JPH09147755A - 多極電子管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒状絶縁体のワレを防止できる多極電子管を
提供すること。 【解決手段】 フィラメント電極１１の支持部分１１
ａ、１１ｂが貫通するステム部１２を構成するステム・
フランジ１５、および、このステム・フランジ１５部分
で互いに溶接されるアノード支持部材２１やグリッド端
子２２をそれぞれ同じ材料で構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大電流や大電力な
どを扱う多極電子管に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、大電流や大電力を扱う多極電子
管は、大電流のスイッチング用、あるいは数１００ＫＨ
ｚ〜数１００ＭＨｚの大電力の発振回路の増幅素子など
に利用されている。

【０００３】ここで、従来の多極電子管について図４を
参照して説明する。４１は、らせん状に形成されたフィ
ラメント電極で、フィラメント電極４１はその上下両端
がそれぞれフィラメント支持棒４１ａ、４１ｂで支持さ
れている。また、フィラメント支持棒４１ａ、４１ｂの
延長部分は、ステム部４２を通して外部に導出されフィ
ラメント端子４３ａ、４３ｂを構成している。

【０００４】ステム部４２は、フィラメント支持棒４１
ａ、４１ｂが内部を通る絶縁円筒４４ａ、４４ｂや、鉄
リング４５、そして、鉄リング４５に溶接された環状の
ステム・フランジ４６などから構成されている。

【０００５】また、フィラメント電極４１の外側にはグ
リッド電極４７が配置されている。グリッド電極４７は
グリッド支持部材４８に支持されている。グリッド支持
部材４８の上側は鍔状に広がり、その鍔状部分４８ａは
ステム・フランジ４６の面に溶接されている。そして、
鍔状部分４８ａの先はステム・フランジ４６の面に沿っ
て上方に曲がり、その曲がった部分にグリッド端子４９
が接続されている。なお、グリッド端子４９は水平に鍔
状に広がっている。

【０００６】また、フィラメント電極４１やグリッド電
極４７の外側には、円筒状のアノード電極５０が配置さ
れている。アノード電極５０の上端は肉厚が薄くなるよ
うに削られ、肉厚が薄くなった端面に、環状をした接続
部品５１の内周部分がろう付けされている。また、接続
部品５１の外周部分には、アルミナ・セラミックス製の
筒状絶縁体５２の下端面がろう付けされている。なお、
筒状絶縁体５２の上端は、グリッド支持部材４８の鍔状
に広がった面にろう付けされている。

【０００７】上記した多極電子管を組み立てる場合、フ
ィラメント電極４１を炭化した後、フィラメント電極４
１と一体構造になったステム・フランジ４６部分に、筒
状絶縁体５２がろう付けされたグリッド支持部材４８
を、大気中またはアルゴンなどの不活性気体中で溶接
し、真空気密が保てるように封止している。

【０００８】ところで、上記した構造の多極電子管で
は、ステム・フランジ４６には冷間圧延鋼板（ＪＩＳの
Ｇ３１４１）が使用され、グリッド支持部材４８には鉄
−ニッケル合金（ＡＳＴＭ Ｆ３０ ４２Ａｌｌｏｙに
準ずる）が使用され、また、グリッド端子４９にはステ
ンレス（ＳＵＳ３０４）が使用されている。このように
ステム・フランジ４６やグリッド支持部材４８、グリッ
ド端子４９はすべて異なる金属材料が使用されている。
また、グリッド端子４９の厚みは、グリッド支持部材４
８の約１／３〜１／２と薄くなっている。そして、筒状
絶縁体５２やアノード電極５０と接続部品５１との溶接
部分は面同士の接触となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の多極電
子管は次のような欠点がある。

【００１０】１）アルミナ・セラミックス５２がろう付
けされているグリッド支持部材４８を、ステム・フラン
ジ４６に溶接する場合、互いに溶接される金属材料が相
違するために大きな溶接電流が必要となる。したがっ
て、溶接する際の電流によって熱が発生し、この熱が筒
状絶縁体５２に伝わり、筒状絶縁体５２にワレなどを発
生する原因になる。この結果、歩留まりが低下する。

【００１１】２）グリッド端子４９が薄いため、グリッ
ド端子４９にソリが発生する。したがって、仕上げの際
に、ペンチなどを使用してグリッド端子４９の形状を修
正する作業が必要となる。

