JPH0612992A - ジャイロトロン装置 - Google Patents
ジャイロトロン装置Info
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- JPH0612992A JPH0612992A JP16892692A JP16892692A JPH0612992A JP H0612992 A JPH0612992 A JP H0612992A JP 16892692 A JP16892692 A JP 16892692A JP 16892692 A JP16892692 A JP 16892692A JP H0612992 A JPH0612992 A JP H0612992A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、出力窓の熱負荷が軽減され、高出
力化，長パルス化に十分対応出来るジャイロトロン装置
を提供することを目的とする。 【構成】この発明のジャイロトロン装置は、電子ビ―ム
を発生する電子銃部１と、この電子銃部の下流に設けら
れた共振空胴部２およびブラソフ変換器３と、このブラ
ソフ変換器の下流に設けられたコレクタ部と、このコレ
クタ部とブラソフ変換器との間に設けられ電磁波を電子
ビ−ム進行方向と異なる方向に準光学的に方向変換して
取出すミラ−４，５，６，７および出力窓８とを備え、
且つブラソフ変換器と出力窓との間の電磁波通路上に少
なくとも１個の半透過ミラ−１１が設けられて電磁波ビ
−ムが複数に分岐され、これら複数の電磁波ビ−ムに対
応して上記出力窓が複数個設けられてなり、上記の目的
を達成することが出来る。
力化，長パルス化に十分対応出来るジャイロトロン装置
を提供することを目的とする。 【構成】この発明のジャイロトロン装置は、電子ビ―ム
を発生する電子銃部１と、この電子銃部の下流に設けら
れた共振空胴部２およびブラソフ変換器３と、このブラ
ソフ変換器の下流に設けられたコレクタ部と、このコレ
クタ部とブラソフ変換器との間に設けられ電磁波を電子
ビ−ム進行方向と異なる方向に準光学的に方向変換して
取出すミラ−４，５，６，７および出力窓８とを備え、
且つブラソフ変換器と出力窓との間の電磁波通路上に少
なくとも１個の半透過ミラ−１１が設けられて電磁波ビ
−ムが複数に分岐され、これら複数の電磁波ビ−ムに対
応して上記出力窓が複数個設けられてなり、上記の目的
を達成することが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電磁波ビ−ムを準光
学的に方向変換して伝送、放出出来るブラソフ変換器内
蔵型のジャイロトロン装置に関する。
学的に方向変換して伝送、放出出来るブラソフ変換器内
蔵型のジャイロトロン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジャイロトロン装置は、周知のようにサ
イクロトロンメ―ザ作用を動作原理とする電子管で、ミ
リ波からサブミリ波帯における高周波大電力源として利
用されつつある。このようなジャイロトロン装置特に同
軸型ジャイロトロン装置は、電子ビ―ムを発生する電子
銃部、螺旋運動する電子ビ−ムと相互作用を行なう共振
空胴部、相互作用を行なった後の電子ビ−ムを捕捉する
コレクタ部、電磁波を外部に取出すと共に管内の真空を
維持するように気密封止された出力窓、及び電子ビ−ム
に螺旋運動を与える磁石等で構成されている。このよう
な同軸型ジャイロトロン装置では、動作時に共振空胴部
で発生した全てのマイクロ波電力は円形導波路を伝播
し、出力窓でのある程度の反射を除き、出力窓から外部
に出力される。 ところで最近、ブラソフ変換器によっ
て電子ビ−ムと電磁波の行路を分離することが可能なブ
ラソフ変換器内蔵型ジャイロトロン装置が実用になりつ
つある。この種のジャイロトロン装置では、ブラソフ変
換器でモ−ド変換された電磁波ビ−ムを幾つかのミラ−
を用いて光学的に方向変換して伝送し、電子ビ−ムとは
別の方向例えば管軸に直交する方向に出力している。
イクロトロンメ―ザ作用を動作原理とする電子管で、ミ
リ波からサブミリ波帯における高周波大電力源として利
