JPH0521243Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、クライストロンや進行波管等の直線
ビーム型マイクロ波管に関するものであり、特
に、そのコレクタ構造の改良に関するものであ
る。

従来の技術 直線ビーム型マイクロ波管は電子ビームを射出
し形成する電子銃部と、電子ビームと高周波電界
との相互作用が行なわれる高周波回路部と、高周
波回路部を通過して来た電子ビームを捕捉し、電
子ビームの持つ運動のエネルギーを熱エネルギー
に変換するコレクタ部と、電子ビームを集束させ
る集束装置とを主要な構成要素としている。

かかる直線ビーム型マイクロ波管として第３図
に示すようなものが知られている。

第３図に示す直線ビーム型マイクロ波管におい
ては、電子銃２から放出された電子は電子ビーム
１に形成され、高周波回路部３の作用空間に送ら
れ、周期永久石並石列からなる集束装置４によつ
て集束された状態で高周波回路部３の高周波電界
と相互作用して、高周波成分が増幅される。この
間に電子ビーム１は速度変調され、次いでコレク
タ部５の空胴部に突入し急激に拡散し、コレクタ
部５で捕捉される。このとき電子ビーム１のもつ
運動エネルギーは熱エネルギーに変換されコレク
タ部５を加熱する。

特に高出力の直線ビーム型マイクロ波管の場合
には、電子ビーム１の一部が高周波回路部３に捕
捉されると、過大電流が流れ高周波回路部３を溶
損する。このため高周波回路部３に流れる電流を
観測することが必要となる。そのため、コレクタ
部５と高周波回路部４とをセラミツクの絶縁体６
によつて絶縁し、コレクタ部５と高周波回路部４
との電流が独立に測定できるようになつている。

また、上記の高周波回路部４に流れる電流Ｉ
は、第３図中に示すように、電子ビーム１の軌道
から外れて直接高周波回路部４に捕捉される１次
電子によるものI₁と、電子ビーム１がコレクタ部
５の内壁に捕捉される際に、一次電子の衝突によ
り発生した電子が高周波回路部４へ戻つて来る逆
行電子によるもるI₂とから成つている。このよう
なコレクタ部５から電子銃部２へ逆行する逆行電
子が電子ビーム１中にあると、マイクロ波管が発
振不連続・出力不連続等の不安定な増幅特性とな
る。

このため、コレクタ部５は通常電子ビーム１の
入射口の径ａがコレクタ５の空胴部の内壁の径ｂ
よりも小さくなつている。また、コレクタ部５か
ら逆行電子が高周波回路部３の方へ逆行するのを
防止るために、高周波回路部３とコレクタ部５と
の間に突き出された突き出し部９を設けて、この
突き出し部９で逆行電子を捕捉するようにしてい
る。また、電子の逆行を防止るため別の方法とし
て、第３図中一点鎖線で示すように、コレクタ部
４の内壁全体に２次電子放出比が1.2以下の物質
よりなる被覆層１２を形成している。この被覆層
１２はコレクタ部５からの２次電子放出を抑制す
る役目をする。

上記のようなコレクタ５は、実際には、コレク
タ５の入射口に近い部分のコレクタ部分８と、コ
レクタ５の奥の部分のコレクタ部分７とに分割さ
れた２つの部分から構成されている。これらのコ
レクタ部分７とコレクタ部分８とは接合面１０を
介して接合されている。この際、これらのコレク
タ部分７とコレクタ部分８とはこれらのコレクタ
内壁面が互いに一致するような状態で上記接合面
１０に沿つてろう付けかあるいはアーク溶接を行
つて結合される。

考案が解決しようとする問題点 第３図に示す従来の直線ビーム型マイクロ波管
では、コレクタ部５で発生する逆行電子を捕捉す
るために、コレクタ入口附近に突き出し部９を設
けて逆行電子を捕捉しているが、電子ビームも一
部がこの突き出し部９に衝突してこの部分が高温
化するため、突き出し部９冷却のための装置が必
要となり、管球の構造及び製作が複雑になると言
う不利な点があつた。

