JPH06152207A - マイクロ波電力吸収装置 - Google Patents

マイクロ波電力吸収装置

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JPH06152207A
JPH06152207A JP29843692A JP29843692A JPH06152207A JP H06152207 A JPH06152207 A JP H06152207A JP 29843692 A JP29843692 A JP 29843692A JP 29843692 A JP29843692 A JP 29843692A JP H06152207 A JPH06152207 A JP H06152207A
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JP
Japan
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diverter
microwave
incident
reflection
absorbed
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Pending
Application number
JP29843692A
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English (en)
Inventor
Hiroto Yasutake
浩人 安武
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、マイクロ波を高効率で吸収して、
マイクロ波入射側への反射が殆どないマイクロ波電力吸
収装置を提供することを目的とする。 【構成】この発明のマイクロ波電力吸収装置は、入射さ
れるマイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配設され
入力側から見て次第に径大となる円錐状のダイバ−タ3
2と、このダイバ−タの上流側に接続された円形導波管
23と、この導波管に連設されダイバ−タの外側に所定
間隔をおいて同軸的に配設されたマイクロ波吸収体とを
具備し、更にダイバ−タがマイクロ波吸収体で構成さ
れ、且つこのダイバ−タの裏側に冷媒が設けられてな
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、例えばジャイロトロ
ンの負荷に使用して好適なマイクロ波電力吸収装置の改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にマイクロ波電力吸収装置を備えた
装置として、例えばジャイロトロン装置がある。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が、最
近、ブラソフ変換器によって電子ビ−ム路と高周波の行
路とを分離することが可能なブラソフ変換器内蔵型ジャ
イロトロン装置が提案されている。この種のジャイロト
ロン装置は、図3に示すように構成され、同図の符号1
は中空電子ビ―ム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、次第に径小となるテ―パ
状電子ビ―ム導入部2が配置され、この電子ビ―ム導入
部2の下流には、共振空胴部3が連続的に設けられてい
る。この共振空胴部3の下流には、ブラソフ変換器4が
設けられ、このブラソフ変換器4の下流に複数のミラ−
5、6、7が設けられ、最後のミラ−7に対応して透過
窓8を有する円形出力導波管9が管軸に直交する方向に
突設され、ミラ−7のビ−ム下流にはコレクタ部10が
設けられている。又、電子銃部1からブラソフ変換器4
へかけての外側には、外部磁石11、12が配置され、
各部に所定の磁界を与えている。
【0003】さて動作時には、電子銃部1から出射した
電子ビ−ムは、外部磁石11、12により発生した磁界
及び電子銃部1のアノ−ド・カソ−ド間に印加された電
界により、サイクロトロン周波数を持つ旋回運動を行な
うようになる。そして、電子銃部1から共振空胴部3に
向かって緩やかに増大する磁界により、旋回速度を増加
させながら共振空胴部3へ入射する。共振空胴部3にお
いて、励起された高周波電磁界と相互作用を行ない、電
子の運動エネルギは高周波エネルギに変換される。共振
空胴部3で発生した高周波は、ブラソフ変換器4によっ
てガウシアンビ−ムに変換される。そして、ミラ−5、
6、7により高周波の進行方向を変えて、出力導波管9
を通って外部回路へ導かれる。
【0004】例えば、このジャイロトロンの動作試験や
調整の際には、出力導波管9にダミ−ロ−ド即ちマイク
ロ波電力吸収装置13を接続する。尚、その間に方向性
結合器14を介して周波数計15、可変抵抗減衰器1
6、検波器17等を接続して計測する。
