JPH0589787A - クライストロン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、カソ−ド内側の集束電極を用いな
いで、電子ビ−ムをホロ−電子ビ−ム化すると同時に、
比較的低い最大集束磁界値で、電子ビ−ムを一定断面積
で長い区間走行させることが出来るクライストロン装置
を提供することを目的とする。 【構成】この発明のクライストロン装置は、電子銃部１
５、高周波作用部、コレクタ部、集束磁界装置を備え、
電子銃部のカソ−ド１１は円形電子放射面１１ａを有
し、更に集束磁界装置による集束磁界値が、カソ−ドの
位置でほぼ０にして、高周波作用部のドリフト管のうち
カソ−ド側のドリフト管の位置でブリリアン磁界値と略
等しく、且つその下流で急激に強くなる磁界分布が得ら
れるように構成されてなり、上記の目的を達成すること
が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はクライストロン装置に
係り、特にそのホロ−電子ビ−ムを形成するための磁界
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、クライストロン装置は、電子銃
部，高周波作用部，コレクタ部が順次連結され、更に電
子銃部および高周波作用部の外周に集束磁界装置が配設
されている。

【０００３】ところで従来、電子銃部から発射された電
子ビ−ムをホロ−電子ビ−ムにする場合、電子銃部は図
３に示すように構成され、環状電子放射面１ａを有する
カソ−ド１，ウエネルト２，アノ−ド３が所定間隔で同
軸的に配設されている。更に、カソ−ド１の環状電子放
射面１ａの中央部に集束電極４が設けられている。この
ような電子銃部から発射された電子を、所定の太さでほ
ぼ同じ断面形状をもった長いホロ−電子ビ−ムに形成す
るために、磁界を使用した拘束集束とブリリアン集束の
中間のような集束系を用いている。尚、図中の符号５は
高周波作用部のボディと言われる部分である。

【０００４】集束系および電子軌道計算プログラムシュ
ミレ−ション結果を示すと図４のようになり、図中の符
号１はカソ−ド、２はウエネルト、３はアノ−ド、５は
高周波作用部のボディ、６は電子銃部、７はドリフト空
間部、８はホロ−電子ビ−ム、９は磁界分布、１０は最
大集束磁界値を表わしている。

【０００５】そして、最大集束磁界値１０をブリリアン
磁界値の１．５〜３倍の値とし、電子銃部側磁極の形状
や位置などを適切に設定することにより、磁界の一部が
カソ−ド位置に適量だけ漏れ、電子ビ−ム８が所定の太
さで一定の断面積を保ちながらドリフト空間部７を走行
していることがわかる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
によると、次のような不都合がある。

【０００７】(1) カソ−ド１の中心部に集束電極４を設
けるため、電子銃部の構造が複雑になる。

【０００８】(2) 最大集束磁界値が大きくなり、集束磁
界を形成する集束コイル電流が大きくなる。

【０００９】(3) 上記(2) 項により、集束コイル電源が
大形化し、又、消費電力が増大し、集束コイルの冷却系
が複雑になり、コストが上がる。

【００１０】この発明は、以上のような不都合を解決す
るものであり、カソ−ドの内側の集束電極を用いない
で、電子ビ−ムをホロ−電子ビ−ム化すると同時に、比
較的低い最大集束磁界値で電子ビ−ムを一定断面積で長
い区間を走行させるクライストロン装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、カソ−ド，
ウエネルト，アノ−ドが所定間隔で同軸的に配設されて
なる電子銃部、複数の共振空胴がドリフト管を介して連
結されホロ−電子ビ−ムと相互作用する高周波作用部、
コレクタ部が順次連結され、更に電子銃部および高周波
作用部の外周に集束磁界装置が配設されてなり、カソ−
ドは円形電子放射面を有し、更に集束磁界装置による集
束磁界値が、カソ−ドの位置でほぼ０にして、ドリフト
管のうちカソ−ド側のドリフト管の位置でブリリアン磁
界値と略等しく、且つその下流で急激に強くなる磁界分
布が得られるように構成されてなるクライストロン装置
である。

【００１２】

【作用】この発明によれば、従来のようにカソ−ド内側
の集束電極を用いることなく、電子ビ−ムをホロ−電子
ビ−ム化すると同時に、比較的低い最大集束磁界値で、
電子ビ−ムを一定断面積で長い区間走行させることが出
来る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。

