気構造を備え
たホイスパリング・ギヤラリ・モード動作のミリ波発生
装置を得ることを目的とする。
この発明に係るミリ波発生装置は、真空排気を必要とす
るコレクタ電極部から出力窓部に到る高周波伝送回路壁
に、その長手方向と管軸とのなす角度が管軸と高周波電
流の方向とのなす角度以下となるスリットを、１個また
は複数個設けるとともに、その外周部を真空排気装置に
連結されたマニホールドによって気密封止したものであ
る。
るコレクタ電極部から出力窓部に到る高周波伝送回路壁
に、その長手方向と管軸とのなす角度が管軸と高周波電
流の方向とのなす角度以下となるスリットを、１個また
は複数個設けるとともに、その外周部を真空排気装置に
連結されたマニホールドによって気密封止したものであ
る。
この発明におけるミリ波発生装置は、スリットが管軸と
上記角度以下をなして設けられているので、発振モード
であるＴＥｍ、。（ｍ〉ｎ 、 ｎ ＝ １ 。
上記角度以下をなして設けられているので、発振モード
であるＴＥｍ、。（ｍ〉ｎ 、 ｎ ＝ １ 。
２）ホイスバリング・ギヤラリ・モードに対して、そり
管壁上に流れる高周波電流を遮断することがないため、
不要モードへの変換が抑えられると共に、真空排気のた
めの十分なコンダクタンスが得られ、さらに外部への高
周波の漏洩を防止することができる。
管壁上に流れる高周波電流を遮断することがないため、
不要モードへの変換が抑えられると共に、真空排気のた
めの十分なコンダクタンスが得られ、さらに外部への高
周波の漏洩を防止することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例によるジャイロトロンを示す断
面側面図であり、第５図と対応する部分には同一符号を
付して説明を省略する。
図はこの発明の一実施例によるジャイロトロンを示す断
面側面図であり、第５図と対応する部分には同一符号を
付して説明を省略する。
１３はコレクタ電極部４と出力窓部７との間の高周波伝
送回路壁に設けられた複数個のスリットである。このス
リット１３はその長手方向と管軸Ｃとのなす角度θが所
定の角度θ。以下となるように設けられている。上記角
度θ０は管壁を流れる高周波電流の方向と管軸Ｃとのな
す角度であり、で与えられる。ここでｋｃは半径ａの導
波管におけるカットオフ波数であり、βは管軸方向波数
、ｍは伝搬モードの周方向モード数である。
送回路壁に設けられた複数個のスリットである。このス
リット１３はその長手方向と管軸Ｃとのなす角度θが所
定の角度θ。以下となるように設けられている。上記角
度θ０は管壁を流れる高周波電流の方向と管軸Ｃとのな
す角度であり、で与えられる。ここでｋｃは半径ａの導
波管におけるカットオフ波数であり、βは管軸方向波数
、ｍは伝搬モードの周方向モード数である。
スリット１３は、第２図にも示されるように、気密結合
されたマニホールド１１によって取り囲まれ、真空排気
管１２を介して図示せずも超高真空排気装置に連結され
る。これによってスリット１３からの高周波漏洩を極力
抑制し、同時に発振モードであるＴＥｍ、。ホイスノく
リング・ギヤラリ・モードを乱すことなく、超高真空を
得るために十分な排気コンダクタンスを得ることができ
る。
されたマニホールド１１によって取り囲まれ、真空排気
管１２を介して図示せずも超高真空排気装置に連結され
る。これによってスリット１３からの高周波漏洩を極力
抑制し、同時に発振モードであるＴＥｍ、。ホイスノく
リング・ギヤラリ・モードを乱すことなく、超高真空を
得るために十分な排気コンダクタンスを得ることができ
る。
また、第２図に示すように、マニホールド１１の内壁に
は高周波吸収体１４が設けられて℃・る。
は高周波吸収体１４が設けられて℃・る。
第３図に示すように、スリット１３は管軸Ｃと角度θを
なして複数個設けられる。スリット１３の幅ｄはそこか
らの高周波漏洩を最小に抑えるために管内波長の数分の
１以下に設定されて℃・る。
なして複数個設けられる。スリット１３の幅ｄはそこか
らの高周波漏洩を最小に抑えるために管内波長の数分の
１以下に設定されて℃・る。
スリット１３の長さ！とその個数は十分な排気コンダク
タンスが得られるように設定する。さらに排気コンダク
タンスを大きくするために、周囲１５を削り込むことに
よって管壁の厚さを薄くしても良い。
タンスが得られるように設定する。さらに排気コンダク
タンスを大きくするために、周囲１５を削り込むことに
よって管壁の厚さを薄くしても良い。
次に動作について説明する。
コレクタ電極部４の不要残留ガスは、スリット１３を通
り、マニホールド１１、真空排気管１２を介して、超高
排気装置によって排気される。このスリット１３は複数
個設けられているので、不要残留ガスの排気を十分に行
うことができ、長時間安定な発振を得ることができる。
り、マニホールド１１、真空排気管１２を介して、超高
排気装置によって排気される。このスリット１３は複数
個設けられているので、不要残留ガスの排気を十分に行
うことができ、長時間安定な発振を得ることができる。
またこれらのスリット１３はθ≦００の関係で設けられ
ているので、発振モードであるホイスパリング・ギヤラ
リ・モードに対して、七〇管壁土に流れる高周波電流を
遮断することがなく、発振モードが不要モードに変化し
てしまうのを防止できる。またスリット１３０寸法ｄ、
Ａが微小であるため、このスリット１３からの高周波の
漏れは最小に抑えられる。スリット１３からの漏洩高周
波は、マニホールド１１の内壁面に設置された高周波吸
収体１４によって減衰される。この高周波吸収体１４は
マニホールド１１が高周波空胴として働くことを防ぐと
ともに、高周波の外部への漏洩を防止する。
ているので、発振モードであるホイスパリング・ギヤラ
リ・モードに対して、七〇管壁土に流れる高周波電流を
遮断することがなく、発振モードが不要モードに変化し
てしまうのを防止できる。またスリット１３０寸法ｄ、
Ａが微小であるため、このスリット１３からの高周波の
漏れは最小に抑えられる。スリット１３からの漏洩高周
波は、マニホールド１１の内壁面に設置された高周波吸
収体１４によって減衰される。この高周波吸収体１４は
マニホールド１１が高周波空胴として働くことを防ぐと
ともに、高周波の外部への漏洩を防止する。
なお、上記実施例では、スリット１３は管軸Ｃと角度θ
をなして傾いているが、第４図に示すように、時計回り
