JPH0535555Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、進行波管に関し、特に電子ビームを
集束するための周期磁界集束装置の構造の改良に
関する。

従来の技術 現在、様々な進行波管が、通信、放送などの分
野で使用されている。その進行波管は、電子ビー
ムを射出する電子銃と、その電子銃からの電子ビ
ームを捕捉するコレクタと、電子銃とコレクタと
の間に配置された遅波回路と、遅波回路の外周部
に位置して電子ビームをほぼ一定の径に集束させ
る周期磁界集束装置とを基本的に具備している。
入力部から遅波回路に印加された入力信号が遅波
回路に沿つて進とき、電子ビームを速度変調し、
遅波回路の下流側の出力部において、増幅された
電磁波が取り出すことができる。

第２図ａは、従来における進行波管の遅波回路
構体の縦断面図であり、第２図ｂは、周期磁界集
束装置の構成部品である円環状磁極の断面図であ
る。

第２図ａ，ｂによれば、進行波管の遅波回路
は、タングステンあるいはモリブデン等の高融点
の材料より成る螺旋状遅波回路１が、該螺旋状遅
波回路１の外周部に等角度間隔に位置しかつ該螺
旋状遅波回路の中心軸と平行な複数本の誘電体支
持棒２を介して、非磁性のステンレス材等よりな
る円筒状金属外囲器３内部に収容され、円筒状金
属外囲器３の金属弾性復元力により固定されてい
る。また、前記円筒状金属外囲器３の外周部に
は、前記螺旋状遅波回路１内部を通過する電子ビ
ームをほぼ一定の径に集束させる周期磁界集束装
置４が形成されている。その周期磁界集束装置４
は、円筒状金属外囲器３の外周部に複数個の円環
状の磁極５が嵌合し、互いに隣りあう磁極５の延
展部５ａに円環状永久磁石６を嵌合して形成され
ている。また、該円環状永久磁石６は、一般に、
その中心軸で２分割されており、極性が交互にな
るようにしてある。

このような進行波管の周期磁界集束装置は、そ
の磁界の中心軸が前記螺旋状遅波回路の中心軸と
一致するように製作され、該遅波回路内部を通過
する電子ビームを遅波回路の中心軸上に集束させ
ている。

考案が解決しようとする問題点 しかし、かかる進行波管の動作時において、電
子ビームは、螺旋状遅波回路内部を該遅波回路に
近接して通過するために、電子ビームの一部が該
螺旋状遅波回路本体に衝突したり、あるいは該遅
波回路上を伝搬する高周波電力の損失により、遅
波回路内部で発熱を生じる。

この発熱により、熱容量の小さい螺旋状遅波回
路は昇温し、該遅波回路での高周波電力損失や、
遅波回路からのガス放出量を増大させる。その結
果、進行波管の出力が低下したり雑音を発生する
等の不具合があり、ひいては進行波管の短寿命の
原因にもなる。また、最近では、進行波管の高出
力化に伴なつて遅波回路の高電圧化、ビーム電流
の増大化により電子ビームの一部が該遅波回路に
衝突して発生する発熱量も大きくなつている。

このことを抑制するには、進行波管各部の設計
や部品精度を向上させて、遅波回路への電子ビー
ムの衝突を最小限にすることが必要である。ま
た、高周波電力の損失により発生する熱は、効率
良く管外に放散させることが重要である。高真空
中に配置された螺旋状遅波回路では、その熱の大
半を各構成部材の熱伝導によつて進行波管外に、
放散させている。よつて、遅波回路及び周期磁界
集束装置を構成する各部品は、熱伝導率が良くま
た、その接触状態を良好にして放熱効果を高める
ように設計することが大切である。

従来の技術においては、螺旋状遅波回路１での
発生熱は遅波回路の外周部に配置された複数本の
誘電体支持棒２を介して円筒状金属外囲器に伝熱
され、円筒状金属外囲器の外周部に嵌合している
周期磁界集束装置の磁極５、及び磁極５に装着さ
れた磁石５から管外に伝導冷却あるいは強制冷却
により放散されている。

しかしながら、通常の進行波管においては、円
筒状金属外囲器と磁極との嵌合部には、製品製作
時に組立て加工がスムーズに行なえるように、わ
ずかなクリアランスが存在している。

そのため、従来では、円筒状金属外囲器の外周
部と円環状磁極の内周部との接触面での密着度を
高め熱伝導効率を良くするために、第２図ａ参照
番号７に示すような介在物を塗布しなければなら
ないという欠点を有していた。更に、前述のよう
なクリアランスの存在は、磁界の中心軸の微小な
ずれを発生させ、螺旋状遅波回路の中心軸上に電
子ビームを集束する調整を難かしくし、製品のバ
ラツキを生む一因となる欠点も有していた。

そこで、本考案は、上述のような従来の欠点を
鑑み、円筒状金属外囲器の外周部と完全に密着
し、熱伝導効率が良くかつ螺旋状遅波回路の中心
軸上への電子ビーム集束調整が容易に行なえる進
行波管の周期磁界集束装置の構造を提供せんとす
るものである。

問題点を解決するための手段 すなわち、本考案によれば、円筒状金属外囲器
内に電子ビームを形成し射出する電子銃と、電子
ビームに高周波信号を相互作用させる遅波回路
と、電子ビームを捕捉するコレクタとが配設さ
れ、前記遅波回路を収容する円筒状金属外囲器の
外周部には、複数の円環状永久磁石と円環状磁極
とにより形成された周期磁界集束装置を具備した
進行波管において、前記周期磁界集束装置を形成
する円環状磁極は、外周部に前記円環状永久磁石
を支持する延展部を有し内周部にテーパー部を有
する第１の円環状磁極と、２分割され且つ外周部
に前記第１の円環状磁極のテーパー部と嵌合する
テーパー部を有した第２の円環状磁極より成り、
前記第１の円環状磁極のテーパー部と前記第２の
円環状磁極のテーパー部とを嵌合させることによ
り第２の２分割された円環状磁極の内周面を前記
円環状金属外囲器の外周部に密着させる。