【００１４】この発明によるクライストロン装置は電子
銃部、複数の共振空胴がドリフト管を介して連結されホ
ロ−電子ビ−ムと相互作用する高周波作用部、コレクタ
部が順次並べられ、更に電子銃部および高周波作用部の
外周に集束磁界装置が配設されている。

【００１５】そして、電子銃部は図１に示すように構成
され、円形電子放射面１１ａを有するカソ−ド１１，ウ
エネルト１２，アノ−ド１３が所定間隔で同軸的に配設
されている。図中の符号１４は、高周波作用部のボディ
と言われる部分である。更に、この発明では、集束磁界
装置による集束磁界値が、カソ−ド１１の位置でほぼ０
であって、カソ−ド１１側つまりカソ−ド１１に最も近
いドリフト管の位置でブリリアン磁界値と略等しく、且
つその下流で急激に強くなる磁界分布が得られるように
構成されている。

【００１６】即ち、この発明の一実施例における集束系
および電子軌道計算プログラムシュミレ−ションを示す
と、図２のようになり、電子銃部およびドリフト空間部
の電子軌道を計算した結果であり、軸方向位置を横軸に
径方向位置と集束磁界分布を縦軸に示している。図中の
符号１１はカソ−ド、１２はウエネルト、１３はアノ−
ド、１４は高周波作用部のボディ、１５は電子銃部、１
６はドリフト空間部、１７は電子ビ−ム、１８は磁界分
布、１９は最大集束磁界値を表わしている。

【００１７】さて、集束磁界は集束磁界値と電子銃部側
磁極（ガンポ−ルピ−ス）の形状から計算された磁界分
布１８になっている。電子ビ−ム１７は１０本のビ−ム
軌道で代表させ、電子銃部１５とドリフト空間部１６を
計算している。電子銃部１５を構成するカソ−ド１１，
ウエネルト１２，アノ−ド１３およびボディ１４の各電
極に各々適切な電位差を与え、集束された電子ビ−ム１
７を射出し、電子ビ−ム１７がほぼ所定の太さになる軸
方向位置で、ブリリアン磁界値と略等しい最大集束磁界
値１９を与えると、電子ビ−ム１７は所定の太さで一定
の断面積を保ちながら走行する。

【００１８】そして、ある程度走行した後、電子ビ−ム
１７はホロ−電子ビ−ム化する。電子ビ−ム１７がホロ
−電子ビ−ム化した軸方向位置で、集束磁界値を急激に
増大させることにより、電子ビ−ム１７の拡散を防ぎ、
一定の断面積を持つ中空電子ビ−ム１７を走行させてい
る。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、カソ−ドは円形電子
放射面を有し、更に集束磁界装置による集束磁界値が、
カソ−ドの位置でほぼ０にして、カソ−ド側のドリフト
管の位置でブリリアン磁界値と略等しく、且つその下流
で急激に強くなる磁界分布が得られるように構成されて
いるので、カソ−ド内側の集束電極を用いることなく、
簡単な構造でホロ−電子ビ−ムに近似した電子ビ−ムを
得ることが出来る。更に、比較的低い値の最大集束磁界
を用いて、一定の断面形状で電子ビ−ムを走行させるこ
とで、集束コイルの電流値を低減出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るクライストロン装置
の要部（電子銃部）を示す縦断面図。

【図２】この発明のクライストロン装置における電子軌
道計算プログラムシュミレ−ション結果を示す図。

【図３】従来のクライストロン装置の要部（電子銃部）
を示す縦断面図。

【図４】従来のクライストロン装置における電子軌道計
算プログラムシュミレ−ション結果を示す図。

【符号の説明】

１１…カソ−ド、１１ａ…円形電子放射面、１２…ウエ
ネルト，１３…アノ−ド、１５…電子銃部、１６…ドリ
フト空間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カソ−ド，ウエネルト，アノ−ドが所定
   間隔で同軸的に配設されてなる電子銃部、複数の共振空
   胴がドリフト管を介して連結されホロ−電子ビ−ムと相
   互作用する高周波作用部、およびコレクタ部が順次並べ
   られ、更に上記電子銃部および高周波作用部の外周に集
   束磁界装置が配設されてなるクライストロン装置におい
   て、 上記カソ−ドは円形電子放射面を有し、更に上記集束磁
   界装置による集束磁界値が、上記カソ−ドの位置でほぼ
   ０にして、上記ドリフト管のうち上記カソ−ド側のドリ
   フト管の位置でブリリアン磁界値と略等しく、且つその
   下流で急激に強くなる磁界分布が得られるように構成さ
   れてなることを特徴とするクライストロン装置。