JPH04230933A - 冷えた状態でのはめこみによって遅延線を受け入れるように構成されたスリーブを有する進行波管 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷えた状態でのはめこみ
によって遅延線を受け入れるように構成されたスリーブ
を有する進行波管に関する。本発明は篏合が摩擦なしに
冷えた状態で行えるスリーブ中への遅延線装着を改良す
ることを狙っている。本発明は一体形成されたポールピ
ースを有するスリーブに適用出来る。本発明はまた遅延
線をスリーブ中に装着するための方法に関する。

【０００２】進行波管は、長くてかつ薄い電子ビームを
、増巾されねばならないマイクロ波を導くために構成さ
れた遅延線と関連させることによって構成されている。 この遅延線はしばしばらせん形状を有しており、これは
金属性でかつ少なくとも３つのロッド状の誘電体支持体
によって中心がとられており、かつそれからスリーブ状
の金属ケーシング中に挿入されている。このらせん部分
は幾つかの連続する区分によって形成されても良い。減
衰特性部は向かい合うらせん区分の２つの端部のロッド
上に設けても良い。これはチューブの振動を阻止し、か
くしてそのゲインを増加する。電子ビームは遅延線の入
力端に配置されたガンによって発生され、かつ遅延線の
出力端に配置されたコレクター中に集められる。 この電子ビームを収束するためにフォーカシング装置が
遅延線を取り囲んでいる。

【０００３】このスリーブはしばしば回転によって作り
出されるシリンダーの形をしている。このスリーブは遅
延線と同軸である。またこのスリーブはしっかりとシー
ルされておりチューブ内を高真空に保つことを可能にし
ている。

【０００４】このスリーブはポールピースを一体化して
いても良くかつまたフォーカシング装置の一部を形成し
ていても良い。このスリーブはフランジ付きの実質的に
シリンダチューブの形をした磁性材の一体部分から構成
されても良い。

【０００５】このフランジはポールピースの役割りを演
じる。交互に極性の変わるフォーカシング磁石がこれら
のフランジの間に挿入されている。この様にして作られ
たスリーブは真空気密を与えかつマグネットを支持する
に十分な強さがなくてはならない。

【０００６】このスリーブは磁性材料のシリンダー状の
ブロックから得られる。それはフランジ付きのチューブ
に形成される。これの製作は非常に簡単に自動化するこ
とが出来る。らせん状の遅延線を有する進行波管が連続
して動作するとこのらせん部分は著しく加熱される。こ
の熱はこのらせん部分に衝突するビームの電子によって
放出されるパワーおよびこのらせん部分からのジュール
効果損失によるものである。この熱はまたこのチューブ
の平均パワーレベルにも関連している。

【０００７】この熱を制限するためには、先づこのらせ
ん部分、ロッドおよびスリーブに適した材料を選ぶこと
および次にらせん部分とロット間、ロッドとスリーブ間
およびスリーブとチューブの外側間に効率の良い接触を
与えることが必要となる。

【０００８】このらせん部分はしばしばタングステンあ
るいはモリブデンから作られロッドは窒化ボロンあるい
は酸化ベリリュームからそしてスリーブは鉄から作られ
る。

【０００９】

【従来の技術】ロッドで取り囲まれたらせん部分をスリ
ーブ中に装着する主たる方法として現在のところ次の２
つがある。

【００１０】第１の方法によると、らせん／ロッド組み
体はスリーブ中に押し込んではめられる。このらせん／
ロッド組み体はスリーブの内径よりも５〜７マイクロメ
ーター程大きな外形を持つ必要がある。この方法は十分
なクランプあるいはグリップを得るために部品寸法の非
常に精密なチェックを必要とする。

【００１１】第２の方法によると、これはしばしば利用
されているのだが、スリーブはそれが膨張するように加
熱されてそしてそれかららせん／ロッド組み体がその中
に挿入される。このユニットが冷えるとグリップが生じ
る。加熱中にこのらせん／ロッド組み体の導入を可能に
するために必要な隙間は０．０２〜０．０３ｍｍの範囲
である。この方法はしかしながら重大な欠点を有してい
る。

