JPH0675771B2 - ダイヤモンド部品と金属材との結合体およびこの結合体を利用して得る進行波管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はダイヤモンド部品と金属材との結合体、および
この結合体を利用して得る進行波管。

（従来の技術） 従来この種のダイヤモンド部品と金属材との結合構成に
おいては、ダイヤモンド部品と金属材との間に金属ろう
を介在させ、例えば抵抗体又は電磁気により金属ろうを
金属ろうの融点温度まで加熱することによりダイヤモン
ド部品と金属材とを結着せしめていた。

一方この種の結合法は特にダイヤモンドブロツクを付設
した金属つる巻線を具備する進行波管に採用されている
が、他の技術分野、例えば工具等にダイヤモンド部品を
付設する場合、あるいはダイヤモンドウインドを赤外分
光写真器のような測定装置に付設する場合にも適用され
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら金属材とダイヤモンド部品とを結着するに
当つて金属ろうをその融点まで加熱する際、金属材も広
い範囲で被熱することになるが、金属材と金属ろうとの
熱膨張係数が異なるため、結着が円滑に行なわれ得ない
問題があつた。且金属材が広範囲に被熱することにより
変形し、また金属材に弱体化する部分を生ずる問題があ
つた。

従つて本発明は上述の欠点を除去し、金属材に大きな熱
膨張を生ぜしめることなく、金属ろうを融点に達せしめ
て、ダイヤモンド部品と金属材とを結着する結合構成を
提供することを目的とする。

またつる巻線は相対的に弱体の部品であるから従来の結
合法によりダイヤモンドブロツクの結着に当つて金属ろ
うを溶融せしめる際につる巻線が広い範囲で被熱すると
変形し易く、これによりつる巻線が変形するとつる巻線
のピツチにバラツキを生じ、延いては進行波管の増幅作
用に悪影響を及ぼす問題があつた。またつる巻線に変形
を来たさないようつる巻線にダイヤモンドブロツクを結
着することは至難であつた。

従つて本発明の別の目的は金属つる巻線にダイヤモンド
ブロツクを結着させても、上述の本発明による独特の結
合法を利用することによりつる巻線に変形を来たすこと
のない進行波管を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するため本発明によれば、ダイヤモン
ド部品を通過し実質的にダイヤモンドと金属材との結着
部に焦点を当てるレーザ光線が用いられ、このレーザ光
線により結着部に位置する金属ろうを加熱する構成がと
られ、且このレーザ光線による加熱構成を利用して進行
波管が形成される。

また本発明によれば、支承ダイヤモンドブロツクを結着
されるつる巻線内に、共に回転可能に心棒が挿入し、次
に心棒を回転し、支承ダイヤモンドブロツクと共に回転
するつる巻線の回転により描かれる円筒面に対し接線方
向にレーザ光線の焦点を合わせ、且つる巻線の軸方向に
沿つてレーザ光線を移動する構成がとられる。これによ
り各支承ダイヤモンドブロツクの外側面をレーザ光線に
より切断して所定の直径にせしめ、各支承ダイヤモンド
ブロツクの加工誤差並びに金属ろう層の厚さのバラツキ
による誤差を除去する。且支承ダイヤモンドブロツクの
外周面を筒状になすように設け、支承ダイヤモンドブロ
ツクを進行波管の管体の内壁面に確実かつ良好に固着せ
しめる。

本発明の別の実施例においては、支承ダイヤモンドブロ
ツクが付設されたつる巻線を進行波管の管体内に侵入さ
せ、その後支承ダイヤモンドブロツクと内壁面に第２の
金属ろうが付着された管体との接触部をレーザ光線によ
つて加熱することにより、管体の内壁面に対し支承ダイ
ヤモンドブロツクを固着する構成がとられる。この場合
第２の金属ろうの融点温度は支承ダイヤモンドブロツク
とつる巻線とを結着する第１の金属ろうの融点温度より
低くされる。