用されつつある。このようなジャイロトロン装置特に同
軸型ジャイロトロン装置は、電子ビ―ムを発生する電子
銃部、螺旋運動する電子ビ−ムと相互作用を行なう共振
空胴部、相互作用を行なった後の電子ビ−ムを捕捉する
コレクタ部、電磁波を外部に取出すと共に管内の真空を
維持するように気密封止された出力窓、及び電子ビ−ム
に螺旋運動を与える磁石等で構成されている。このよう
な同軸型ジャイロトロン装置では、動作時に共振空胴部
で発生した全てのマイクロ波電力は円形導波路を伝播
し、出力窓でのある程度の反射を除き、出力窓から外部
に出力される。 ところで最近、ブラソフ変換器によっ
て電子ビ−ムと電磁波の行路を分離することが可能なブ
ラソフ変換器内蔵型ジャイロトロン装置が実用になりつ
つある。この種のジャイロトロン装置では、ブラソフ変
換器でモ−ド変換された電磁波ビ−ムを幾つかのミラ−
を用いて光学的に方向変換して伝送し、電子ビ−ムとは
別の方向例えば管軸に直交する方向に出力している。
【０００３】即ち、ブラソフ変換器内蔵型ジャイロトロ
ン装置は、従来、図４に示すように構成され、図中の符
号１は電子銃部、２は共振空胴部、３はブラソフ変換
器、４はパラボラミラ−、５，６は平板状ミラ−、７は
曲面ミラ−、８は出力窓、９は電子ビ−ム、１０は電磁
波ビ−ムを表わしており、下流には図示しないコレクタ
部が接続されている。又、電子銃部１と共振空胴部２の
外側には、電子ビ−ム９に螺旋運動を与える磁石（図示
せず）が配設されている。
ン装置は、従来、図４に示すように構成され、図中の符
号１は電子銃部、２は共振空胴部、３はブラソフ変換
器、４はパラボラミラ−、５，６は平板状ミラ−、７は
曲面ミラ−、８は出力窓、９は電子ビ−ム、１０は電磁
波ビ−ムを表わしており、下流には図示しないコレクタ
部が接続されている。又、電子銃部１と共振空胴部２の
外側には、電子ビ−ム９に螺旋運動を与える磁石（図示
せず）が配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】動作時には、共振空胴
部２で発生された電磁波はブラソフ変換器３およびパラ
ボラミラ−４によりガウシアンビ−ムに変換され、平板
状ミラ−５，６および曲面ミラ−７により伝送され出力
窓８から出力される。ところが、ジャイロトロン装置の
高出力化，長パルス化に伴ない、出力窓８の熱負荷が大
きな問題となってきている。
部２で発生された電磁波はブラソフ変換器３およびパラ
ボラミラ−４によりガウシアンビ−ムに変換され、平板
状ミラ−５，６および曲面ミラ−７により伝送され出力
窓８から出力される。ところが、ジャイロトロン装置の
高出力化，長パルス化に伴ない、出力窓８の熱負荷が大
きな問題となってきている。
【０００５】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、出力窓の熱負荷が軽減され、高出力化，長パルス化
に十分対応出来るジャイロトロン装置を提供することを
目的とする。
で、出力窓の熱負荷が軽減され、高出力化，長パルス化
に十分対応出来るジャイロトロン装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、電子ビ―ム
を発生する電子銃部と、この電子銃部の下流に設けられ
た共振空胴部およびブラソフ変換器と、このブラソフ変
換器の下流に設けられたコレクタ部と、このコレクタ部
とブラソフ変換器との間に設けられ電磁波を電子ビ−ム
進行方向と異なる方向に準光学的に方向変換して取出す
ミラ−および出力窓とを備え、且つブラソフ変換器と上
記出力窓との間の電磁波通路上に少なくとも１個の半透
過ミラ−が設けられて電磁波ビ−ムが複数に分岐され、
これら複数の電磁波ビ−ムに対応して上記出力窓が複数
個設けられてなるジャイロトロン装置である。
を発生する電子銃部と、この電子銃部の下流に設けられ
た共振空胴部およびブラソフ変換器と、このブラソフ変
換器の下流に設けられたコレクタ部と、このコレクタ部
とブラソフ変換器との間に設けられ電磁波を電子ビ−ム
進行方向と異なる方向に準光学的に方向変換して取出す
ミラ−および出力窓とを備え、且つブラソフ変換器と上