また、コレクタ部分７とコレクタ部分８との内
壁に２次電子放出比1.2以下の被覆層を１２を予
め設けた後に、コレクタ部分７とコレクタ部分８
とを接合面１０で衝き合せて接合面１０に沿つて
ろう付けしてコレクタ５を一体化しているが、こ
のろう付け操作の際の熱で２次電子放出1.2以下
の物質よりなる上記被覆層を１２の特性が劣化す
るという欠点があつた。

また、コレクタ部分７とコレクタ部分８とを接
合面１０で衝き合わせ、その外周に沿つてアーク
溶接した場合には、接合面１０での熱伝導が悪
く、放熱性が充分でなくなり、所望の特性が得ら
れないという欠点があつた。

本考案はかかる従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、本考案の目的はコレクタ内壁に形成
された２次電子放出比1.2以下の物質の被覆層の
特性を劣化させず、且つ上記２つのコレクタ部分
の接合面での熱伝導を良好に保ことができるよう
にしたコレクタを備えた直線ビーム型マイクロ波
管を提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するための本考案による直線
ビーム型マイクロ波管は、電子ビームが入射する
内径ａの入射口と、この内径ａよりも大きな内径
ｂを有する電子ビームを捕捉する空胴部とを有
し、且つ互いに接合された少くとも２つの部分に
分割されて一体化されているコレクタを備え、上
記二つの部分の内壁面上に２次電子放出比が1.2
以下の物質よりなる被覆層が形成されているよう
な直線ビーム型マイクロ波管において、上記二つ
の部分の接合部分が焼ばめによつて接合されてい
ることを特徴としている。上記二つの部分の接合
部分の焼ばめ嵌合面の外周は、必要に応じて、さ
らに溶接することができる。

作 用 コレクタ部を形成する二つの部分の接合部分に
温度差を与えて焼ばめ用嵌合面を備えることによ
つて、接合部分の熱伝導を良くするとともに、嵌
合面にそつて溶接部分を設けたことによつてコレ
クタ部を形成する二つの部分の接合強度が高くな
り、コレクタの内壁面に予め設けた２次電子放出
比が1.2以下の被覆層が溶接の熱によつて損われ
ることもなくなる。

以下、本考案による直線ビーム型マイクロ波管
を添付図面を用いて説明する。

実施例 第１図は本考案を多空胴クライストロンに適用
した場合の一実施例の縦断面図である。なお、第
１図に示した実施例では、第３図に示した従来例
と同様な部分には同一の参照番号を付してある。

第１図に示す多空胴クライストロンは、電子ビ
ーム１を射出し形成する電子銃部２と、電子ビー
ム１と高周波電界との相互作用が行われる多数の
空胴共振器１４と、電子ビーム１を集束させる周
期永久石並石列からなる集束装置４と、電子ビー
ム１を捕捉し、電子ビーム１のもつ運動エネルギ
ーを熱エネルギーに変換するコレクタ部５とから
構成されている。

コレクタ部５はコレクタ部分７とコレクタ部分
８との二つの部分から構成されている。コレクタ
部分７には電子ビーム１の衝突による熱を放出す
るための放熱翼１３がろう付けされている。コレ
クタ部分７及びコレクタ部分８の内壁には電子ビ
ーム１の衝突による２次電子放出を抑制するため
の２次電子放出比が1.2以下の材料、例えばTiN
の被覆層１２が形成されている。コレクタ部分８
には高周波回路部４に対向して電子ビーム１が入
射される内径ａの入射口が設けられ、そこから内
部に向かつて拡大されて、内部空胴は内径ａより
大きい内径ｂとなつている。