本発明の更に他の実施例においては進行波管の管体には
その円周方向に等間隔に且管体の軸線方向に等間隔に相
互に離間した多数の孔が具備される。この場合各孔には
支承ダイヤモンドブロツクが挿入され、つる巻線は支承
ダイヤモンドブロツクがつる巻線の周部と当接するよう
挿入され、且その後各支承ダイヤモンドブロツクをつる
巻線と結着するように、孔および支承ダイヤモンドブロ
ツクを通過させ実質的に支承ダイヤモンドブロツクと金
属つる巻線との間の接触部にレーザ光線の焦点が合わせ
られる。更に孔の内壁に金属ろうが塗布され、支承ダイ
ヤモンドブロツクは管体を加熱することにより、管体の
孔内に固着される。この場合孔の内壁に塗布される金属
ろうの融点温度はつる巻線と支承ダイヤモンドブロツク
との間の金属ろうの融点温度より低くされる。

（作用） しかして本発明によるダイヤモンド部品と金属材とを結
着する結合構成によれば、ダイヤモンド部品と金属材と
の間の部分のみにレーザ光線が当てられ極めて狭隘な領
域でのみ金属材が被熱するだけであるから、金属材と金
属ろうとの熱膨張の差による影響を最少限にでき、且金
属の変形ないしは弱体化も実質的に生じない。

また金属ろうを加熱するに当り、金属材が被熱しても変
形ないしは弱体化を来たさないので、特に進行波管のつ
る巻線が実質的に変形することなく支承ダイヤモンドブ
ロツクが結着され得、つる巻線のピツチのバラツキ等を
生じないから進行波管の増巾作用が定常に保たれ得る。
更につる巻線と支承ダイヤモンドブロツクとを結着させ
る第１の金属ろうに対し進行波管の管体と支承ダイヤモ
ンドブロツクとを固着させる第２の金属ろうの融点温度
を低温にするから、管体と支承ダイヤモンドブロツクと
の固着時に第１の金属ろうの結着作用を損うこともな
い。

（実施例） 以下本発明を好ましい実施例に沿つて説明するが、本発
明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有すること
は理解されよう。例えば、本発明のダイヤモンド部品を
金属材と連結する構成を進行波管の製造に適用する例を
説明するが、例えば測定装置等のケーシングにダイヤモ
ンドウインドを付設する場合、あるいはダイヤモンドチ
ツプを医療用器具の金属シヤンク、音響、ビデオデイス
ク用のピツクアツプ針等に付設する場合等も適用でき
る。

第１図および第２図には本発明の一実施例の進行波管に
おける金属材としてのつる巻線（１）に支承ダイヤモン
ドブロツク（２）を付設する構成が示される。つる巻線
（１）は例えば銅が被覆されたタングステン又は銅が被
覆されたモリブデンで作られる。支承ダイヤモンドブロ
ツク（２）をつる巻線（１）に結着させる作業におい
て、支承ダイヤモンドブロツク（２）あるいはつる巻線
（１）のいずれか一方、例えば支承ダイヤモンドブロツ
ク（２）の一側に周知のスパタリング法により金属ろう
が付着せしめられる。且支承ダイヤモンドブロツク
（２）をつる巻線（１）に付設する際レーザ光線発生器
（３）が使用される。この場合レーザ光線発生器（３）
から発射される図に点線で示す如きレーザ光線（４）
は、支承ダイヤモンドブロツク（２）を通過して少なく
ともダイヤモンドとつる巻線（１）との間の金属ろうに
焦点が合わせられる。これによりつる巻線（１）と支承
ダイヤモンドブロツク（２）との金属ろうを付着させさ
た部分のみが加熱されることになり、熱膨張係数の異な
る２金属、即ちつる巻線（１）と金属ろうとの間におい
て結着を行なつても全体が加熱されないので、円滑に結
着でき、またこの結着時につる巻線（１）の一定したピ
ツチが損なわれることもない。