【００１２】３）アノード電極５０の端部は外側が削ら
れ、その薄くなった端面に接続部品５１が溶接されてい
る。また、アノード電極５０と接続部品５１、そして筒
状絶縁体５２と接続部品５１はそれぞれ面同士でろう付
けされ、互いの材料も相違し熱膨脹係数が異なってい
る。このような構造の場合、アノード電極５０の端部を
薄く削る際に、精度よく加工することがむずかしいた
め、精度のよい組み立てが困難となっている。したがっ
て、電子管の運搬時や保存時などにおける環境変化、あ
るいは、電子管の使用時に発生するアノード電極５０の
熱などによって、筒状絶縁体５２の一部にワレが発生
し、電子管が使用できなくなることがある。

【００１３】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、筒状絶縁体のワレを防止し、あるいは、グリッド端
子の変形を防止できる多極電子管を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の多極電子管は、
熱電子を発生するフィラメント電極と、前記熱電子を制
御するグリッド電極と、このグリッド電極で制御された
前記熱電子を捕獲するアノード電極と、絶縁ブロックを
有しこの絶縁ブロックを前記フィラメント電極に接続さ
れた延長部分が貫通し、環状のステム・フランジを有す
るステム部と、前記グリッド電極を支持し前記ステム・
フランジに溶接されたグリッド支持部材と、前記アノー
ド電極と前記グリッド電極を絶縁する筒状絶縁体に一端
がろう付けされ他端が前記ステム・フランジに溶接され
たアノード支持部材と、前記グリッド電極と電気的に接
続されたグリッド端子とを具備し、前記ステム・フラン
ジ、前記アノード支持部材、および前記グリッド端子が
それぞれ同じ材料であり、一緒に気密に溶接されてい
る。

【００１５】また、グリッド端子の厚さを、ステム・フ
ランジおよびアノード支持部材の厚さより厚くしてい
る。

【００１６】また、熱電子を発生するフィラメント電極
と、前記熱電子を制御するグリッド電極と、このグリッ
ド電極で制御された前記熱電子を捕獲するアノード電極
と、前記アノード電極と前記グリッド電極を絶縁する筒
状絶縁体とを具備した多極電子管において、前記筒状絶
縁体側の前記アノード電極の端部に段部を形成し、半断
面がＬ字状で全体が環状の金属製接続部品の一端を前記
段部の面に気密ろう付けし、前記接続部品の他端を前記
筒状絶縁体に気密ろう付けしている。

【００１７】上記した構成によれば、ステム・フラン
ジ、および、このステム・フランジ部分に溶接されるア
ノード支持部材やグリッド端子がそれぞれ同じ材料で構
成されている。この場合、互いに溶接される金属材料が
同じであることから、溶接する際の電流が小さくてす
む。この結果、溶接電流により発生する熱が小さくな
り、熱による筒状絶縁体のワレを防止できる。

【００１８】また、グリッド端子の厚さを、ステム・フ
ランジやアノード支持部材の厚さより厚くしている。こ
の場合、グリッド端子に発生するソリが少なくなり、仕
上げ時の修正作業を軽減できる。

【００１９】また、筒状絶縁体とアノード電極間に位置
する支持部材に、半断面がＬ字状で全体が環状の接続部
品を使用している。そして、アノード電極の端部に段部
を形成し、アノード電極の段部側面に接続部品の内側先
端を接触させ、アノード電極と接続部品をろう付けで接
合している。このように半断面がＬ字状で環状の接続部
品は、例えば、肉厚の許容値が小さい電子管用無酸素銅
の板材料（ＪＩＳのＨ３５１０）を用いて、しぼり加工
または金型加工などで構成できる。このため、寸法精度
のよい接続部品が得られる。また、接続部品の内側先端
がアノード電極の側面に接触し、接続部品が管軸の垂直
方向への移動が規制されているため、精度のよいろう付
けが可能となる。このため、アノード電極と接続部品間
の位置関係が正しくなり、例えば、電子管の使用時に陽
極に熱が発生しても、これらの熱で発生する筒状絶縁体
のワレを少なくできる。また、筒状絶縁体と接続部品と
のろう付け部分が、筒状絶縁体の端面に対し接続部品の
先端面が突き合わされた配置の場合も、接続部品の寸法
精度がよいため、筒状絶縁体と接続部品が正しい位置関
係でろう付けされる。したがって、この点でも、アノー
ド電極で発生する熱などによる筒状絶縁体のワレを少な
くできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
を参照して説明する。