作 用 上記のような構造によれば、周期磁界集束装置
の円環状磁極の内周壁は、円筒状金属外囲器の外
周部と機械的に強固に密着嵌合できる。従つて、
遅波回路で発生した熱を円筒状金属外囲器から良
好に周期磁界集束装置へ伝導させることができ、
進行波管の放熱効率が大幅に向上する。また周期
磁界集束装置の磁界の中心軸と遅波回路の中心軸
とのずれもほとんど生じない。従つて、電子ビー
ムの集束調整も良好に行うことができる。

実施例 次に、本考案による実施例を図面を参照して説
明する。

第１図ａは本考案による進行波管の遅波回路構
体の縦断面図である。

第１図ａによれば、進行波管の遅波回路は、従
来と同様にタングステンあるいはモリブデン等の
高融点の材料より成る螺旋状遅波回路１が、螺旋
状遅波回路１の外周部で、120度間隔に位置しか
つ該螺旋状遅波回路の中心軸と平行な複数本の誘
電体支持棒２を介して、非磁性のステンレス材等
よりなる円筒状金属外囲器３内部に収納され、そ
して、円筒状金属外囲器３の金属弾性復元力によ
り固定されている。また、前記円筒状金属外囲器
３の外周部には、前記螺旋状遅波回路１内部を通
過する電子ビームを終始一定の径に集束させる周
期磁界集束装置４が形成されている。

第１図ａに示す周期磁界集束装置４の円環状磁
極８の分解断面図及び分解斜視図を第１図ｂ及び
ｃに示す。図によれば、円環状磁極８は、外周部
に円環状永久磁石６を支持する延展部９ａを有し
内周部にテーパー部を有する第１の円環状磁極９
と、２分割されかつ外周部に前記第１の円環状磁
極のテーパー部と嵌合するテーパー部を有した第
２の円環状磁極１０とにより形成されている。

かかる構造の円環状磁極８において、２分割さ
れた第２の磁極１０の外周部はテーパー部を有
し、第１の磁極９の内周部も前記磁極１０の有す
るテーパー部と嵌合するテーパー部を有している
ことで、これらを強く嵌合させることにより完全
に両磁極９及び１０は密着し１体化する。

また、磁極９と磁極１０との密着により、２分
割されている磁極１０のそれぞれの内周部面も、
円筒状金属外囲器３の外周部に強く機械的に締め
つけられることで密着する。

上記実施例によれば、遅波回路の円筒状金属外
囲器と周期磁界集束装置の円環状磁極との接触状
態が良好に保持される。従つて、従来実施してい
た円筒状金属外囲器と磁極との嵌合部の熱伝導を
良好にするための介在物の塗布などが不要にな
る。また、円筒状金属外囲器と磁極との間に存在
するわずかなクリアランスにより発生する螺旋状
遅波回路と周期磁界装置との中心軸の微妙なずれ
も解消される。更には、円筒状金属外囲器に周期
磁界装置の磁極が直接に接触するため、進行波管
の動作時、遅波回路で発生する熱の伝導効率が良
好になり、熱放散効果が大幅に向上する。

従つて、電子ビームの集束及び通過状態も常に
良好に維持することができ、高性能かつ高信頼性
の進行波管が実現できる。

考案の効果 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、進行波管の遅波回路構体の熱放散効率が大幅
に向上すると同時に、製品製作及び電子ビーム集
束調整が容易かつ正確に行なえる進行波管の周期
磁界集束装置の構造を提供できる。

尚、本考案は、特に数百Ｗ以上の高周波出力を
発生する高出力の進行波管に最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、本考案による進行波管の遅波回路
構体の縦断面図であり、第１図ｂ及びｃは、第１
図ａに示す周期磁界集束装置の円環状磁極の分解
断面図及び分解斜視図である。第２図ａは、従来
の進行波管の遅波回路構体の縦断面図であり、第
２図ｂは、第１図ａに示す周期磁界集束装置の円
環状磁極の断面図である。 主な参照番号、１……螺旋状遅波回路、２……
誘電体支持棒、３……円筒状金属外囲器、４……
周期磁界集束装置、５，８……円環状磁極、６…
…円環状永久磁石。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒状金属外囲器内に電子ビームを形成し射出
   する電子銃と、電ビームに高周波信号を相互作用
   させる遅波回路と、電子ビームを捕捉するコレク
   タとが配設され、前記遅波回路を収容する円筒状
   金属外囲器の外周部には、複数の円環状永久磁石
   と円環状磁極とにより形成された周期磁界集束装
   置を具備した進行波管において、前記周期磁界集
   束装置を形成する円環状磁極は、外周部に前記円
   環状永久磁石を支持する延展部を有し内周部にテ
   ーパー部を有する第１の円環状磁極と、２分割さ
   れ且つ外周部に前記第１の円環状磁極のテーパー
   部と嵌合するテーパー部を有した第２の円環状磁
   極より成り、前記第１の円環状磁極のテーパー部
   と前記第２の円環状磁極のテーパー部とを嵌合さ
   せることにより第２の２分割された円環状磁極の
   内周面が、前記円筒状金属外囲器の外周部に密着
   することを特徴とする進行波管。