次に支承ダイヤモンドブロツク（２）が付設されたつる
巻線（１）内につる巻線（１）と共に回転可能に心棒
（５）が挿入される。この心棒（５）の回転に伴い、つ
る巻線（１）に結着された支承ダイヤモンドブロツク
（２）が円軌道を描いて回転することになる。また別の
レーザ光線発生器（６）が、その発射されるレーザ光線
の焦点が支承ダイヤモンドブロツク（２）の回転時に外
縁により描かれる円筒面の接線方向と合うように配設さ
れる。このとき各支承ダイヤモンドブロツク（２）の外
周面はつる巻線（１）から半径方向外方に離間してお
り、支承ダイヤモンドブロツク（２）の外縁部によつて
描かれる円筒面から半径方向外方に突出する部分がレー
ザ光線発生器（６）からのレーザ光線により切除され得
る。これにより、支承ダイヤモンドブロツク（２）の加
工誤差および金属ろう層の厚さのバラツキがあつてもこ
れを正確に補正することができる。更に支承ダイヤモン
ドブロツク（２）の外周面を筒状面になすことにより、
支承ダイヤモンドブロツク（２）を好適に管の内壁面に
接触させてつる巻線（１）と共に進行波管の管体内に円
滑に収納され得る。

次いでダイヤモンドブロツク（２）が結着されたつる巻
線（１）が進行波管の管体内に侵入される。管体は例え
ばモリブデン又は銅で作られる。管体の内壁面に金属ろ
う層を形成し、管体を加熱することにより支承ダイヤモ
ンドブロツク（２）が管体の内壁に固着される。この場
合管体の内壁に形成する金属ろうはその融点が支承ダイ
ヤモンドブロツク（２）とつる巻線（１）との結着用の
金属ろうの融点より低くされており、管体の加熱により
支承ダイヤモンドブロツク（２）とつる巻線（１）との
結着部が損傷されることはない。支承ダイヤモンドブロ
ツク（２）とモリブデンのつる巻線とを結着する金属ろ
うとしては、例えば約1200℃の融点温度を有する金・タ
ンタル合金を使用できる。一方支承ダイヤモンドブロツ
ク（２）と管体との固着用の金属ろうとしては、約930
℃の融点温度を有するチタン・銅・銀からなる共融混合
物を使用できる。

第３図および第４図には本発明の他の実施例の進行波管
が示されている。ダイヤモンドでなる支承ダイヤモンド
ブロツク（７）は更に複数の金属ストリツプ（８）にろ
う付けされる。また各金属ストリツプ（８）には等距離
離間されて孔（９）が形成されており、各孔（９）は支
承ダイヤモンドブロツク（７）がつる巻線（１）に装着
された際つる巻線（１）と支承ダイヤモンドブロツク
（７）との接触点に対峙する位置に位置せしめられるよ
うに設けられる。ろう付けされた金属ストリツプ（８）
を有する支承ダイヤモンドブロツク（７）は、孔（９）
および支承ダイヤモンドブロツク（７）を通しレーザ光
線を実質的にダイヤモンドとつる巻線（１）との接触部
に当てることにより、つる巻線（１）の周部に沿い一定
間隔をもつてつる巻線（１）に対し結着される。対で相
連結されたつる巻線（１），支承ダイヤモンドブロツク
（７）および金属ストリツプ（８）が上述の実施例と同
一の構成をもつて管体（10）にろう付けされる。

第５図および第６図には本発明の更に他の実施例の進行
波管が示されている。この場合、管体（11）には多数の
孔（12）が円周方向に等間隔離間すると共に管体（11）
の軸方向に等間隔離間して設けられており、且各孔（1
2）には支承ダイヤモンドブロツク（13）が挿入され
る。次につる巻線（１）の周部を支承ダイヤモンドブロ
ツク（13）周部と当接するよう移動した上、各支承ダイ
ヤモンドブロツク（13）をつる巻線（１）に対し固着す
るように、孔（12）および支承ダイヤモンドブロツク
（13）を通して支承ダイヤモンドブロツク（13）とつる
巻線（１）との間の第１の金属ろうに焦点を合わせてレ
ーザ光線が当てられる。また孔（12）の内壁には第２の
金属ろうが付着されており、この場合も第２の金属ろう
の融点温度は第１の金属ろうの融点温度より低くされて
いて、上述の実施例と同様に第１の金属ろうによる結着
部に影響を与えることなく第２の金属ろうを介し孔（1
2）内壁と支承ダイヤモンドブロツク（13）とが固着さ
れる。

