JPH0582016A - 高周波管の電子銃製造方法及びその専用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定に動作し品質の高い高周波管を得るため
の電子銃の製造方法及びその専用治具を得る。 【構成】 電子銃１を構成する含浸型カソード８に対し
てノーズ部１０とスカート部１１の同軸性及び同心性を
高くするために、３者の組立て後、ノーズ部１０、スカ
ート部１１を切削し研磨する。 【効果】 不要電子の発生がなくなり、不要モードでの
発振を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ジャイロトロン等の
高周波管の電子銃製造方法及びその専用治具に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図６は例えば米国特許第４，６３６，６
８８号公報に示された従来のジャイロトロンを示す断面
側面図であり、図において、１はマグネトロン入射型に
構成された電子銃、２は電子銃１から発射される電子
流、３は電子流２が通過することによりミリ波やマイク
ロ波の電磁波を発生する空胴共振器、４は電子流２を捕
捉するコレクタ、５は電磁波を取出す高周波窓、６は空
胴共振器３内に磁場を与える主電磁石、７は電子銃１の
外側に同軸的に配されるアノードである。

【０００３】次に動作について説明する。電子銃１で形
成放射された電子は中空の電子流２となって空胴共振器
３に入り、主電磁石６により与えられる一様な磁場によ
って所定半径のら旋軌道を描きながらコレクタ５に向
う。このとき、電子の相対論的質量変化に基く位相変調
が行われることにより、電子の運動エネルギーが電磁波
のエネルギーに変換されて高周波窓５より取出される。

【０００４】このようなジャイロトロンの正規の結合モ
ードはＴＥｍ．ｎ．ｌモードのうち１つが選ばれる。ま
た、動作条件を変えることにより、幾つかのモードで動
作できるが、例えば、ＴＥ₁₁，ＴＭ₁₁モード等の不要な
モードの発振が起ることがある。このような不要モード
は電子流２の非対称性が原因の１つであると考えられて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のジャイロトロン
は以上のように構成されているので、不要電子を発生さ
せ電子流２に非対称性を生じさせるので、不要モードが
励起されるなどの問題があった。また、上記不要電子
は、アノード７や空胴共振器３に衝突してガスを発生さ
せ、このガスによる真空劣下や、破損が生じるなどの問
題点があった。

【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、不要電子の発生を防ぎ、不要
モードの発振をなくすことにより、安定に動作し、品質
の高い高周波管の製造方法及びその専用治具を得ること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る高
周波管の電子銃製造方法は、含浸型カソードの中心孔に
両側からノーズ部及びスカート部の各突部を差し込んで
ろう接した後、含浸型カソードを固定してノーズ部とス
カート部を切削加工することにより、含浸型カソードを
基準として３者の所定の同軸度を得るように成し、切削
加工後ノーズ部とスカート部を研磨するようにしたもの
である。

【０００８】請求項２の発明に係る高周波管の電子銃製
造のための専用治具は、円板状部材に含浸型カソードを
合致して嵌め込まれるテーパ孔を設けて成るものであ
る。

【０００９】

【作用】請求項１の発明における高周波管の電子銃製造
方法は、カソード、ノーズ部、及びスカート部の同軸
性、同心性が高められ、不要な電子の発生を防止でき
る。

【００１０】請求項２の発明における高周波管の電子銃
製造のための専用治具は、テーパ孔に含浸型カソードが
密着して嵌め込まれた状態で加工が行なわれるので、カ
ソード、ノーズ部及びスカート部の同軸性、同心性を高
く加工することができる。

【００１１】

【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は完成されたマグネトロン入射型でか
つ熱分離型と呼ばれる電子銃１を示し、図１において、
８は多孔質タングステン等にバリウム等の炭酸塩から成
る電子放射材料を含浸した含浸型カソード（以下、単に
カソードと言う）であり、中心孔８ａとリング状の凹部
８ｂが設けられ、側面はテーパ面８ｃに形成されてい
る。９は上記凹部８ｂ内に設けられた加熱用のヒータで
あり、アルミナ等で凹部８ｂ内にポッティングされてい
る。

【００１２】１０はカソード８の一面側に設けられたノ
ーズ部であり、一端面の中心に突部１０ａが設けられ、
この突部１０ａはカソード８の中心孔８ａに差し込まれ
てろう接されている。１１はカソード８の他面側に設け
られたスカート部であり、一端面の中心に突部１１ａが
設けられ、この突部１１ａは上記中心孔８ａに差し込ま
れてろう接されている。

【００１３】次に、この電子銃１の製造方法について説
明する。この発明による製造方法は、電子銃１を構成す
るカソード８、ノーズ部１０及びスカート部１１の各部
材の同軸性及び同心性が悪いと、アノード７との間の電
場に乱れが生じ、不要電子を発生させることに着目し、
上記各部材の同軸性及び同心性の精度を良くするように
したものである。

【００１４】先ず、予めヒータ９が設けられたカソード
８の中心孔８ａに一方の側からノーズ部１０の突部１０
ａを差し込んで、モリブデン−ルテニウム等により第１
のろう接工程でろう接する。次に、スカート部１１の突
部１１ａを中心孔８ａの他側から差し込んで第２のろう
接工程で接する。

【００１５】次に、カソード８の部分を後述するチャッ
クで保持して加工機に固定し、このカソード８を衝（基
準）にして、ノーズ部１０とスカート部１１を加工工程
で切削加工する。この加工によってカソード８、ノーズ
部１０及びスカート部１１の同軸度及び同心度を０．０
７以下に確保することができる。上記切削加工後は、ノ
ーズ部１０及びスカート部１１の表面を研磨して滑らか
に仕上げる。