記出力窓との間の電磁波通路上に少なくとも１個の半透
過ミラ−が設けられて電磁波ビ−ムが複数に分岐され、
これら複数の電磁波ビ−ムに対応して上記出力窓が複数
個設けられてなるジャイロトロン装置である。
【０００７】
【作用】この発明によれば、出力窓の熱負荷が複数分の
１に軽減されるので、総合的にはジャイロトロン装置の
高出力化，長パルス化に十分対応することが出来る。
１に軽減されるので、総合的にはジャイロトロン装置の
高出力化，長パルス化に十分対応することが出来る。
【０００８】
【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。
を詳細に説明する。
【０００９】この発明によるブラソフ変換器内蔵型ジャ
イロトロン装置は図１に示すように構成され、従来例
（図４）と同一箇所は同一符号を付すことにする。即
ち、図１中の符号１は中空旋回電子ビ―ム９を発生する
電子銃部である。この電子銃部１の電子ビ―ム下流に
は、共振空胴部２が設けられている。この共振空胴部２
の下流には、ブラソフ変換器３が設けられ、このブラソ
フ変換器３の下流の電子ビ−ム路上の両側に複数のミラ
−即ちパラボラミラ−４、平板状ミラ−５、６、曲面ミ
ラ−７が設けられている。そして、最終段の曲面ミラ−
７に対応して、出力窓８が管軸に直交する方向に突設さ
れている。そして、この出力窓８に近接して半透過ミラ
−１１が斜めに設けられ、この半透過ミラ−１１に対応
して全透過ミラ−１２が設けられている。更に、この全
反射ミラ−１２に対応して、もう１つの出力窓１３が管
軸に直交する方向に突設されている。
イロトロン装置は図１に示すように構成され、従来例
（図４）と同一箇所は同一符号を付すことにする。即
ち、図１中の符号１は中空旋回電子ビ―ム９を発生する
電子銃部である。この電子銃部１の電子ビ―ム下流に
は、共振空胴部２が設けられている。この共振空胴部２
の下流には、ブラソフ変換器３が設けられ、このブラソ
フ変換器３の下流の電子ビ−ム路上の両側に複数のミラ
−即ちパラボラミラ−４、平板状ミラ−５、６、曲面ミ
ラ−７が設けられている。そして、最終段の曲面ミラ−
７に対応して、出力窓８が管軸に直交する方向に突設さ
れている。そして、この出力窓８に近接して半透過ミラ
−１１が斜めに設けられ、この半透過ミラ−１１に対応
して全透過ミラ−１２が設けられている。更に、この全
反射ミラ−１２に対応して、もう１つの出力窓１３が管
軸に直交する方向に突設されている。
【００１０】尚、図示していないが下流にはコレクタ部
が配設されている。又、電子銃部１からブラゾフ変換器
３へかけての外側には、外部磁石（図示せず）が配置さ
れ、各部に所定の磁界を与えている。
が配設されている。又、電子銃部１からブラゾフ変換器
３へかけての外側には、外部磁石（図示せず）が配置さ
れ、各部に所定の磁界を与えている。
【００１１】さて動作時には、共振空胴部２で発生した
電磁波ビ−ムはブラソフ変換器３によってガウシアンビ
−ムに変換される。そして、各ミラ−４、５、６、７に
より電磁波ビ−ムの進行方向を変え、５０％が半透過ミ
ラ−１１を透過して出力窓８を通って外部回路へ導かれ
る。残りの５０％は半透過ミラ−１１を反射して９０°
方向を変え、更に全反射ミラ−１２で反射して出力窓１
３を通って外部回路へ導かれる。
電磁波ビ−ムはブラソフ変換器３によってガウシアンビ
−ムに変換される。そして、各ミラ−４、５、６、７に
より電磁波ビ−ムの進行方向を変え、５０％が半透過ミ
ラ−１１を透過して出力窓８を通って外部回路へ導かれ
る。残りの５０％は半透過ミラ−１１を反射して９０°
方向を変え、更に全反射ミラ−１２で反射して出力窓１
３を通って外部回路へ導かれる。
【００１２】半透過ミラ−１１は、例えば図２に示すよ
うに、銅のような良導体円板２１に多数の放射状スリッ
ト２２を、エッチング等で全周に形成したものである。
この半透過ミラ−１１に入射する電磁波ビ−ムの占める
面積に対して、スリット２２の全面積がほぼ５０％とな
るようにすれば、この半透過ミラ−１１を通過して一方
の出力窓８に到達する電磁波エネルギはほぼ５０％とな