本考案により、コレクタ部５はコレクタ部分８
とコレクタ部分７との２つの部分によつて構成さ
れている。これら２つの部分は嵌合部１１の所で
焼ばめによつて互いに一体化されている。このコ
レクタ部分７とコレクタ部分８との焼ばめ操作
は、コレクタ８を十分に冷却した後に、コレクタ
部分７を嵌合面１１にそつてすばやく嵌合して焼
ばめする。また、焼ばめ完了後に接合部の強度を
増すため、嵌合面１１の外周に沿つてヘリウムア
ーク溶接をしてアーク溶接部を形成する。

従つて、本考案によるコレクタ部５は両方のコ
レクタ部分が嵌合面１１で焼ばめされているた
め、熱伝導性が損なわれることなく、均一な温度
に保たれる。また、焼ばめ嵌合操作は冷却によつ
て行われ、高温の熱処理が行なわれないため、
TiNの被覆層１２が高温度の影響によつて劣化
されることがない。

第２図は本考案をヘリツクス型進行波管に適用
した場合の本考案の第２の実施例の縦断面図を示
している。第２図に示す実施例においては、第３
図に示した従来例と同様な部分には同一の参照番
号を付して説明は省略する。

第２図に示すヘリツクス型進行波管において
は、高周波回路部がヘリツクス部１５で形成され
ている。コレクタ部５を構成するコレクタ部分７
とコレクタ部分８とは、片方を冷却して嵌合面１
１に沿つて焼き嵌めることによつて互いに接合さ
れている。さらに、嵌合面１１の強度を増すた
め、嵌合面１１の外周に沿つてヘリウムアーク溶
接１６を形成している。なお、コレクタ部分７，
８の内壁には２次電子放出比が1.2以下のTiN被
覆層１２が施されて電子ビーム１の衝突にもとづ
く２次電子の放出を抑制している。

考案の効果 本考案による直線ビーム型マイクロ波管によれ
ば、コレクタが少くとも二つのコレクタ部分に分
割され、両部分の接合部分が熱伝導の良い焼ばめ
によつて嵌合されているので、伝熱不良の問題が
ない。さらに、コレクタの内壁面に予め設けた２
次電子放出比が1.2以下の被覆層が溶接の熱によ
つて損われることもない。

従つて、２次電子放出に基づく逆行電子による
不安定動作等を起こすことのない高出力、高安定
かつ長寿命の直線ビーム型マイクロ波管を得るこ
とができる。

さらに、両方のコレクタ部分の焼ばめ用嵌合部
の外周に沿つてアーク溶接部を設けることによつ
て、安価でかつ製作の容易な強度の高いコレクタ
を備えた直線ビーム型マイクロ波管を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による直線型マイクロ波管を多
空胴クライストロンに適用した場合の一実施例の
縦断面図、第２図は本考案をヘリツクス型進行波
管に適用した場合の他の実施例の縦断面図、第３
図は従来の直線型マイクロ波管の縦断面図であ
る。 主な参照番号、１……電子ビーム、２……電子
銃、４……集束装置、５……コレクタ部、６……
絶縁体、７，８……コレクタ部分、１１……嵌合
面、１２……TiNの被覆面、１３……放熱翼、
１４……空胴共振器、１５……ヘリツクス、１６
……溶接部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電子ビームが入射する内径ａの入射口と、こ
   の内径ａよりも大きな内径ｂを有する電子ビー
   ムを捕捉する空胴部とを有し、且つ互いに接合
   された少くとも２つの部分に分割されて一体化
   されているコレクタを備え、上記二つの部分の
   内壁面上に２次電子放出比が1.2以下の物質よ
   りなる被覆層が形成されているような直線ビー
   ム型マイクロ波管において、上記二つの部分の
   接合部分が焼ばめによつて接合されていること
   を特徴とする直線ビーム型マイクロ波管。 (2) 上記二つの部分の接合部分の焼ばめ嵌合面の
   外周がさらに溶接されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載の直線ビ
   ーム型マイクロ波管。