JPH05129802A - 気密高周波窓 - Google Patents
気密高周波窓Info
- Publication number
- JPH05129802A JPH05129802A JP29267191A JP29267191A JPH05129802A JP H05129802 A JPH05129802 A JP H05129802A JP 29267191 A JP29267191 A JP 29267191A JP 29267191 A JP29267191 A JP 29267191A JP H05129802 A JPH05129802 A JP H05129802A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- coated
- thin films
- high frequency
- frequency window
- Prior art date
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- Pending
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- Microwave Tubes (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波の反射に対する影響が少なく、か
つ、誘電体円板表面からの２次電子放出を十分に抑え、
膜の有無の確認が容易なコーティング膜を誘電体表面に
形成する事を目的とする。 【構成】 図１に示すように、誘電体表面のうち、方形
導波管１の方形の長辺中央部と対面する部位のみに、窒
化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティ
ング５する。誘電体円板３に垂直にはいる高周波電界の
強い、方形導波管１の方形の長辺中央部と対面する部位
に、薄膜をコーティング５する事により、誘電体円板表
面からの２次電子放出は、十分に減少させる事が期待で
きる。それ以外の部分には、薄膜をコーティングしない
事により、薄膜によるマイクロ波反射の影響が弱まり
（反射特性が良くなる）、また、同一反射特性に於て
は、部分的に形成したコーティング膜５の最大許容厚み
を増加させたこととなる。さらに、同じ誘電体表面上に
部分的に薄膜５を形成するため、目視でコーティングの
有無がはっきり確認できる。
つ、誘電体円板表面からの２次電子放出を十分に抑え、
膜の有無の確認が容易なコーティング膜を誘電体表面に
形成する事を目的とする。 【構成】 図１に示すように、誘電体表面のうち、方形
導波管１の方形の長辺中央部と対面する部位のみに、窒
化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜をコーティ
ング５する。誘電体円板３に垂直にはいる高周波電界の
強い、方形導波管１の方形の長辺中央部と対面する部位
に、薄膜をコーティング５する事により、誘電体円板表
面からの２次電子放出は、十分に減少させる事が期待で
きる。それ以外の部分には、薄膜をコーティングしない
事により、薄膜によるマイクロ波反射の影響が弱まり
（反射特性が良くなる）、また、同一反射特性に於て
は、部分的に形成したコーティング膜５の最大許容厚み
を増加させたこととなる。さらに、同じ誘電体表面上に
部分的に薄膜５を形成するため、目視でコーティングの
有無がはっきり確認できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、進行波管や
クライストロンのようなマイクロ波管において、あるい
は、これらマイクロ波管のマイクロ波電力を利用する機
器において、真空部と外部導波管との間に設けられる気
密性の高周波窓に関するものである。
クライストロンのようなマイクロ波管において、あるい
は、これらマイクロ波管のマイクロ波電力を利用する機
器において、真空部と外部導波管との間に設けられる気
密性の高周波窓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】進行波管やクライストロンのようなマイ
クロ波管は、電子ビームを射出する電子銃、電子ビーム
を補足するコレクタ、電子ビームとの相互作用によりマ
イクロ波を増幅するマイクロ波増幅部、マイクロ波増幅
部と外部導波管との接続部となる入出力結合部などから
構成される。この入出力結合部においては、マイクロ波
管内部の気密性を保持し、さらに、マイクロ波を損失な
く透過させるための気密高周波窓が用いられている。マ
イクロ波を反射させることなく透過させるためには、こ
の気密高周波窓で、マイクロ波のインピーダンス整合が
とれている必要がある。
クロ波管は、電子ビームを射出する電子銃、電子ビーム
を補足するコレクタ、電子ビームとの相互作用によりマ
