JPH09237582A - Gyrotron device - Google Patents

Gyrotron device

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Publication number
JPH09237582A
JPH09237582A JP4356296A JP4356296A JPH09237582A JP H09237582 A JPH09237582 A JP H09237582A JP 4356296 A JP4356296 A JP 4356296A JP 4356296 A JP4356296 A JP 4356296A JP H09237582 A JPH09237582 A JP H09237582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gyrotron
magnetic field
electron gun
electron
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP4356296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Asano
啓行 浅野
Takeshi Oi
健史 大井
Toshiyuki Kikunaga
敏之 菊永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4356296A priority Critical patent/JPH09237582A/en
Publication of JPH09237582A publication Critical patent/JPH09237582A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-reliability gyrotron device reducing the current fed to an adjusting electromagnet and easily discharging the generated heat by providing an axial position adjusting mechanism capable of adjusting the axial position of an electron gun against the magnetic field distribution generated by a permanent magnet. SOLUTION: The position of an electron gun 1 against the magnetic field distribution generated by a permanent magnet 20 is determined to obtain the optimum condition of the magnetic flux density of the electron gun 1 in the design stage of a gyrotron 100. The difference between the design value and the actual value can be corrected when a current is fed to an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31, however the current is increased and the generated heat is increased when the difference becomes large. When a fit section 12 is provided, the axial position of the electron gun 1 against the magnetic field distribution can be changed while the electron gun 1 and cavity resonator 6 are coaxially kept. The axial position of the electron gun 1 against the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted without changing the relative position between the cathode 2 and the anode 4 of the electron gun 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電子サイクロト
ロン共鳴メーザ作用を利用しマイクロ波またはミリ波を
発生するジャイロトロン装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gyrotron device that generates a microwave or a millimeter wave by utilizing an electron cyclotron resonance maser action.

【0002】[0002]

【従来の技術】図28は、当出願人が先に出願した特願
平6−315133号に示された従来のジャイロトロン
装置を示す正面断面図であり、図において、1は電子
銃、2は電子放出部3を有するカソード、4はカソード
2と共に電子放出部3から電子を引き出すための電界を
電子放出部3の表面に形成するアノード、5は電子を加
速するための電界を形成する加速電極である。なお、一
般にはカソード2、アノード4および加速電極5からな
る部分を3極型電子銃と呼ぶが、この明細書ではカソー
ド2およびアノード4からなる部分を電子銃1とし、加
速電極5は電子銃1に含めないものとする。また、3極
型電子銃を採用したジャイロトロンを3極型ジャイロト
ロンと呼ぶものとする。
2. Description of the Related Art FIG. 28 is a front sectional view showing a conventional gyrotron device disclosed in Japanese Patent Application No. 6-315133 previously filed by the applicant of the present invention. Is a cathode having an electron emitting portion 3, 4 is an anode that forms an electric field for drawing electrons from the electron emitting portion 3 together with the cathode 2 on the surface of the electron emitting portion 3, and 5 is an acceleration that forms an electric field for accelerating electrons It is an electrode. In general, the portion formed of the cathode 2, the anode 4 and the acceleration electrode 5 is called a triode type electron gun. In this specification, the portion formed of the cathode 2 and the anode 4 is the electron gun 1, and the acceleration electrode 5 is the electron gun. It is not included in 1. A gyrotron that employs a three-pole electron gun is called a three-pole gyrotron.

【0003】6は電子ビーム9と高周波電磁場とが共鳴
的に相互作用を起こし、高周波10を発生する空胴共振
器、7は相互作用を終えた電子ビーム9を回収するコレ
クタ、8は高周波10を取り出す出力窓、20は電子銃
1、空胴共振器6、コレクタ7、および出力窓8などか
ら構成されたジャイロトロン100内において、電子ビ
ーム9に旋回運動を与えるための軸方向磁場の大部分を
発生する永久磁石である。30は空胴共振器6内の磁場
を微調整するための主磁場微調整電磁石、31は電子銃
1における磁場を微調整するための電子銃磁場微調整電
磁石であり、主磁場微調整電磁石30および電子銃磁場
微調整電磁石31とをまとめて補助電磁石と呼ぶ。20
0はジャイロトロン100、永久磁石20、主磁場微調
整電磁石30、及び電子銃磁場微調整電磁石31からな
るジャイロトロン装置である。
Reference numeral 6 denotes a cavity resonator in which an electron beam 9 and a high-frequency electromagnetic field interact with each other in a resonant manner to generate a high frequency 10. Reference numeral 7 denotes a collector for collecting the electron beam 9 after the interaction. An output window 20 for extracting the electron beam is provided in the gyrotron 100 constituted by the electron gun 1, the cavity resonator 6, the collector 7, the output window 8 and the like, and a large magnetic field in the axial direction for giving a rotational motion to the electron beam 9 is obtained. It is a permanent magnet that generates a part. 30 is a main magnetic field fine adjustment electromagnet for finely adjusting the magnetic field in the cavity resonator 6, 31 is an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet for finely adjusting the magnetic field in the electron gun 1, and the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 The electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 is collectively referred to as an auxiliary electromagnet. 20
Reference numeral 0 denotes a gyrotron device including a gyrotron 100, a permanent magnet 20, a main magnetic field fine adjustment electromagnet 30, and an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31.