【００１２】この方法の実施には時間がかかりかつデリ
ケートである。このスリーブは約７００℃まで加熱され
なくてはならない。この加熱操作には数時間がかかりか
つ同様な時間が冷却操作にもかかる。このらせん／ロッ
ド組み体がこの加熱されたスリーブ中に挿入される時、
酸化によってロッド上に配された減衰特性部に損傷を与
える危険が生じる。この方法はまた構成部分について比
較的厳密な精度を必要とする。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の欠点を解消しかつ実質的に摩擦なしで冷えた状態での
はめこみによって支持体によって取り囲まれた遅延線を
受け入れる様に構成されたスリーブを有する進行波管を
提供することである。このスリーブは直径を減少する操
作によって支持体／遅延線組み体のまわりにかしめられ
る。それからこの支持体／遅延線組み体はスリーブ中に
グリップされる。

【００１４】本発明による進行波管は高い平均パワーお
よび／または高いピークパワー下で動作することが出来
る。このグリップは一方においては遅延線と支持体間に
および他方においては支持体とスリーブ間に良好な熱的
な接触を可能にする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は連続した高さＨ
のフランジを備え実質的にシリンダーチューブの形をし
た磁性材料から一体的に形成された部分を含むスリーブ
を有する進行波管を提供し、ここで各フランジは少なく
とも３個の深さｈを有する半径方向のスロットを有して
おり、かつスリーブは２つの連続するフランジ間に小さ
な厚みｅ’を有しており、このスロットおよびスリーブ
の厚みｅ’は遅延線を取り囲む少なくとも３つの支持体
を有する組み体の周りに直径を縮める操作をすることに
よってスリーブのかしめがし易くなるように構成されて
おり、その結果この支持体／遅延線組み体は直径を小さ
くする操作の後スリーブ中にグリップされる。

【００１６】スロットの深さｈは実質的にフランジの高
さＨに等しい。これらのスロットは各フランジ上に均等
に配置されている。これらのスロットはまた総てのフラ
ンジ上の同じ位置に配されている。

【００１７】さらに、このスリーブは磁性材料から作ら
れた部分の内側に装着される非磁性材料のチューブを含
んでいてもよい、そして磁性材料から作られた部分と非
磁性材料から作られたチューブは同軸に並べられる。こ
の支持体遅延線組み体は実質的な摩擦なしにスリーブを
貫通する。支持体の数がスロットの数と等しい場合には
、支持体は２つの連続するスロットによって限定される
フランジの実質的に中央部分に配される。本発明はまた
本発明による進行波管スリーブ中に支持体／遅延線組み
体を装着する方法に関する。

【００１８】それは次のようなものを含む：スリーブ中
に支持体／遅延線組み体を挿入すること；

【００１９】
フランジ部分のスリーブの内径を低減するように２つの
引き続くスロットによって制限されているフランジの部
分ごとに少なくとも１つの中心に向かう力を加えること
、その結果支持体／遅延線組み体はスリーブ中にグリッ
プされることになる。

【００２０】この方法はさらにフランジ間のスリーブの
内径を低減するように２つの引き続くフランジ間のスリ
ーブ部分ごとに少なくとも３つの中心に向かう力を加え
ることを含んでもよい。

【００２１】これらの中心に向かう力はフランジ部分に
加えられる時と同時にスリーブ部分にも加えられてもよ
い。本発明および本発明のその他の特徴および効果は以
下の発明を限定するためではない例についての説明およ
び添付の図面から明らかになるであろう。

【００２２】

【実施例】図１は従来例による一体型のポールピースを
有するスリーブのＺ軸方向に沿った長手方向断面図を示
している。このスリーブは例えば軟鉄のような磁性材料
から作られた一体ものの部分１を含んでいる。この部分
１は厚さｅ１軸Ｚを有し、望ましくは均一に離間してい
る連続したフランジ３を備えたシリンダー状のチューブ
２を含んでいる。