る。そして、半透過ミラ−１１で反射された電磁波ビ−
ムは、管軸方向に沿って進行し全透過ミラ−１２で反射
されて他方の出力窓１３に到達して、それぞれ管外に導
出される。
うに、銅のような良導体円板２１に多数の放射状スリッ
ト２２を、エッチング等で全周に形成したものである。
この半透過ミラ−１１に入射する電磁波ビ−ムの占める
面積に対して、スリット２２の全面積がほぼ５０％とな
るようにすれば、この半透過ミラ−１１を通過して一方
の出力窓８に到達する電磁波エネルギはほぼ５０％とな
る。そして、半透過ミラ−１１で反射された電磁波ビ−
ムは、管軸方向に沿って進行し全透過ミラ−１２で反射
されて他方の出力窓１３に到達して、それぞれ管外に導
出される。
【００１３】半透過ミラ−１１は、セラミックスのよう
な高周波低損失の誘電体板の面に誘電体被膜を蒸着やス
パッタリングで被着させ、図２のようなパタ−ンのスリ
ットをエッチングで形成しても良い。あるいは、誘電体
板の面に同図のスリットにほぼ相当するマスクを使用し
て、所定のパタ−ンの導電体被膜を直接被着させても良
い。
な高周波低損失の誘電体板の面に誘電体被膜を蒸着やス
パッタリングで被着させ、図２のようなパタ−ンのスリ
ットをエッチングで形成しても良い。あるいは、誘電体
板の面に同図のスリットにほぼ相当するマスクを使用し
て、所定のパタ−ンの導電体被膜を直接被着させても良
い。
【００１４】尚、図１の半透過ミラ−１１の電磁波ビ−
ム反射率を約２／３程度とし、ミラ−１２を約１／２の
半透過ミラ−とし、更に同図の上方の電磁波ビ−ム路上
に全反射ミラ−を設置して、その反射ビ−ム通路上に第
３の出力窓を設け、合計３個の出力窓から電磁波を取り
出すようにしても良い。あるいは同様にして、更に多数
の電磁波ビ−ムに分岐して、多数の出力窓から取り出す
ように構成することも出来る。半透過ミラ−の電磁波反
射領域および上記スリットに相当する透過領域は、上記
実施例のパタ−ンに限らず、格子状やドット状など、任
意のパタ−ンで形成することが出来る。 （他の実施例）図３はこの発明の他の実施例を示したも
ので、上記実施例と同様効果が得られる。即ち、全反射
ミラ−１２は出力窓１３と反対側の管内に設けられてい
る。
ム反射率を約２／３程度とし、ミラ−１２を約１／２の
半透過ミラ−とし、更に同図の上方の電磁波ビ−ム路上
に全反射ミラ−を設置して、その反射ビ−ム通路上に第
３の出力窓を設け、合計３個の出力窓から電磁波を取り
出すようにしても良い。あるいは同様にして、更に多数
の電磁波ビ−ムに分岐して、多数の出力窓から取り出す
ように構成することも出来る。半透過ミラ−の電磁波反
射領域および上記スリットに相当する透過領域は、上記
実施例のパタ−ンに限らず、格子状やドット状など、任
意のパタ−ンで形成することが出来る。 （他の実施例）図３はこの発明の他の実施例を示したも
ので、上記実施例と同様効果が得られる。即ち、全反射
ミラ−１２は出力窓１３と反対側の管内に設けられてい
る。
【００１５】尚、出力窓１３の近くに半透過ミラ−１１
に相当する半透過ミラ−を追加配置して３個以上の出力
窓からそれぞれほぼ均等に分岐した電磁波ビ−ムを取り
出すように構成することも出来る。
に相当する半透過ミラ−を追加配置して３個以上の出力
窓からそれぞれほぼ均等に分岐した電磁波ビ−ムを取り
出すように構成することも出来る。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ブラソフ変換器と出力窓との間に少なくとも１個の半透
過ミラ−を設けて電磁波ビ−ムを複数に分波し、それら
を複数の出力窓から各々外部に取出しているので、１個
当りの出力窓の熱負荷が複数分の１に軽減され、ジャイ
ロトロン装置の高出力化，長パルス化に十分対応するこ
とが出来る。
ブラソフ変換器と出力窓との間に少なくとも１個の半透
過ミラ−を設けて電磁波ビ−ムを複数に分波し、それら
を複数の出力窓から各々外部に取出しているので、１個
当りの出力窓の熱負荷が複数分の１に軽減され、ジャイ
ロトロン装置の高出力化，長パルス化に十分対応するこ
とが出来る。
【図１】この発明の一実施例に係るブラソフ変換器内蔵
型ジャイロトロン装置を示す縦断面図。