【0004】図29は当出願人が先に出願した特願平6
−315133号に示された従来の2極型電子銃を採用
したジャイロトロンを示す正面断面図であり、図におい
て、図28のものと同一符号は同一または相当部分を示
すので説明を省略する。2極型電子銃を採用したジャイ
ロトロン100を2極型ジャイロトロンと呼ぶこととす
る。ここで、2極型ジャイロトロンにおけるアノード4
は3極型ジャイロトロンの加速電極5の役割も兼ねてお
り、空胴共振器6において固有モードの電磁場とサイク
ロトロン共鳴メーザ相互作用を行う電子ビームを引き出
す点で、3極型電子銃と同様の働きをしている。
FIG. 29 shows a Japanese Patent Application No. 6 filed by the applicant earlier.
FIG. 29 is a front sectional view showing a gyrotron adopting the conventional bipolar electron gun shown in −315133, in which the same reference numerals as those in FIG. 28 denote the same or corresponding portions, and therefore description thereof will be omitted. The gyrotron 100 that employs the bipolar electron gun will be referred to as a bipolar gyrotron. Here, the anode 4 in the bipolar gyrotron
Also serves as the accelerating electrode 5 of the triode gyrotron, and is similar to the triode electron gun in that it extracts an electron beam that interacts with the electromagnetic field of the eigenmode and the cyclotron resonance maser interaction in the cavity resonator 6. Is working.

【0005】次に動作について説明する。電子放出部3
から放出された電子ビーム9はカソード2とアノード4
や加速電極5との間の電界により加速され、永久磁石2
0、主磁場微調整電磁石30、および電子銃磁場微調整
電磁石31からなる磁場発生装置によって発生された磁
場により、旋回運動しながら軸方向にドリフトする。さ
らに、磁場発生装置によって発生された強力な磁場によ
って電子ビーム9は圧縮され、電子の速度比v⊥/v‖
(v⊥およびv‖は、それぞれ電子速度の磁場に対する
垂直方向成分および平行方向成分)を増大させ、空胴共
振器6に入る。
Next, the operation will be described. Electron emission unit 3
The electron beam 9 emitted from the cathode 2 and the anode 4
Is accelerated by an electric field between the permanent magnet 2 and the accelerating electrode 5.
0, the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30, and the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 generate a magnetic field to cause an axial drift while rotating. Further, the electron beam 9 is compressed by the strong magnetic field generated by the magnetic field generator, and the electron velocity ratio v⊥ / v‖
(V⊥ and v‖ are vertical and parallel components of the electron velocity with respect to the magnetic field, respectively) and enter the cavity resonator 6.

【0006】そして、上記磁場発生装置が発生する軸方
向磁場によってサイクロトロン運動している電子は、通
常円筒状空胴からなる空胴共振器6における固有モード
の高周波電磁場とサイクロトロン共鳴メーザ相互作用
し、電子の磁場に対する垂直速度成分v⊥によるエネル
ギーの一部は高周波電磁場のエネルギーに変換される。
また、空胴共振器6で励起された高周波10は出力窓8
を透過して外部に取り出される。空胴共振器6において
電子ビームのエネルギーが効果的に高周波のエネルギー
に変換されるのは、次式が成り立つときである。
Electrons that are in cyclotron motion due to the axial magnetic field generated by the magnetic field generator have a cyclotron resonance maser interaction with the eigenmode high-frequency electromagnetic field in the cavity resonator 6 which is usually a cylindrical cavity. Part of the energy due to the vertical velocity component v⊥ with respect to the magnetic field of the electron is converted into the energy of the high frequency electromagnetic field.
Further, the high frequency wave 10 excited by the cavity resonator 6 has an output window 8
And is taken out to the outside. The energy of the electron beam is effectively converted into high frequency energy in the cavity resonator 6 when the following equation is satisfied.