【００２３】スリーブには軸Ｚを中心とする実質的にシ
リンダー状の中央穴７が設けられている。ここでこの中
央穴７はチューブの内壁によって画成されている。フラ
ンジ３はポールピースの役割りを演じている。これらの
フランジ３間は永久磁石ワッシャー４が挿入されている
。同じ極性の磁石の面が互いに向かい合わされておりか
つこれらの磁石が交互に配置されている。スリーブは２
つの引き続くフランジ３間に厚さｅを有している。ここ
でこの厚さｅはｅ１に等しい。この厚さｅは磁界による
損失を阻止するに十分な程度に小さい。

【００２４】この部分１は磁性材料の固体シリンダーブ
ロックから作り出される。それはチューブの形を取りか
つフランジを作るように機械加工される。この操作は自
動化されてもよい。図２は従来技術によるスリーブの変
形例を示している。ここでは、磁性材料の部分１は例え
ば銅のような非磁性材料から作られたチューブ６上に装
着されている。このチューブ６と部分１は同心配置され
ている。事実スリーブとして磁性材料からなる部分１の
みを使って十分な真空気密を与えることは時として困難
なことがある。ここではスリーブの厚さｅはシリンダー
チューブ２およびチューブ６の厚さの和に等しい。穴７
はここではチューブ６の内壁によって画成されている。

【００２５】このスリーブは遅延線を受け入れるように
構成されている。この進行波管が動作中にはこの遅延線
は著しく加熱される。このスリーブ中で、遅延線は誘電
体材料からなる少なくとも３つのロッド型の支持体によ
って中心が保たれている。

【００２６】非磁性材料から作られたチューブ６は遅延
線／ロッド組み体とスリーブの外側の間の熱移転を改良
する。

【００２７】図３は本発明による一体化されたポールピ
ースを備えた進行波管スリーブの長手方向に沿った断面
図を示している。このスリーブは図１に示したそれと対
比出来る。このスリーブは例えば軟鉄のような磁性材料
から一体ものとして作られた部分３０を有している。こ
の部分３０は厚さｅ’１、軸Ｚおよび高さＨのフランジ
３２を備えたシリンダーチューブ３１の形をとっている
。このフランジ３２はポールピースの役割りを演じてい
る。

【００２８】このスリーブは軸Ｚ上に中心を持つ実質的
にシリンダー状の中心穴３７を備えている。ここでこの
中心穴３７はチューブ３１の内壁によって画成されてお
りかつスリーブの内径はチューブ３１の内径と等しい。 図１で説明したと同様に、永久磁石ワッシャー３４がフ
ランジ３２間に挿入されている。このスリーブは２つの
フランジ３２間で厚さｅ’を有している。この図におい
て厚さｅ’はチューブ３１の厚さｅ’１に等しい。

【００２９】このスリーブと図１で説明したそれとの主
たる相違点はフランジ３２にある。ここでは高さＨの各
フランジ３２は少なくとも３個の深さｅの半径方向スロ
ット３３を有している。

【００３０】望ましくはこれらのスロット３３は各フラ
ンジ３２上に均等に配置されており、かつこれらは総て
のフランジ３２について同じ位置に配されている、従っ
てスロット３３は引き続く総てのフランジ上で一直線に
並んでいる。

【００３１】各スロット３３の深さｈは実質的にフラン
ジ３２の高さＨに等しい。スロット３３はチューブ３１
の厚さｅ１’のところまでは伸びない事が望ましい。ス
ロット３３はミルあるいは丸のこの様な道具を使って機
械加工によって作ることが出来る。スリーブの長手方向
に沿った全く同一の一連の道具を使ってスロット３３が
総てのフランジ３２上で一直線になるようにスロット３
３を形成することが出来る。

