JPH05182594A

JPH05182594A - 進行波管

Info

Publication number: JPH05182594A
Application number: JP1814892A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Suzuki; 真彦鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-01-06
Filing date: 1992-01-06
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】熱安定性の優れた進行波管を得る。【構成】ＲＦ出力部１１とコレクタ４との間に介在す
るスペーサ１３において、予めその内径ａ2 を従来のス
ペーサ６の内径ａ1 より大きくしておく。このスペーサ
１３とポールピース５とはろう材１４によって気密接合
される。【効果】スペーサの径方向の肉厚を薄くして管軸方向
の熱伝導経路断面積が小さくできる。これによりこの部
分の熱抵抗が大きくできるので、本体部とコレクタとの
断熱がはかれる。この結果、コレクタの発熱による本体
部の温度上昇を抑えることができると共に、本体部とコ
レクタとの独立冷却が有利となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高周波の電磁波を増
幅する進行波管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は例えば特開平１−２９４３２９号
公報に示された従来の進行波管を示す側面図であり、図
において、１は進行波管を全体として示す。この進行波
管１において、２は電子ビームを発射する電子銃、３は
電子ビームが通過することによりＲＦ（高周波）を発生
する本体部、４は本体部３を通過した電子ビームを集め
るコレクタで、本体部３と気密に接合されている。

【０００３】図１０は本体部３のコレクタ部４近傍部分
を示す側面断面図であり、図において、５は複数個のリ
ング状のポールピース、６はポールピース５との間にろ
う付されて介在されるリング状のスペーサ、７はポール
ピース５とスペーサ６とにより構成される真空外囲器で
ある。

【０００４】８は各ポールピース５の間でスペーサ６の
外周側に配された永久磁石、９は真空外囲器７の内側に
配された円筒状の誘電体棒、１０は誘電体棒９の内径孔
内に配された螺旋、１１はＲＦを取り出すＲＦ出力部、
１２はＲＦ出力部１１の内部に設けられ螺旋１０の一端
と接続される内導体である。

【０００５】次に動作について説明する。電子銃２より
放射された電子ビームは、真空外囲器７と永久磁石８と
により構成される磁気回路から発生される集束磁界によ
って一定半径に保たれる。この一定半径に保たれた電子
ビームは、真空外囲器７，誘電体棒９及び螺旋１０によ
り構成される遅波回路によって減速されたＲＦと進行波
管１の管軸に沿って相互作用を起こす。相互作用の結
果、増幅されたＲＦはＲＦ出力部１１を経て外部回路に
伝送される。この間、軌道をそれた電子ビームは螺旋１
０に衝突し、仕事を終えた電子ビームはコレクタ４で消
費される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の進行波管は上記
のように構成されているので、ＲＦ出力部１１に近い螺
旋１０は、ＤＣ損失（電子ビームが衝突することによる
損失）及びＲＦ損失によって発熱し、温度上昇すると共
に、コレクタ４からの熱伝導によってさらに温度上昇す
る。この結果、ＲＦ出力の低下及び不安定動作を招く等
の問題点があった。

【０００７】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、熱安定性の優れた進行波管を得
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る進
行波管は、コレクタ近傍の少なくとも１個のスペーサの
径方向の肉厚を薄くしたものである。

【０００９】請求項２の発明に係る進行波管は、コレク
タ近傍のポールピースの径方向の肉厚を薄くしたもので
ある。

【００１０】請求項３の発明に係る進行波管は、コレク
タ近傍の少なくとも１個のスペーサにその両隣りのポー
ルピースとはめ合う段差を設けたものである。

【００１１】請求項４の発明に係る進行波管は、コレク
タ近傍の少なくとも１個のスペーサをセラミックスで構
成したものである。

【００１２】請求項５の発明に係る進行波管は、コレク
タ近傍の少なくとも１個のスペーサをセラミックスで構
成すると共に、このスペーサの両隣りのポールピースと
の間にギャップを設けたものである。

【００１３】

【作用】請求項１，２の発明における進行波管は、ポー
ルピース或いはスペーサの径方向の肉厚を薄くすること
により、管軸方向の熱伝導経路断面積が小さくでき、つ
まり熱抵抗が大きくでき、本体部とコレクタとの断熱が
はかれる。