【００２１】１１は、らせん状に形成されたフィラメン
ト電極で、フィラメント電極１１の両端は、フィラメン
ト支持棒１１ａやフィラメント支持棒１１ｂにそれぞれ
接続され、そして同時に、支持されている。また、フィ
ラメント支持棒１１ａ、１１ｂの延長部分は、ステム部
１２を通して外部に導出されフィラメント端子１３ａ、
１３ｂを構成している。

【００２２】なお、ステム部１２は、フィラメント支持
棒１１ａ、１１ｂが貫通する絶縁ブロック１４や、断面
がコの字状で全体が環状をしたステム・フランジ１５な
どから構成されている。この場合、ステム・フランジ１
５は、その内周部が絶縁ブロック１４にろう付けされて
いる。

【００２３】また、フィラメント電極１１の外側にはグ
リッド電極１６が配置されている。グリッド電極１６
は、グリッド支持部材１７の円筒部分に接続され、そし
て、グリッド支持部材１７によって支持されている。グ
リッド支持部材１７は２か所で折れ曲がって鍔状に広が
り、その先端の鍔状部分１７ａがステム・フランジ１５
にろう付けされている。

【００２４】また、フィラメント電極１１やグリッド電
極１６の外側には、円筒状のアノード電極１８が配置さ
れている。アノード電極１８の上端は肉厚が薄くなるよ
うに外側の面が削られ、段部１８ａが形成されている。
そして、段部１８ａを利用して、半断面がＬ字状で全体
が環状の接続部品１９がろう付けされている。この場
合、接続部品１９の内側先端が肉厚の薄くなったアノー
ド電極１８の側面に接している。

【００２５】また、接続部品１９の外周は壁状になって
おり、その壁状の端面が、アノード電極１８とグリッド
１６を絶縁するアルミナ・セラミックス製の筒状絶縁体
２０の端面にろう付けされている。この場合、接続部品
１９外周の先端面は、筒状絶縁体２０の端面と突き合わ
された配置になっている。また、筒状絶縁体２０の上端
は、環状のアノード支持部材２１の下端と突き合わされ
てろう付けされている。なお、アノード支持部材２１の
上端はステム・フランジ１５の表面に沿った形状をして
おり、グリッド支持部材１７と接触しないように、グリ
ッド支持部材１７が溶接された部分１７ａの外側に、あ
る間隔をもってステム・フランジ１５にろう付けされて
いる。また、アノード支持部材２１の先端部分にはグリ
ッド端子２２が面合わせされ、３つの部品が一緒にアー
ク溶接（符号Ｂ）されている。

【００２６】このように、多極電子管を組み立てる場
合、フィラメント電極１１を炭化した後、点線の丸で囲
んだ領域Ｒで示されるように、フィラメント電極１１と
一体構造になっているステム・フランジ１５部分に、グ
リッド支持部材１７を溶接し、アノード支持部材２１お
よびグリッド端子２２を、大気中またはアルゴンなどの
不活性気体中で溶接し、真空気密が保てるように封止し
ている。

【００２７】ここで、ステム・フランジ１５部分に、グ
リッド支持部材１７やアノード支持部材２１、そして、
グリッド端子２２を、それぞれ接合する構造について、
図２を参照して説明する。なお、図２では、図１に対応
する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省
略している。

【００２８】１２はステム部で、ステム部１２は、絶縁
ブロック１４や断面がコ字状でその内側端面が絶縁ブロ
ック１４にろう付けされたステム・フランジ１５などか
ら構成されている。また、ステム・フランジ１５の下面
内周部分にグリッド支持部材１７が溶接され、このステ
ム・フランジ１５の下面外周部分にアノード支持部材２
１が溶接されている。このため、アノード支持部材２１
の先端はステム・フランジ１５に沿って直角方向に上方
に曲がり、ステム・フランジ１５に沿って直角方向に曲
がった部分の外面にグリッド端子２２が一緒に大気中で
のヘリアーク溶接されている。

【００２９】図２の構成において、ステム・フランジ１
５やアノード支持部材２１、グリッド端子２２の材料と
してＳＰＣＤまたはＳＰＣＥ（ＪＩＳのＧ３１４１）を
使用している。また、各部の具体的な寸法例としては、
グリッド端子２２の厚さを１．０ｍｍとし、ステム・フ
ランジ１５やアノード支持部材２１の厚さ０．５ｍｍの
２倍にしている。