イクロ波を増幅するマイクロ波増幅部、マイクロ波増幅
部と外部導波管との接続部となる入出力結合部などから
構成される。この入出力結合部においては、マイクロ波
管内部の気密性を保持し、さらに、マイクロ波を損失な
く透過させるための気密高周波窓が用いられている。マ
イクロ波を反射させることなく透過させるためには、こ
の気密高周波窓で、マイクロ波のインピーダンス整合が
とれている必要がある。
【０００３】図２は、特開昭５４−１４６５６１等に記
載された、従来の一般的な気密高周波窓を示すものであ
る。図において、１は方形導波管、その方形導波管１の
間に２の円形導波管を形成し、円形導波管２内の中間
に、３の誘電体円板を気密ろう付けしている。この構造
を持つ気密高周波窓は、以下の特長を持つ。 ・誘電体円板部３は、方形導波管１に比べ、導波管断面
積が大きいため、電界強度が緩和され、そのため、誘電
体の局所発熱による誘電体の応力割れを抑えることがで
きる。このため、許容マイクロ波電力が大きい。 ・マイクロ波整合は、誘電体円板３厚さ、円形導波管２
直径、長さ、の組み合わせを調整することにより行なう
ことができる。このため、マイクロ波反射の小さな気密
高周波窓ができる。 ・誘電体円板部３は、円周部ろう付け構造となってお
り、円周均一により、ろう付け強度は高い。また、誘電
体円板３自体、円形であるため、素材の均一性が良いた
め、強度が高く、内部欠陥等も少ない利点がある。この
ため、信頼性の高い、気密高周波窓ができる。
載された、従来の一般的な気密高周波窓を示すものであ
る。図において、１は方形導波管、その方形導波管１の
間に２の円形導波管を形成し、円形導波管２内の中間
に、３の誘電体円板を気密ろう付けしている。この構造
を持つ気密高周波窓は、以下の特長を持つ。 ・誘電体円板部３は、方形導波管１に比べ、導波管断面
積が大きいため、電界強度が緩和され、そのため、誘電
体の局所発熱による誘電体の応力割れを抑えることがで
きる。このため、許容マイクロ波電力が大きい。 ・マイクロ波整合は、誘電体円板３厚さ、円形導波管２
直径、長さ、の組み合わせを調整することにより行なう
ことができる。このため、マイクロ波反射の小さな気密
高周波窓ができる。 ・誘電体円板部３は、円周部ろう付け構造となってお
り、円周均一により、ろう付け強度は高い。また、誘電
体円板３自体、円形であるため、素材の均一性が良いた
め、強度が高く、内部欠陥等も少ない利点がある。この
ため、信頼性の高い、気密高周波窓ができる。
【０００４】この気密高周波窓に、さらに大きな電力の
マイクロ波を通した場合、誘電体円板３の表面に、小さ
な穴が開き、気密性が不十分となる問題点があった。こ
の小さな穴は、図３に示すように、方形導波管１の方形
の長辺中央部と対面する部位７に多く見られる特長があ
り、主たる原因として、図４に示すような、方形導波管
１と円形導波管２の変換部６（特に方形長辺部）から誘
電体円板３に垂直にはいる高周波電界８によって加速さ
れた電子の衝突によるもの（高周波放電）と考えられ
る。この高周波放電の発生は、高周波電界８の強度と方
向と共に、電子衝突に伴う誘電体円板表面からの２次電
子放出の割合の多少によって決まる。このため、誘電体
円板表面からの２次電子放出を減少させるべく、誘電体
表面全体に、窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の
薄膜４をコーティングして、高周波放電の発生を抑制し
ている。
マイクロ波を通した場合、誘電体円板３の表面に、小さ
な穴が開き、気密性が不十分となる問題点があった。こ
の小さな穴は、図３に示すように、方形導波管１の方形
の長辺中央部と対面する部位７に多く見られる特長があ
り、主たる原因として、図４に示すような、方形導波管
１と円形導波管２の変換部６（特に方形長辺部）から誘
電体円板３に垂直にはいる高周波電界８によって加速さ
れた電子の衝突によるもの（高周波放電）と考えられ
る。この高周波放電の発生は、高周波電界８の強度と方
向と共に、電子衝突に伴う誘電体円板表面からの２次電
子放出の割合の多少によって決まる。このため、誘電体
円板表面からの２次電子放出を減少させるべく、誘電体
表面全体に、窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の
薄膜４をコーティングして、高周波放電の発生を抑制し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の気密高周波窓で
は、誘電体表面全体に、窒化チタン、酸化チタン、酸化
クロム等の薄膜をコーティングするわけであるが、誘電
体円板表面からの２次電子放出を減少させるためには、
このコーティング膜の厚さが、十分に厚い事が望まし
い。しかし、薄膜の厚さが、あまり厚くなるとこのコー
ティング膜により、マイクロ波が反射され、マイクロ波