尚上述した実施例における支承ダイヤモンドブロツク
（２），（13）は進行波管の管体の軸方向に等間隔で取
り付け得る。一方支承ダイヤモンドブロツクをつる巻線
（１）の一端の入力部における間隔に比し他端の出力部
における間隔を小にするようつる巻線（１）に取り付け
てもよい。

図示の実施例に示すつる巻線は円断面を有しているが、
他の形状の断面、例えば矩形断面を持つワイヤを用いる
ことも可能である。

（発明の効果） 上述のように構成された本発明の結合法によれば、ダイ
ヤモンド部品を金属材に対し、金属材を損傷させること
なく有効に結着でき、結着作業が容易となるから量産性
に富み低廉化に充分に寄与させ得る。またかかる結合法
を利用した進行波管にあつてはつる巻線に実質的に変形
を来たさないから、低廉化を図ると共に信頼性を向上で
き、更に支承ダイヤモンドブロツクと進行波管の管体と
の固着も容易となり、進行波管製造時の作業性を顕著に
向上できる等々多岐に亘る効果を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における支承ダイヤモンドブ
ロツクをつる巻線に付設する構成の説明図、第２図は第
１図のつる巻線内部に心棒を挿入した状態の説明図、第
３図は本発明の他の実施例における、管体につる巻線を
装着した状態の縦断面図、第４図は第３図の線IV−IVに
沿つて切断した断面図、第５図は本発明による更に他の
実施例における進行波管の断面図、第６図は第５図の線
VI−VIに沿つて切断した断面図である。 １…つる巻線、２…支承ダイヤモンドブロツク、３…レ
ーザ光線発生器、４…レーザ光線、５…心棒、６…レー
ザ光線発生器、７…支承ダイヤモンドブロツク、８…金
属ストリツプ、９…孔、10,11…管体、12…孔、13…支
承ダイヤモンドブロツク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互間に金属ろう材が配設されたダイヤモ
   ンド部品および金属材と、ダイヤモンド部品を通して少
   なくともダイヤモンド部品と金属材との間に焦点を合わ
   せ、金属ろうを加熱せしめ、金属ろうを介してダイヤモ
   ンド部品と金属材とを結着させるレーザ光線発生器とを
   備えてなることを特徴とするダイヤモンド部品と金属材
   との結合体。
2. 【請求項２】金属材が進行波管に用いる金属製のつる巻
   線であり、ダイヤモンド部品がつる巻線の円周方向に等
   間隔に金属ろうを介して結着されてなる特許請求の範囲
   第１項記載の結合体。
3. 【請求項３】ダイヤモンド部品が付設されるつる巻線内
   には、ダイヤモンド部品並びにつる巻線がつる巻線の周
   部に対し接線方向にレーザ光線の焦点を合わせて結着さ
   せるべく回転可能に、且つる巻線の軸方向に移動可能
   に、心棒が挿入されてなる特許請求の範囲第２項記載の
   結合体。
4. 【請求項４】各ダイヤモンド部品がつる巻線に等間隔に
   配列された各金属ストリツプに対し金属ろうを介して固
   着され、各金属ストリツプにはレーザ光線の焦点が合わ
   せられる等間隔離間すると共につる巻線の最外周部に対
   峙する孔が具備されてなる特許請求の範囲第２項記載の
   結合体。
5. 【請求項５】支承ダイヤモンド部品を結着する間隔がつ
   る巻線の一端部に対し他端部が小さくされてなる特許請
   求の範囲第２項又は第３項記載の結合体。
6. 【請求項６】金属製のつる巻線がダイヤモンド部品を介
   し管体内に支承され、ダイヤモンド部品は夫々第１およ
   び第２の金属ろうを介しつる巻線および管体に対し結着
   されてなる進行波管。
7. 【請求項７】ダイヤモンド部品がつる巻線の周部に対し
   等間隔で配設された複数の金属ストリツプに固着され、
   各金属ストリツプにつる巻線の最外周部に対峙する孔が
   具備されてなる特許請求の範囲第６項記載の進行波管。