【0005】このようなジャイロトロン装置におけるマ
イクロ波電力吸収装置13は、従来、図4に示すように
構成され、図中の符号21は導電体製のダイバ−タ、2
2,24はミラ−部、23は導波管、25は内側円筒
部、26は外側円筒部、27は導入口、28は排出口、
29は水である。そして、ミラ−部22,24で反射す
ることにより電力密度を低くしたマイクロ波を、内側円
筒部25で吸収させている。この内側円筒部25は外側
を流れる水29により冷却され、この水29の流量と温
度上昇からマイクロ波の電力が算出出来る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のマイ
クロ波電力吸収装置では、内側円筒部25の1回反射に
おける吸収率が100%(完全吸収)でないため、ダイ
バ−タ21と内側円筒部25間の反射を繰返す間に、吸
収されなかったマイクロ波はジャイロトロン側へ反射す
る。このことにより、ジャイロトロンの出力電力を正確
に測定することが出来ないだけでなく、ジャイロトロン
の発振動作に悪影響を及ぼすという不都合がある。
【0007】この発明は、以上のような不都合を解消
し、マイクロ波を高効率で吸収して、マイクロ波入射側
への反射が殆どないマイクロ波電力吸収装置を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、入射される
マイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配設され入力
側から見て次第に径大となる円錐状のダイバ−タと、こ
のダイバ−タの上流側に接続された円形導波管と、この
導波管に連設されダイバ−タの外側に所定間隔をおいて
同軸的に配設されたマイクロ波吸収体とを具備し、更に
ダイバ−タがマイクロ波吸収体で構成され、且つこのダ
イバ−タの裏側に冷媒が設けられてなるマイクロ波電力
吸収装置である。
【0009】
【作用】この発明によれば、マイクロ波入射側への反射
が皆無となる。又、マイクロ波の入射エネルギを、より
正確に測定することが出来る。
【0010】
【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。
【0011】この発明によるマイクロ波電力吸収装置は
図1に示すように構成され、従来例と同一箇所は同一符
号を付すことにする。即ち、入射マイクロ波の進行方向
に中心軸上に沿って例えばSiCのようなマイクロ波吸
収体からなるダイバ−タ32が配設されており、入力側
から見て次第に径大となる円錐状に形成されている。そ
して、このダイバ−タ32の径小部である上流端外面に
は、鏡面仕上げの金属からなるテ−パ状ミラ−部33が
形成されている。尚、このミラ−部33の傾斜角度は、
図から明らかなように、円錐状ダイバ−タ32自体の傾
斜角度より大きい。このようなダイバ−タ32の外側に
は、上流側に所定間隔をおいて円形導波管23が設けら
れ、この円形導波管23の内壁には、ダイバ−タ32の
ミラ−部33に対向してテ−パ状ミラ−部24が形成さ
れている。このミラ−部24は金属からなっている。
尚、ダイバ−タ32の上流側にあるミラ−部33の最大
部直径寸法は、円形導波管23の内径寸法と同等又はそ
れより僅か大きい寸法になっている。このような円形導
波管23の内壁ミラ−部24の先には、SiCのような
マイクロ波吸収体からなる内側円筒部34がダイバ−タ
32に沿って連設され、この内側円筒部34はダイバ−
タ32の外側に下流に行くほど間隔が狭くなるように位
置されている。この内側円筒部34の外側には所定間隔
をおいて金属製の外側円筒部26が同軸的に配設され、
内側円筒部34との間に冷媒用の流路が形成されてい
る。尚、この外側円筒部26は必要に応じ内側円筒部3
4と同様なマイクロ波吸収体で構成しても良い。この外
側円筒部26には上流側に導入口27が突設され、動作
時にはこの導入口27からマイクロ波吸収性の良い冷媒
例えば水29が内部に矢印の如く導入され、内側円筒部
25と外側円筒部26との間を流れて排出口(後述)か
ら排出される。更に、ダイバ−タ32の内側には所定間
隔をおいて円錐状の冷媒流路用筒部35 およびこの冷
媒流路用筒部35に続く冷媒流路用円筒36が配設さ
れ、冷媒流路用筒部35とダイバ−タ32とにより、上
記の冷媒用の流路に連通する流路が形成されている。そ
して、冷媒流路用円筒36の先端が排出口28となり、
導入口27から導入された水29が流れて排出口28か
ら排出される。従って、ダイバ−タ32の裏側には、冷
媒が設けられていることになる。
【0012】動作時には、図に示すガウス分布の入力パ
ワ−密度分布のマイクロ波が入射されるが、実線矢印の
ようにミラ−部33と導波管23の内壁ミラ−部24に
より反射され、電力密度を下げた後、この反射波30、
31は内側円筒部34に入射され吸収される。この場
合、内側円筒部34の反射率RがR=0でない限り、入
射マイクロ波の一部は反射する。反射波30、31はダ