窓としての特性が悪くなる。このため、マイクロ波の反
射を生ずることなく、かつ、誘電体円板表面からの２次
電子放出を抑えるために、数ナノメートル程度の膜を誘
電体表面全体に形成する必要があるが、非常に薄い膜の
ため、膜形成中および、形成後に、膜厚の確認、膜の有
無の確認が難しいという問題点が有った。
は、誘電体表面全体に、窒化チタン、酸化チタン、酸化
クロム等の薄膜をコーティングするわけであるが、誘電
体円板表面からの２次電子放出を減少させるためには、
このコーティング膜の厚さが、十分に厚い事が望まし
い。しかし、薄膜の厚さが、あまり厚くなるとこのコー
ティング膜により、マイクロ波が反射され、マイクロ波
窓としての特性が悪くなる。このため、マイクロ波の反
射を生ずることなく、かつ、誘電体円板表面からの２次
電子放出を抑えるために、数ナノメートル程度の膜を誘
電体表面全体に形成する必要があるが、非常に薄い膜の
ため、膜形成中および、形成後に、膜厚の確認、膜の有
無の確認が難しいという問題点が有った。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、マイクロ波の反射に対する影響
が少なく、かつ、誘電体円板表面からの２次電子放出を
十分に抑え、膜の有無の確認が容易なコーティング膜を
誘電体表面に形成する事を目的とする。
ためになされたもので、マイクロ波の反射に対する影響
が少なく、かつ、誘電体円板表面からの２次電子放出を
十分に抑え、膜の有無の確認が容易なコーティング膜を
誘電体表面に形成する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る気密高周
波窓は、薄膜を、誘電体表面全体に形成するのではな
く、特に２次電子発生確立の高い誘電体表面の一部に形
成したものである。
波窓は、薄膜を、誘電体表面全体に形成するのではな
く、特に２次電子発生確立の高い誘電体表面の一部に形
成したものである。
【０００８】
【作用】この発明における気密高周波窓は、誘電体表面
のうち、２次電子放出に大きく寄与している部位に、薄
膜をコーティングしたものであり、誘電体円板表面から
の２次電子放出は、十分に減少させる事が期待できる。
２次電子放出に大きく働いている部位以外の部分には、
薄膜をコーティングしない事により、マイクロ波の反射
に対する影響が少なくなる。
のうち、２次電子放出に大きく寄与している部位に、薄
膜をコーティングしたものであり、誘電体円板表面から
の２次電子放出は、十分に減少させる事が期待できる。
２次電子放出に大きく働いている部位以外の部分には、
薄膜をコーティングしない事により、マイクロ波の反射
に対する影響が少なくなる。
【０００９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１に示すように、誘電体表面のう
ち、方形導波管１の方形の長辺中央部と対面する部位の
みに、窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜を
コーティング５する。図４に示すような、方形導波管１
と円形導波管２の変換部６（特に方形長辺部）から誘電
体円板３に垂直にはいる高周波電界８によって加速され
た電子の衝突が、誘電体円板表面からの２次電子放出に
大きく働いていると考えられる。このため、誘電体円板
３に垂直にはいる高周波電界８の強い、方形導波管１の
方形の長辺中央部と対面する部位７に薄膜をコーティン
グ５する事により、誘電体円板表面からの２次電子放出
は、十分に減少させる事が期待できる。方形導波管の方
形の長辺中央部と対面する部位以外の部分には、薄膜を
コーティングしない事により、薄膜によるマイクロ波反
射の影響が弱まり（反射特性が良くなる）、また、同一
反射特性に於ては、部分的に形成したコーティング膜５
の最大許容厚みを増加させたこととなる。さらに、同じ
誘電体表面上に部分的に薄膜５を形成するため、目視で
コーティングの有無がはっきり確認できる。
ついて説明する。図１に示すように、誘電体表面のう
ち、方形導波管１の方形の長辺中央部と対面する部位の
みに、窒化チタン、酸化チタン、酸化クロム等の薄膜を
コーティング５する。図４に示すような、方形導波管１
と円形導波管２の変換部６（特に方形長辺部）から誘電
体円板３に垂直にはいる高周波電界８によって加速され
た電子の衝突が、誘電体円板表面からの２次電子放出に
大きく働いていると考えられる。このため、誘電体円板
３に垂直にはいる高周波電界８の強い、方形導波管１の
方形の長辺中央部と対面する部位７に薄膜をコーティン
グ５する事により、誘電体円板表面からの２次電子放出
は、十分に減少させる事が期待できる。方形導波管の方
形の長辺中央部と対面する部位以外の部分には、薄膜を
コーティングしない事により、薄膜によるマイクロ波反
射の影響が弱まり（反射特性が良くなる）、また、同一