【００１４】請求項３の発明における進行波管は、スペ
ーサに段差を設けることにより、組立時の位置決めが容
易になる。

【００１５】請求項４の発明における進行波管は、スペ
ーサに用いるセラミックスは一般に、金属に比較して熱
伝導率が小さいので、スペーサの熱抵抗を大きくするこ
とができる。このスペーサを本体部とコレクタとの間に
配置することによって、両者の断熱がはかれる。

【００１６】請求項５の発明における進行波管は、スペ
ーサとポールピースとを接合しないので断熱効果がさら
に大きくなる。

【００１７】

【実施例】

実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例を図につい
て説明する。図１，図２においては、図９，図１０と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。ここで
は、図１０の従来例において、ＲＦ出力部１１とコレク
タ４との間にスペーサが１つ存在している場合について
説明する。図１，図２において、１３はＲＦ出力部１１
とコレクタ４との間に存在する１つのスペーサで、その
内径ａ2は従来のスペーサ６の内径ａ1 より大きくし
て、径方向の肉厚を薄くしてある。１４は、スペーサ１
３と両隣りのポールピース５とを気密に接合するろう材
である。

【００１８】次に動作について説明する。以上のように
構成された進行波管では、スペーサ１３の内径ａ2 以外
は変更しないので、ポールピース５との接触面積が小さ
くでき、この部分の熱抵抗を大きくでき、本体部３とコ
レクタ４との断熱がはかれる。

【００１９】実施例２．図３は請求項１の発明の他の実
施例を示す。上記実施例１ではスペーサ１３の内径ａ1
を大きくしたが、図３に示すスペーサ１５のように、外
径ｃ2 を従来のスペーサ６の外径ｃ1 より小さくしても
同様の効果が得られる。１６はポールピース５とスペー
サ１５とをろう付けするろう材である。

【００２０】実施例３．図４は請求項３の発明の一実施
例を示す。上記実施例１ではスペーサ１３の内径ａ1 を
大きくしただけであるが、図４に示すスペーサ１７のよ
うに内径ａ1 を大きくすると同時にその内径側にポール
ピース５のハブ５ａの外径ｂに対してはめ合い公差内の
外径を有する段差１７ａを形成しても良い。ただし、こ
の段差１７ａの管軸方向の接触面は熱伝導を良くするほ
どの大きさは有していない。このように構成すれば、実
施例１と同じ効果が得られると共にスペーサ１７とポー
ルピース５とは両者のはめ合わせ構造によって位置決め
され、ろう材１４によって気密接合できる。

【００２１】実施例４．図５は請求項３の発明の他の実
施例を含む請求項２の発明の一実施例を示す。実施例２
ではスペーサ１５の外径ｃ2 を小さくしただけである
が、磁気回路の発生磁界に余裕があれば、図５に示すポ
ールピース１８のようにその内径ａ3 を従来のポールピ
ース５の内径ａ1 より大きくしておき、さらにスペーサ
１９には外径側にポールピース１８の内径ａ3 に対しは
め合い公差内の外径を有する段差１９ａを施しておいて
も実施例２と同様の効果が得られる。この場合はポール
ピース１８とスペーサ１９との位置決めの効果が付加さ
れる。ただし、この段差１９ａの管軸方向の接触面は熱
伝導を良くするほどの大きさは有していない。なお、２
０はポールピース１８とスペーサ１９とをろう付けする
ろう材である。

【００２２】実施例５．図６，図７は請求項４の発明の
一実施例を示す。図６，図７において、２１はスペーサ
であり、予めメタライズされたセラミックス２２の両面
にＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ合金からできたアイレット２３をろ
う材２４によってろう付けされて成るものである。この
スペーサ２１はその金属部をポールピース５につき合わ
せて、ろう材２４を用いて気密ろう接される。

【００２３】以上のように構成された進行波管によれ
ば、スペーサ２１はその大部分をセラミックス２２が占
めているので、熱特性は殆どこれによって決まる。例え
ば、純度９０％前後のＡｌ₂ Ｏ₃ （アルミナセラミッ
ク）を用いた場合、従来例の一例としてＣｕ，Ｎｉを主
成分とするスペーサ６とを比較すると、４０％程度熱伝
導率が下がる。したがって、これに対応して熱抵抗を大
きくすることができる。その結果、本体部３とコレクタ
４との間の断熱がはかれる。一方、ポールピース５との
接合においては、セラミックス２２に近い熱膨張係数を
有するＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ合金を介在させるので、構造上
問題は生じない。