【００３２】図３はフランジごとにただ１つのスロット
３３を示している。その他のスロットは隠れている。図
３の断面を示している図４はフランジ３２上に均等に配
置された３つの半径方向スロット３３を示している。引
き続く２つのスロットは１２０°の角度を形成している
。

【００３３】１つの変形例によると、スリーブはまた非
磁性材料から作られたチューブを含んでも良い。この変
形例は図５、６ａおよび６ｂに示されている。スリーブ
の周りに支持体／遅延線組み体を装着するために使われ
る１つの方法は非常に単純であり、それは先づ支持体に
よって取り囲まれている遅延線をスリーブ中に導入する
だけで十分である。この方法においては実質的な摩擦な
しで遅延線／支持体組み体の導入を可能とするようにス
リーブの内径が選ばれている。

【００３４】そしてこの支持体／遅延線組み体がスリー
ブ中に永久的にグリップされるまで２つの連続するスロ
ットによって画成されるフランジの部分毎に少なくとも
１つの中心に向かう力を加えるだけで十分である。かく
して半径を縮める操作が完了する。この目的のために適
切な道具が使用される。この道具はスリーブの内径をフ
ランジの所で減少させることを可能としている。そして
このフランジは変形され、かつ支持体をしっかりと掴む
。本発明によれば、２つの引き続くフランジ間のスリー
ブの厚さｅ’はスリーブが簡単に変形されかつその半径
を縮める操作の後には永久変形を保つに十分な薄さに選
ばれている。

【００３５】フランジ中に形成されているスロットは半
径を縮める操作中にスリーブの変形を容易にしている。 これらのスロットは従って閉じる傾向にある。

【００３６】１つの変形例によるとスリーブをかしめる
ために使われる方法はまた２つの引き続くフランジ間の
スリーブ部分ごとに少なくとも３つの中心に向かう力を
加えることを含めてもよい。これらの中心に向かう力は
フランジ間のスリーブの内径を低減することが出来るよ
うに分散されている。これらの中心に向かう力はフラン
ジに力を加える時と同時に加えられてもよい。

【００３７】図５は本発明によって支持体／遅延線組み
体の周りに進行波管のスリーブ５２をかしめるために使
われる道具の断面図を示している。この構成においては
、遅延線はらせん体５８および３つのロッド５１からな
る支持体から構成されている。スリーブ５２は磁性材料
から作られ連続するフランジ５６を有するシリンダーチ
ューブの形をした部分５３を含んでいる。この部分５３
は非磁性材料から作られたチューブ５４上に装着されて
いる。フランジ５６のそれぞれは１２０°ずつ離間した
３つの半径方向スロット５９を有している。ここではス
ロットの数は支持体の数と等しい。しかしこの２つの数
は異なっていてもよい。これらのスロット５９は総ての
フランジについて同じ位置に配されている。

【００３８】手順は先ず支持体５１によって包囲された
らせん部５８をスリーブ５２中に挿入することから始ま
る。

【００３９】２つの引き続くスロット５９がフランジ部
分５５を画定している。スロットの数が支持体５１の数
と等しい場合には、望ましくは各支持体５１はフランジ
部分５５の下でかつフランジ部分５５の実質的に中央の
位置に配置される。

【００４０】各フランジ部分５５に少なくとも１つの中
心に向かう力を加えるために少なくとも３つのグリップ
棒５７が使われる。望ましくは各グリップ棒５７の長さ
はスリーブの長さに等しいかあるいはそれ以上であるこ
とが望ましい。グリップ棒５７はスリーブの母線に沿っ
て配置されている。この棒５７はフランジと接触してい
る。

【００４１】図５は３つのグリップ棒５７を示している
。これらのそれぞれはフランジ部分５５の実質的に中央
部分に位置している。支持体／遅延線組み体がスリーブ
５２中にグリップされるまで、中心に向かう力が総ての
フランジの所でスリーブの内径を低減するようにそれぞ
れのグリップ棒５７に加えられる。加えられる力の強さ
はスリーブの永久変形と支持体／遅延線組み体のグリッ
プに必要なレベルを確保するように選ばれる。

