JPH0422533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は多空胴クライストロンの改良に関す
る。

〔背景技術とその問題点〕

多空胴直進形クライストロンはマイクロ波電力
の増幅に適するもので、しかも増幅度が大で出力
電力を大きく取り出すことができ、したがつて大
電力を必要とするレーダ、航空用ビーコン、リニ
アアクセラレータおよびプラズマ加熱等に広く用
いられている。

このような多空胴直進形クライストロンは、複
数の空胴を直列的に積層し、各空胴相互の境界壁
中心部に中空状のドリフト管を貫通させ、このド
リフト管中空部を陰極を出た電子が直列的に通過
してコレクタに至るように構成されている。この
場合、陰極を出た電子が直進してドリフト管を通
過し、コレクタに至るように複数の空胴の周囲に
は集束コイルが設けられている。ところが、この
集束コイルによる磁界の不均一その他の理由で、
陰極を出た電子の中で幾分コレクタに至る途中の
ドリフト管に衝突するものがあり、その衝突する
割合は全電子流の0.5〜２％程度である。

このため、この種のクライストロンにあつて
は、コレクタ部を冷却すると共に、電子の衝突に
より発熱するドリフト管部をも冷却する必要があ
る。即ち平均出力50kW程度のクライストロンに
あつては、直流入力電力は120kW程度であり、
このうち600〜2400W程度がドリフト管部分で費
やされる。特に一般にドリフト管の先端部は尖鋭
にされており、従つてこの部分に僅かの電子が衝
突しても、そのエネルギーでドリフト管の構成物
質を溶解し変形される場合がある。

又、平均出力が200〜1000kWと更に大きくな
つた場合には、空胴での高周波電磁界の損失によ
る発熱も無視できなくなる場合がある。従つて、
この種のクライストロンにあつてはドリフト管部
の冷却は、クライストロンの性能を向上させるに
絶対的に必要となる。

従来、放送用等の直流入力電力の余り大きくな
いクライストロンにおいては、この部分の冷却は
主に強制空冷によつて行なわれてきた。一方、直
流入力電力の大きなクライストロンでは、ドリフ
ト管部での発熱が大きく空冷では不十分なため、
水等の冷媒による冷却が行なわれている。一例を
第７図及び第８図に示す。この例ではドリフト管
１の外側面に管軸方向の溝２を形成し、これに冷
媒出入口のパイプ４ａ，４ｂを設けた円筒３をか
ぶせており、冷媒はパイプ４ａから供給され、リ
ング状に設けられた水路５ａを経て溝２に流れ、
水路５ｂを通つてパイプ４ｂに排出される。又、
ドリフト管１での損失が比較的小さい場合には、
この溝２を形成せずにドリフト管１外壁と外側の
円筒３の間の円筒上の部分をもつて水路とする場
合もある。

このような構造は、発熱が大きい場合でも十分
な冷却ができるという利点はあるが、ドリフト管
１の他の水路の外壁を構成する円筒３を要し、更
にはドリフト管１に溝２が切削加工される等部品
点数の増加並びに部品加工、組立ての繁雑さとい
う欠点を持ち、直流入力電力の小さなクライスト
ロンのドリフト管冷却の目的には適さない。一
方、従来、放送機用クライストロン等で用いられ
てきた空冷方式はリニア・アクセラレータ等に用
いられる大出力のパルス・クライストロンには適
用が困難である。これは大出力のパルス・クライ
ストロンの場合には、ドリフト管部の発熱が放送
機用のものに比べれば大きいことと、ビーム電
圧、電流値が例えば280kV、290Aと非常に大き
いため、この収束に0.1TesCa程度の強い管軸方
法の磁束密度を用し、この磁界を発生させるため
にクライストロンボデー部のなるべく管軸に近い
部分に、電磁石又は永久磁石を配設する必要があ
るためボデー部の周囲に十分な空間がなく、又、
上記磁石の径方向に送風口等を設けることが、電
磁石の冷却や磁界分布との関連で困難なために、
十分な冷却効果をあげるだけの気体の流れを得る
ことができないためである。

〔考案の目的〕

この考案の目的は、製造容易にして、かつ信頼
性を向上した多空胴クライストロンを提供するこ
とである。

〔考案の概要〕

この考案は、ドリフト管に、少なくとも一方の
端面から管軸に平行に冷媒循環路が形成され、こ
の冷媒循環路が形成された上記端面が空胴端板で
密閉され、これら相互合せ面が周状にロー接され
てなる多空胴クライストロンである。