型ジャイロトロン装置を示す縦断面図。
【図２】図１の半透過ミラ−の一例を示す正面図。
【図３】この発明の他の実施例を示す縦断面図。
【図４】従来の変換器内蔵型ジャイロトロン装置を示す
縦断面図。
縦断面図。
１…電子銃部、２…共振空胴部、３…ブラソフ変換器、
４…パラボラミラ−、５，６…平板状ミラ−、７…曲面
ミラ−、８，１３…出力窓、９…電子ビ−ム、１０…電
磁波ビ−ム、１１…半透過ミラ−，１２…全反射ミラ
−。
４…パラボラミラ−、５，６…平板状ミラ−、７…曲面
ミラ−、８，１３…出力窓、９…電子ビ−ム、１０…電
磁波ビ−ム、１１…半透過ミラ−，１２…全反射ミラ
−。
Claims (1)
- 【請求項１】 電子ビ―ムを発生する電子銃部と、この
電子銃部の下流に設けられた共振空胴部およびブラソフ
変換器と、このブラソフ変換器の下流に設けられたコレ
クタ部と、このコレクタ部と上記ブラソフ変換器との間
に設けられ電磁波を電子ビ−ム進行方向と異なる方向に
準光学的に方向変換して取出すミラ−および出力窓とを
備えてなるジャイロトロン装置において、 上記ブラソフ変換器と上記出力窓との間の電磁波通路上
に少なくとも１個の半透過ミラ−が設けられて電磁波ビ
−ムが複数に分岐され、これら複数の電磁波ビ−ムに対
応して上記出力窓が複数個設けられてなることを特徴と
するジャイロトロン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16892692A JPH0612992A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | ジャイロトロン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16892692A JPH0612992A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | ジャイロトロン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612992A true JPH0612992A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15877113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16892692A Pending JPH0612992A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | ジャイロトロン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612992A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101041271B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2011-06-14 | 포항공과대학교 산학협력단 | 전자빔 발생장치 및 전자빔 발생방법 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP16892692A patent/JPH0612992A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101041271B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2011-06-14 | 포항공과대학교 산학협력단 | 전자빔 발생장치 및 전자빔 발생방법 |
| US8736169B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-05-27 | Postech Academy-Industry Foundation | Electron beam generating apparatus |
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