【００４２】この道具を使って支持体５１とフランジ５
６間に非常に良好な熱接触が得られる。この良好な接触
は、当然の事ながらフランジ５６すなわちポールピース
によって達成される遅延線からチューブの外部への熱の
移動にとって非常に有効である。冷却装置が使用される
時には、それは一般的にポールピースに取り付けられる
。この冷却装置は簡単な板あるいはフィンの付いた装置
でもよい。

【００４３】図６ａおよび６ｂはそれぞれ支持体／遅延
線組み体の囲りに進行波管のスリーブ６２をかしめるた
めに使うのに適した道具の一変形例の長手方向および横
断方向の断面図を示している。横断方向断面図は線ＡＡ
’に沿ってとられている。

【００４４】この構成において、遅延線はらせん部６０
およびそれを包囲している３つのロッド型の支持体６１
から構成されている。

【００４５】スリーブ６２は連続するフランジ６８を備
えたシリンダー状のチューブの形をした部分６３を有し
ている。この部分６３は磁性材料から作られている。こ
れはまた非磁性材料から作られているチューブ６４上に
装置されている。この非磁性材料は銅でもよい。フラン
ジ６８は互いに１２０°隔たった３つのスロット６９を
有している。２つの引き続くスロット６９はフランジ部
分を画定している。

【００４６】手順は先づ３つの支持体６１によって包囲
されたらせん部６０をスリーブ６２中に挿入することか
ら始まる。この支持体６１はフランジ部分の実質的に中
央部に配置されることが望ましい。

【００４７】次にフランジおよび連続する２つのフラン
ジ間のスリーブ部分の両方に中心に向かう力が加えられ
る。この目的のために、スリーブ６２がボックス６５中
でプレス板６６の下方に長手方向に沿って配置されてい
る。スリーブの縮みは平衡圧力によって得られる。この
スリーブ６２は例えばプラスチック性のブロック６７に
よって固定されている。これらのプラスチックブロック
６７はスリーブ６２の寸法に機械加工される。

【００４８】スリーブ６２の外表面は引き続くフランジ
６８の間でかつフランジ６８の位置でブロック６７と接
触している。

【００４９】プレス板６６は上端から底に向けて垂直方
向に押し下げられる。固定ブロック６７はまたプレート
６６の圧力をスリーブ６２の囲りにその全長にわたって
均等に分配するために使用される。

【００５０】中心に向かう力がスリーブ６２に加えられ
る。これらの力はスリーブ６２の外表面の総ての点にお
いて実質的に等しい。これらの力はフランジ６８および
フランジ６８間の両方に加えられる。スリーブ６２の内
径はスリーブ６２の長さの全体にわたって低減される。 次にスリーブ６２は支持体６１をグリップし、そしてそ
の結果支持体／遅延線組み体をグリップする。

【００５１】このプレスの圧力はスリーブ６２の変形が
永久であり、かつグリップが適切であるように選ばれる
。

【００５２】フランジ６８間のスリーブ６２の小さな厚
みｅ’およびフランジのスロット６９はスリーブの直径
を小さくすることを可能にしている。

【００５３】これまで説明してきた道具の例は本発明の
範囲を限定するものではない。その他の変形例が本発明
の範囲を越えることなしに考えられ得る。

【００５４】

【発明の効果】本発明による進行波管スリーブを使うこ
とによって多くの効果が得られる。要求される精度に巾
があるので、遅延線、支持部材およびスリーブそれ自身
のような補充部品の製作コストが低減される。

【００５５】装着が常温で行なわれるので遅延線のスリ
ーブへの装着に必要な時間が低減される。焼きばめに関
連したデリケートな操作、これらは必然的に例えば酸化
による支持体状の減衰特性を損なう危険性を伴なってい
るが、それらが低減される。