【００３０】次に、アノード電極１８と筒状絶縁体２０
とを接続部品１９で接続する構造について、図３を参照
して説明する。なお、図３では、図１に対応する部分に
は同一の符号を付し、重複する説明は一部省略してい
る。

【００３１】アノード電極１８の上端はその外側が削ら
れ段部１８ａが形成されている。また、接続部品１９
は、無酸素銅の板状の材料を使用してしぼり加工または
金型加工で形成され、断面はＬ字状で、そして全体の形
状は環状になっている。そして、接続部品１９の水平部
分の先端はアノード電極１８の肉厚の薄い部分１８ｂに
接触し、また、その下面は段部１８ａに接触し、この接
触部分でアノード電極１８にろう付けされている。ま
た、接続部品１９の環状垂直部分１９ａは、筒状絶縁体
２０端面に直交するような配置でろう付けされている。

【００３２】この構造の場合、接続部品１９の材料とし
ては、例えば、肉厚の許容値が小さい電子管用無酸素銅
の板材料（ＪＩＳのＨ３５１０）を用い、また、これを
しぼり加工で構成できるため精度のよい接続部品１９が
得られる。また、接続部品１９の内側先端を、筒状絶縁
体２０の肉厚の薄い部分１８ｂの側面に接触した状態で
ろう付けしている。このため、接続部品１９の外径寸法
などを含め、寸法精度のよい構造が実現される。また、
筒状絶縁体２０と接続部品１９のろう付け部分も面状に
なっておらず、この場合も、接続部品１９の寸法精度が
よいために、アルミナ・セラミックスと接続部品を正し
い位置関係でろう付けできる。したがって、例えば、電
子管の使用時にアノード電極に熱が発生しても、これら
の熱が原因で発生する筒状絶縁体２０のワレが少なくな
る。

【００３３】また、接続部品１９として、鉄−ニッケル
合金（４２Ａｌｌｏｙ）のような特殊な金属材料を使用
しないためコストを低減できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、筒状絶縁体のワレを防
止し、あるいは、グリッド端子の変形を防止できる多極
電子管を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略断面図である。

【図２】本発明の実施形態を説明する概略断面図であ
る。

【図３】本発明の実施形態を説明する概略断面図であ
る。

【図４】従来例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１１…フィラメント電極 １１ａ、１１ｂ…フィラメント支持棒 １２…ステム部 １３ａ、１３ｂ…フィラメント端子 １４…絶縁ブロック １５…ステム・フランジ １６…グリッド電極 １７…グリッド支持部材 １８…アノード電極 １９…接続部品 ２０…筒状絶縁体 ２１…アノード支持部材 ２２…グリッド端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電子を発生するフィラメント電極と、
   前記熱電子を制御するグリッド電極と、このグリッド電
   極で制御された前記熱電子を捕獲するアノード電極と、
   絶縁ブロックを有しこの絶縁ブロックを前記フィラメン
   ト電極に接続された延長部分が貫通し、環状のステム・
   フランジを有するステム部と、前記グリッド電極を支持
   し前記ステム・フランジに溶接されたグリッド支持部材
   と、前記アノード電極と前記グリッド電極を絶縁する筒
   状絶縁体に一端がろう付けされ他端が前記ステム・フラ
   ンジに溶接されたアノード支持部材と、前記グリッド電
   極と電気的に接続されたグリッド端子とを具備し、前記
   ステム・フランジ、前記アノード支持部材、および前記
   グリッド端子がそれぞれ同じ材料であり、一緒に気密に
   溶接されていることを特徴とする多極電子管。
2. 【請求項２】 グリッド端子の厚さを、ステム・フラン
   ジおよびアノード支持部材の厚さより厚くしたことを特
   徴とする請求項１記載の多極電子管。
3. 【請求項３】 熱電子を発生するフィラメント電極と、
   前記熱電子を制御するグリッド電極と、このグリッド電
   極で制御された前記熱電子を捕獲するアノード電極と、
   前記アノード電極と前記グリッド電極を絶縁する筒状絶
   縁体とを具備した多極電子管において、前記筒状絶縁体
   側の前記アノード電極の端部に段部を形成し、半断面が
   Ｌ字状で全体が環状の金属製接続部品の一端を前記段部
   の面に気密ろう付けし、前記接続部品の他端を前記筒状
   絶縁体に気密ろう付けしたことを特徴とする多極電子
   管。