イバ−タ32と内側円筒部34との間で反射を繰返し、
減衰・吸収される。ダイバ−タ32の底部付近まで伝播
した波が進行方向を入力側に変えても、同様にダイバ−
タ32,内側円筒部34の間で反射を繰返し、減衰・吸
収される。
【0013】さて、従来のようにダイバ−タ21が金属
の場合、吸収に関与する反射は、内側円筒部25による
反射のみであるが、この実施例のようにマイクロ波吸収
体製のダイバ−タ32を用いることにより、吸収に関与
する反射は約2倍になり、入力パワ−を殆ど吸収するこ
とが出来る。つまり、吸収体の反射率をR、内側円筒
部、ダイバ−タの反射回数をそれぞれN回とすると、マ
イクロ波電力吸収装置のマイクロ波電力吸収率Aは、従
来例では A=1−RN に対し、この発明では A=1−R2N
【0014】と改善される。例えば、R=0.6、N=
6の場合、従来例ではA=0.95であるが、この発明
ではA〜1と改善される。そして、冷媒の流入端および
排出端における温度差により、マイクロ波電力を測定す
ることが出来る。
【0015】図2に示す実施例は、ダイバ−タ32の上
流端の円錐部32aもSiCのようなマイクロ波吸収体
により構成し、一定の角度にしたものである。これは、
同図のように周辺部および中心軸付近の入力パワ−密度
が低く、それらの間の領域が最も高密になっている用途
に適する。
【0016】尚、この実施例ではマイクロ波を、直接、
マイクロ波吸収体で吸収するため、内側円筒部34はマ
イクロ波吸収体からなっていたが、内側円筒部34を従
来のように石英やアルミナなどのマイクロ波低損失誘電
体を利用して、マイクロ波の吸収率の良い冷媒例えば水
などによるマイクロ波電力を吸収させ、あるいはそれに
よってマイクロ波電力を測定することが出来る。又、こ
の発明のマイクロ波電力吸収装置は、ブラゾフ変換器内
蔵型ジャイロトロン装置に限らず、マイクロ波機器一般
に適用可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
入射されるマイクロ波の進行方向に中心軸上に沿って配
設され入力側から見て次第に径大となる円錐状のダイバ
−タがマイクロ波吸収体で構成され、且つダイバ−タの
裏側に冷媒が設けられているので、ダイバ−タと内側円
筒部とにより入射されるマイクロ波は効率的に吸収され
る。従って、マイクロ波入射側への反射が皆無となる。
又、マイクロ波の入射エネルギを、より正確に測定する
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るマイクロ波電力吸収
装置を示す縦断面図。
【図2】この発明の他の実施例に係るマイクロ波電力吸
収装置を示す縦断面図。
【図3】一般的なブラソフ変換器内蔵型ジャイロトロン
装置を示す概略縦断面図。
【図4】従来のマイクロ波電力吸収装置を示す概略縦断
面図。
【符号の説明】
23…導波管、24,33…ミラ−部、26…外側円筒
部、29…水、32…ダイバ−タ、34…内側円筒部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射されるマイクロ波の進行方向に中心
    軸上に沿って配設され入力側から見て次第に径大となる
    円錐状のダイバ−タと、このダイバ−タの上流側に接続
    された円形導波管と、この導波管に連設され上記ダイバ
    −タの外側に所定間隔をおいて同軸的に配設されたマイ
    クロ波吸収体とを具備してなるマイクロ波電力吸収装置
    において、 上記ダイバ−タがマイクロ波吸収体で構成され、且つ上
    記ダイバ−タの裏側に冷媒が設けられてなることを特徴
    とするマイクロ波電力吸収装置。
JP29843692A 1992-11-09 1992-11-09 マイクロ波電力吸収装置 Pending JPH06152207A (ja)

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JP (1) JPH06152207A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101581022B1 (ko) * 2014-08-05 2015-12-30 한국기초과학지원연구원 마이크로파 전력측정 장치
CN113300066A (zh) * 2021-04-23 2021-08-24 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种高功率毫米波匹配负载

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101581022B1 (ko) * 2014-08-05 2015-12-30 한국기초과학지원연구원 마이크로파 전력측정 장치
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