【００５６】本発明によるかしめられたスリーブを使っ
て進行波管を組み立てるために要する全体の時間が低減
される。従って製作効率が向上しかつコストが低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術による一体形成されたポールピース
を有するスリーブの長手方向断面図である。

【図２】従来技術によるスリーブの変形例の長手方向断
面図である。

【図３】本発明による進行波管の一体形成されたポール
ピースを有するスリーブの長手方向断面図である。

【図４】図３のスリーブの横断面図である。

【図５】支持体／遅延線組み体の周りに設けられる本発
明による進行波管スリーブのかしめのために適用される
道具の横断面図である。

【図６ａ】支持体／遅延線組み体の周りに設けられる本
発明による進行波管スリーブのかしめのために適用され
る道具の変形例の長手方向断面図である。

【図６ｂ】支持体／遅延線組み体の周りに設けられる本
発明による進行波管スリーブのかしめのために適用され
る道具の一変形例の横方向断面図である。

【符号の説明】

３０　　スリーブ部分 ３１　　シリンダー状チューブ ３２　　フランジ ３３　　スロット ３４　　永久磁石ワッシャー ３７　　シリンダー状中央穴

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　全体を一体に磁性材料から構成され、
   実質的にシリンダーチューブの形状を有しており、かつ
   高さＨを有する連続するフランジを備えた部分を含むス
   リーブを有する進行波管において、各フランジは少なく
   とも３個の深さｈを有する半径方向のスロットを有して
   おりかつこのスリーブは２つの連続するフランジ間に小
   さな厚みｅ’を有しており、このスロットおよびスリー
   ブの厚みｅ’は遅延線を取り囲む少なくとも３つの支持
   部材からなる組み体の囲りに直径を縮める操作によって
   スリーブのかしめがし易い様に選ばれており、かくして
   支持体／遅延線組み体は直径を縮める操作の後スリーブ
   中にしっかりと掴まれる。
2. 【請求項２】　　スロットの深さｈは実質的にフランジ
   の高さＨに等しい請求項１に記載の進行波管。
3. 【請求項３】　　スロットは各フランジに均等に配され
   ている請求項１あるいは２のいづれかに記載の進行波管
   。
4. 【請求項４】　　スロットは総てのフランジについて同
   じ位置に配されている請求項１に記載の進行波管。
5. 【請求項５】　　支持体／遅延線組み体は実質的に摩擦
   なしでスリーブを貫通する請求項１に記載の進行波管。
6. 【請求項６】　　スリーブはさらに磁性材料から構成さ
   れた部分中にはめ込まれた非磁性材料から成るチューブ
   を含んでおり、この磁性材料から構成された部分と非磁
   性材料から構成されたチューブは同軸である請求項１に
   記載の進行波管。
7. 【請求項７】　　スロットの数と支持体の数が等しい場
   合には、各支持体は２つの連続するスロットによって限
   定されたフランジ部分でそのフランジ部分の実質的に中
   央部分に配されている請求項１に記載の進行波管。
8. 【請求項８】　　請求項１から７のいづれか１つに記載
   の進行波管スリーブ中に支持体／遅延線組み体を装着す
   る方法であって、スリーブ中に支持体／遅延線組み体を
   挿入すること；フランジ部分のスリーブの内径を小さく
   するために、２つの連続する溝によって制限されるフラ
   ンジの少なくとも１つに中心に向かう力を加えることを
   含みその結果支持体／遅延線組み体はスリーブ中にしっ
   かりと掴まれる。
9. 【請求項９】　　請求項８に記載の方法はさらにフラン
   ジ間のスリーブの内径を小さくするために２つの連続す
   るフランジ間のスリーブの部分ごとに少なくとも３つの
   中心に向かう力を加えることを含む。
10. 【請求項１０】　　中心に向かうこれらの力はフランジ
    部分に加えられると同時にスリーブ部分に加えられる請
    求項９に記載の方法。