【００２４】実施例６．図８は請求項５の発明の一実施
例を示す。上記実施例５ではセラミックスから成るスペ
ーサ２１をろう接したものであるが、図８に示すよう
に、ポールピース５間にセラミックス製のスペーサ２６
を接合することなく配置しても同様の効果が期待でき
る。この場合、ステンレス等の非磁性体のパイプ２７を
ポールピース５間に通し気密接合しておけば、構造上問
題は生じない。また、スペーサ２６に多孔質のセラミッ
クスを用い、さらにポールピース５との間にギャップ２
８を取るようにしておけば、断熱効果はさらに大きくで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、コレク
タ近傍の少なくとも１個のスペーサの径方向の肉厚を薄
くした。

【００２６】また、請求項２の発明は、コレクタ近傍の
ポールピースの径方向の肉厚を薄くした。

【００２７】従って、請求項１，２の発明によれば、本
体部とコレクタとの断熱がはかれ、コレクタの発熱によ
る本体部の温度上昇を抑えることができると共に本体部
とコレクタとの独立冷却が有利となる効果がある。

【００２８】また、請求項３の発明によれば、コレクタ
近傍の少なくとも１個のスペーサにその両隣りのポール
ピースとはめ合う段差を設けたので、スペーサとポール
ピースとの位置決めが確実となり、組立てが容易になる
効果がある。

【００２９】請求項４の発明によれば、コレクタ近傍の
少なくとも１個のスペーサをセラミックスで構成したの
で、本体部とコレクタとの断熱がはかれ、コレクタの発
熱による本体部の温度上昇を抑えることができると共に
本体部とコレクタとの独立冷却が有利となる効果があ
る。

【００３０】請求項５の発明によれば、コレクタ近傍の
少なくとも１個のスペーサをセラミックスで構成すると
共に、このスペーサの両隣りのポールピースとの間にギ
ャップを設けたので、断熱効果をさらに大きくできる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例による進行波管の部
分側面断面図である。

【図２】請求項１の発明の一実施例を説明するための主
要構成を示す部分側面断面図である。

【図３】請求項１の発明の他の実施例を説明するための
主要構成を示す部分側面断面図である。

【図４】請求項３の発明の一実施例による進行波管を説
明するための主要構成を示す部分側面断面図である。

【図５】請求項２，３の発明の実施例による進行波管を
説明するための主要構成を示す部分側面断面図である。

【図６】請求項４の発明の一実施例による進行波管を説
明するための主要構成を示す部分側面断面図である。

【図７】請求項４の発明の一実施例におけるスペーサを
説明するための斜視図である。

【図８】請求項５の発明の一実施例による進行波管を説
明するための主要構成を示す部分側面断面図である。

【図９】従来の進行波管の概略構成を示す側面断面図で
ある。

【図１０】従来の進行波管のコレクタ近傍を示す側面断
面図である。

【符号の説明】

１進行波管４コレクタ５ポールピース６スペーサ７真空外囲器１３，１５，１７，１９，２１，２６スペーサ１７ａ，１９ａ段差１８ポールピース２２セラミックス２８ギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状のポールピースとスペーサとを軸方
向に交互に複数個接合して成る真空外囲器とコレクタと
を気密接合して成る進行波管において、上記コレクタ近
傍の少なくとも１個のスペーサの径方向の肉厚を薄くす
ることを特徴とする進行波管。
【請求項２】環状のポールピースとスペーサとを軸方
向に交互に複数個接合して成る真空外囲器とコレクタと
を気密接合して成る進行波管において、上記コレクタ近
傍のポールピースの径方向の肉厚を薄くすることを特徴
とする進行波管。
【請求項３】上記コレクタ近傍の少なくとも１個のス
ペーサにこのスペーサの両隣りのポールピースとはめ合
う段差を設けたことを特徴とする請求項１，２記載の進
行波管。
【請求項４】環状のポールピースとスペーサとを軸方
向に交互に複数個接合して成る真空外囲器とコレクタと
を気密接合して成る進行波管において、上記コレクタ近
傍の少なくとも１個のスペーサにセラミックスを用いる
ことを特徴とする進行波管。
【請求項５】上記コレクタ近傍の少なくとも１個のス
ペーサとその両隣りのポールピースとの間にギャップを
設けたことを特徴とする請求項４記載の進行波管。