反射特性に於ては、部分的に形成したコーティング膜５
の最大許容厚みを増加させたこととなる。さらに、同じ
誘電体表面上に部分的に薄膜５を形成するため、目視で
コーティングの有無がはっきり確認できる。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、薄膜
を、誘電体表面全体に形成するのではなく、特に２次電
子発生確立の高い誘電体表面の一部に形成した事によ
り、２次電子放出は十分に減少させ、かつ、マイクロ波
の反射に対する影響が少ない上に、目視でコーティング
の有無がはっきり確認できるものが得られる効果があ
る。
を、誘電体表面全体に形成するのではなく、特に２次電
子発生確立の高い誘電体表面の一部に形成した事によ
り、２次電子放出は十分に減少させ、かつ、マイクロ波
の反射に対する影響が少ない上に、目視でコーティング
の有無がはっきり確認できるものが得られる効果があ
る。
【図１】この発明の一実施例による気密高周波窓を示す
断面図および正面図である。
断面図および正面図である。
【図２】従来の気密高周波窓を示す説明図および断面図
である。
である。
【図３】誘電体円板表面の高周波放電の激しいところを
示す図である。
示す図である。
【図４】気密高周波窓内部の電界（ある瞬間）を示す図
である。
である。
１ 方形導波管 ２ 円形導波管 ３ 誘電体円板 ５ 部分的にコーティングされた薄膜
Claims (1)
- 【請求項１】 方形導波管の間に、円形導波管があり、
その中間に誘電体円板を配置し、誘電体円板の円周部と
円形導波管内壁面で気密封止した気密高周波窓におい
て、誘電体円板の表面の一部に窒化チタン、酸化チタ
ン、酸化クロム等の薄膜をコーティングしたことを特長
とする気密高周波窓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29267191A JPH05129802A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 気密高周波窓 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29267191A JPH05129802A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 気密高周波窓 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129802A true JPH05129802A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17784796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29267191A Pending JPH05129802A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 気密高周波窓 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129802A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166965B2 (en) * | 2002-10-31 | 2007-01-23 | Applied Materials, Inc. | Waveguide and microwave ion source equipped with the waveguide |
| GB2480451A (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-23 | E2V Tech | Electron tube rf output window |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP29267191A patent/JPH05129802A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166965B2 (en) * | 2002-10-31 | 2007-01-23 | Applied Materials, Inc. | Waveguide and microwave ion source equipped with the waveguide |
| GB2480451A (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-23 | E2V Tech | Electron tube rf output window |
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