〔考案の実施例〕

この考案の多空胴クライストロンは第１図乃至
第３図に示すように構成され、複数の共振空胴９
がドリフト管１０で接続されている。上記共振空
胴９は、筒状空胴壁１５及びその開口端を密閉す
るフエルール状空胴端板１４より構成されてい
る。尚、フエルール状空胴端板１４はドリフト管
突出部２１を一体に有している。又、上記ドリフ
ト管１０には、少なくとも一方の端面から管軸に
平行に複数の冷媒循環路１１が形成され、この冷
媒循環路１１が形成された上記端面が上記フエル
ール状空胴端板１４で密閉され、これら相互合せ
面が周状にロー接されている。第３図の２２がロ
ー接箇所である。尚、上記冷媒循環路１１は、こ
の実施例では第２図に示すように３本設けてある
が、何本でもよい。更に、上記ドリフト管１０に
は外側面から上記各冷媒循環路１１に通じる冷媒
出入口１２，１２がそれぞれ設けられている。こ
の冷媒出入口１２，１２は、上記冷媒循環路１１
の両端に近い部分に各１つずつ、計２つ設けられ
ている。又、この冷媒出入口１２，１２は、管軸
に垂直方向に形成されるのが普通であるが、条件
によつては第１図左側の円で囲つた部分のよう
に、管軸とある角度を持たせてもよい。

このような冷媒出入口１２には、パイプ１３ｂ
がロー接により固着され、管継手１６、パイプ１
７、管継手１６を用いて外部配管され、隣りのド
リフト管１０の冷媒出入口１２に接続されてい
る。尚、外部配管は他の手段を用いてもよいし、
パイプ１７の形状は図の通りである必要はない。

又、出力側の共振空胴９の筒状空胴壁１５に
も、複数の冷媒循環路１８が形成され、その両端
の冷媒出入口にはパイプ１３が設けられている。

尚、第１図では多空胴クライストロンを２つに
分割して描いてあるが、右側の部分がコレクタ側
であり、左側の部分が電子銃側で、右側の下部が
左側の上部に続く。

〔考案の効果〕

この考案によれば、製造容易にして、かつ信頼
性が向上した。即ち、ドリフト管１０に何本かの
孔をあける等という簡単な機械加工をドリフト管
１０に追加するだけで、ドリフト管冷却用の冷媒
循環路１１を形成できる。又、組立ての面から
も、冷媒循環路１１を形成したことにより、気密
を損なう可能性が少ないという利点を持つてい
る。

〔考案の変形例〕

第４図乃至第６図は、この考案の変形例を示し
たもので、上記実施例と同様効果が得られる。

即ち、第４図は複数の冷媒循環路１１の各々に
冷媒出入口１２，１２を設けないで、複数の冷媒
循環路１１が端部で連結されるように環状溝１９
をドリフト管１０の端面に設けたもので、複数の
冷媒循環路１１を通つた冷媒をまとめて冷媒出入
用のパイプ１３，１３に導くようにしたものであ
る。

又、第５図は冷媒循環路１１の開口端に円板２
０をロー接により固着したもので、気密を確保す
るためには有効である。

又、上記実施例及び変形例では、フエルール状
空胴端板１４はドリフト管突出部２１を一体に有
していたが、第６図に示すように、空胴端板１４
とドリフト管突出部２１とを分離してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係る多空胴クラ
イストロンを示す断面図、第２図及び第３図は第
１図の要部を示す分解斜視図と断面図、第４図乃
至第６図はこの考案の変形例を示す断面図と斜視
図、第７図及び第８図は従来の多空胴クライスト
ロンを示す断面図と分解斜視図である。 １０……ドリフト管、１１……冷媒循環路、１
２……冷媒出入口、１３……パイプ、１４……空
胴端板、１５……筒状空胴壁、１９……環状溝、
２１……ドリフト管突出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 複数の共振空胴がドリフト管で接続され、上
   記共振空胴が筒状空胴壁及びその開口端を密閉
   する空胴端板及びドリフト管突出部を有してな
   る多空胴クライストロンにおいて、 上記ドリフト管に、少なくとも一方の端面か
   ら管軸に平行に複数の冷媒循環路が形成され、
   この複数の冷媒循環路が形成された上記端面が
   上記空胴端板で密閉され、これら相互合せ面が
   周状にロー接されてなることを特徴とする多空
   胴クライストロン。 (2) 上記複数の冷媒循環路が各端部で連結される
   ように環状溝が上記ドリフト管又は筒状空胴壁
   の端面に形成され、この環状溝を上記空胴端板
   で密閉してなる実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の多空胴クライストロン。