【００１６】上述した製造方法によれば、カソード８と
ノーズ部１０、スカート部１１とのろう接や他の工程で
の高温による変形、ズレを切削加工により矯正すること
ができるので、高精度の電子銃１が得られる。特に、カ
ソード８近傍の電場分布が、カソード８、ノーズ部１
０、スカート部１１の三者の同軸度が高精度（０．０７
以下）に確保されているため、一様で乱れがなくなる。

【００１７】これにより、不要電子の発生をなくすこと
ができ、図６における電子流２に非対称性を生じないた
め不要モードが励起されない。また、不要電子による真
空劣下や、アノード７、空胴共振器３などの破損を防ぐ
ことができる。

【００１８】さらに、表面を研磨することにより、熱放
射特性を良くするとともに、カソード８の極く近傍の電
場を一様にすることができる。

【００１９】実施例２．次に請求項２の発明の一実施例
を図２，図３と共に説明する。図２，図３は上記実施例
１に用いられる専用治具としてのコレクトチャック（以
下、単にチャックと言う）１２を示す。図２，図３にお
いて、１３は工具鋼から成る円板状部材であり、中央に
テーパ孔１３ａが設けられている。１４はテーパ孔１３
ａの内面に設けられた当て部で、カソード８と同じ多孔
質タングステン又は金，銅，アルミニウム，エポキシ樹
脂等から成る。１５は円板状部材１３の周縁に設けたカ
ソード８の押え爪である。

【００２０】上記テーパ孔１３ａはカソード８の側面の
テーパ面８ｃと一致するように同心度０．０５以下に確
保されている。

【００２１】次に動作について説明する。図４は電子銃
１をチャック１２で保持した状態を示す。図１における
カソード８の外側テーパ面８ｃがチャック１２の当て部
１４に密着するように、当て部１４の内面が加工されて
いるので、カソード８とチャック１２の軸１６の基準を
同軸度０．０５以下で一致させることができる。また押
え爪１５の先端がカソード８とスカート部１１との僅か
な隙間に食い込むことにより、電子銃１はチャック１２
に固定される。

【００２２】これを、加工機に装着し固定した状態で、
ノーズ部１０、スカート部１１をカソード８と同軸にな
るように切削加工する。さらに加工後、研磨機に装着し
て研磨を行う。

【００２３】実施例３．図５はチャックの他の実施例を
示し、実施例２のチャック１２を更に簡便に、軽量にし
た場合である。１７はコレクトチャックであり、図２，
図３に示したチャック１２から当て部１４と押え爪１５
とを取り除くと共に、内部を中空にし、テーパ孔１７ａ
を設けた構造になっている。なお、必要に応じて当て部
１４と押え爪１５を設けるようにしてもよい。

【００２４】なお、各実施例１，２，３は高周波管とし
てジャイロトロンについて述べたが、この発明はジャイ
ロペニオトロン，ジャイロクライストロン，ジャイロＴ
ＷＴ，ジャイロＢＷＯ等に適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、カソードを基準としてノーズ部とスカート部を切
削，研磨することにより、３者の同軸性及び同心性を高
めるようにしたので、高周波管の不要な電子の発生をな
くすことができ、安定に動作し、品質の高い高周波管が
得られる効果がある。

【００２６】請求項２の発明によれば、円板状部材にカ
ソードと合致するテーパ孔を設ける構成としたので、電
子銃のカソードに対するノーズ部，スカート部の同軸性
及び同心性の精度を高く加工することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明により製造された電子銃の一実
施例を示す断面側面図である。

【図２】請求項２の発明の一実施例によるコレクトチャ
ックを示す断面側面図である。

【図３】同コレクトチャックの正面図である。

【図４】同コレクトチャックで電子銃を保持した状態を
示す側面図である。

【図５】コレクトチャックの他の実施例を示す断面側面
図である。

【図６】従来のジャイロトロンを示す断面側面図であ
る。

【符号の説明】 １ 電子銃 ８ 含浸型カソード ８ａ 中心孔 ８ｃ テーパ面 ９ ヒータ １０ ノーズ部 １０ａ 突部 １１ スカート部 １１ａ 突部 １２ コレクトチャック（専用治具） １３ 円板状部材 １３ａ テーパ孔 １７ コレクトチャック（専用治具） １７ａ テーパ孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 利二 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社通信機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータが組み込まれた含浸型カソードの
   中心孔にこの含浸型カソードの一方の面側からノーズ部
   の一端面の中心に設けられた突部を差し込んでろう接す
   る第１のろう接工程と、上記含浸型カソードの上記中心
   孔にこの含浸型カソードの他方の面側からスカート部の
   一端面に設けられた突部を差し込んでろう接する第２の
   ろう接工程と、上記ノーズ部とスカート部とがろう接さ
   れた上記含浸型カソードを固定した状態で、上記ノーズ
   部とスカート部とが上記含浸型カソードに対して所定の
   同軸度が得られるように上記ノーズ部とスカート部とを
   切削加工する加工工程と、上記切削加工された上記ノー
   ズ部とスカート部とを研磨する工程とを備えた高周波管
   の電子銃製造方法。
2. 【請求項２】 高周波管の電子銃の一部を構成し側面が
   テーパ面に形成されている含浸型カソードが嵌め込まれ
   て上記テーパ面が密着するテーパ孔を有する円板状の部
   材から成る高周波管の電子銃製造のための専用治具。