と反時計回りのホイスノくリング・ギヤラリ・モードに
対して同様に不要モードへの変換が最小となるように、
スリット１３を管軸Ｃに略平行な方向に選んでも良い。
をなして傾いているが、第４図に示すように、時計回り
と反時計回りのホイスノくリング・ギヤラリ・モードに
対して同様に不要モードへの変換が最小となるように、
スリット１３を管軸Ｃに略平行な方向に選んでも良い。
以上のように、この発明によれば、残留ガスの排気口と
なるスリットを、その長手方向と管軸とのなす角度が高
周波電流の方向と管軸とのなす角度以下となるように設
ける構成としたので、発生モードであるＴＥｍ、。ホイ
スパリング・ギヤラリ・モードに対して、その管壁上に
流れる高周波電流を遮断することがなく、このため、不
要モードへの変換を最小に抑えて十分な排気コンダクタ
ンスが得られると共に、高周波漏洩を最小に抑えること
ができる等の効果がある。
なるスリットを、その長手方向と管軸とのなす角度が高
周波電流の方向と管軸とのなす角度以下となるように設
ける構成としたので、発生モードであるＴＥｍ、。ホイ
スパリング・ギヤラリ・モードに対して、その管壁上に
流れる高周波電流を遮断することがなく、このため、不
要モードへの変換を最小に抑えて十分な排気コンダクタ
ンスが得られると共に、高周波漏洩を最小に抑えること
ができる等の効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるミリ波発生装置を示
す断面側面図、第２図はその要部拡大断面側面図、第３
図はスリット部分の拡大図、第４図はこの発明の他の実
施例によるミリ波発生装置を示す要部の断面側面図、第
５図は従来のミリ波発生装置を示す断面側面図である。 １は電子銃部、３は高周波共振回路、４はコレクタ電極
部、Ｔは出力窓部、８は主ソレノイド、９は電子銃部ソ
レノイド（礎界発生装置）、１１はマニホールド、１３
はスリット、Ｃは管軸。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 １’ −１−− （外２名） 第 図 第 図 第 図
す断面側面図、第２図はその要部拡大断面側面図、第３
図はスリット部分の拡大図、第４図はこの発明の他の実
施例によるミリ波発生装置を示す要部の断面側面図、第
５図は従来のミリ波発生装置を示す断面側面図である。 １は電子銃部、３は高周波共振回路、４はコレクタ電極
部、Ｔは出力窓部、８は主ソレノイド、９は電子銃部ソ
レノイド（礎界発生装置）、１１はマニホールド、１３
はスリット、Ｃは管軸。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 １’ −１−− （外２名） 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 電子ビームを射出する電子銃部と、上記射出電子に旋回
運動を起こさせる磁界を発生する磁界発生装置と、上記
旋回電子と高周波電磁界とにより共鳴作用を起こさせる
高周波共振回路と、上記高周波共振回路内を通過した電
子ビームを回収する管状を成すコレクタ電極部と、上記
共鳴作用により発生した高周波を上記コレクタ電極部を
通じて外部に取り出すための出力窓部とを備えたミリ波
発生装置において、上記コレクタ電極部と上記出力窓部
との間の高周波伝送回路壁に設けられその長手方向と管
軸とのなす角度が高周波電流が流れる方向と管軸とのな
す角度以下となるように配された一箇または複数箇のス
リットと、上記コレクタ電極部の上記スリットが設けら
れた外周部を気密封止するマニホールドとを備えたこと
を特徴とするミリ波発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12372990A JPH0419944A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | ミリ波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12372990A JPH0419944A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | ミリ波発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419944A true JPH0419944A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14867911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12372990A Pending JPH0419944A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | ミリ波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0419944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002163996A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Japan Atom Energy Res Inst | ジャイロトロン装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP12372990A patent/JPH0419944A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002163996A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Japan Atom Energy Res Inst | ジャイロトロン装置の製造方法 |
| JP4617420B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2011-01-26 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | ジャイロトロン装置の製造方法 |
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