【0007】 ω−kzz ⌒ sΩc ・・・(1) ω:空胴共振器6の固有モードの電磁場の共振角周波数 kz :固有モードの軸方向波数 vz :電子の軸方向速度 s:高調波次数 Ωc :相対論的効果を考慮した電子のサイクロトロン角
周波数
Ω−k z v z ⌒ sΩ c (1) ω: Resonant angular frequency of electromagnetic field of eigenmode of cavity resonator 6 k z : Axial wavenumber of eigenmode v z : Electron axial direction Velocity s: Harmonic order Ω c : Electron cyclotron angular frequency considering the relativistic effect

【0008】さらに、Ωc は次式で与えられる。 Ωc =eB0 /γm0 ・・・(2) ただし、 e:電子の電荷(絶対値) B0 :空胴共振器内での軸方向磁束密度 γ:相対論的係数 m0 :電子の静止質量Further, Ω c is given by the following equation. Ω c = eB 0 / γm 0 (2) where, e: electron charge (absolute value) B 0 : axial magnetic flux density in the cavity resonator γ: relativistic coefficient m 0 : electron Static mass

【0009】なお、式(1)からわかるように、電子ビ
ームのエネルギーが効果的に高周波のエネルギーに変換
され、強力な電磁波が発生するのは、式(1)の右辺が
左辺より僅かに小さいときである。
As can be seen from the equation (1), the energy of the electron beam is effectively converted into high-frequency energy and a strong electromagnetic wave is generated because the right side of the equation (1) is slightly smaller than the left side. It's time.

【0010】また、電子銃1における磁場の磁束密度や
電子放出部表面の電界強度と発振効率との間には以下の
関係がある。但し、ここでは空間電荷効果は考慮してい
ない。
Further, there is the following relationship between the magnetic flux density of the magnetic field in the electron gun 1 and the electric field strength on the surface of the electron emitting portion and the oscillation efficiency. However, the space charge effect is not taken into consideration here.

【0011】 vk⊥=Ek⊥/Bk ・・・(3) vk ⊥:電子放出部から飛び出した直後の電子の磁場に
対して垂直方向の速度成分 Ek ⊥:電子放出部表面の磁場に対して垂直方向の電界
強度 Bk :電子放出部における磁場の磁束密度
V k ⊥ = E k ⊥ / B k (3) v k ⊥: Velocity component in the direction perpendicular to the magnetic field of the electron immediately after jumping from the electron emission part E k ⊥: Surface of the electron emission part Field strength in the direction perpendicular to the magnetic field of Bk : Magnetic flux density of the magnetic field in the electron emission part

【0012】さらに、vk ⊥、Bk 、電子が電子銃1か
ら空胴共振器6に至る間の任意の位置での電子の磁場に
対して垂直方向の速度成分v⊥、磁束密度Bの間には以
下の関係がある。
Further, v k ⊥, B k , velocity component v ⊥ and magnetic flux density B in the direction perpendicular to the magnetic field of the electron at any position between the electron gun 1 and the cavity resonator 6 There are the following relationships.

【0013】 v⊥2 /B=vk2 /Bk ・・・(4)V⊥ 2 / B = v k2 / B k (4)

【0014】式(3)を式(4)に代入して整理する
と、次のようになる。
Substituting equation (3) into equation (4) and rearranging it yields the following.

【0015】 v⊥=Ek ⊥・B1/2 /Bk 3/2 ・・・(5)V ⊥ = E k ⊥ · B 1/2 / B k 3/2 (5)

【0016】ジャイロトロン内の軸方向磁場は、図30
のように、電子銃1から空胴共振器6まで単調に増加す
る分布になっており、電子放出部3から放出された電子
は、式(5)に従ってv⊥を増大させながらドリフトし
空胴共振器6に達する。図30は従来のジャイロトロン
装置で用いられる磁場発生装置が発生する磁場分布を示
すグラフ図である。空胴共振器6において、式(5)と
同様に、次式が成り立つ。
The axial magnetic field in the gyrotron is shown in FIG.
As described above, the distribution from the electron gun 1 to the cavity resonator 6 has a monotonically increasing distribution, and the electrons emitted from the electron emitting portion 3 drift while increasing v⊥ according to the equation (5). Reach resonator 6. FIG. 30 is a graph showing a magnetic field distribution generated by a magnetic field generator used in a conventional gyrotron device. In the cavity resonator 6, the following equation is established as in the equation (5).

【0017】 v0 ⊥=Ek ⊥・B0 1/2/Bk 3/2 ・・・(6)
0 ⊥:空胴共振器6における電子の磁場に対して垂直
方向の速度成分 B0 :空胴共振器6における磁場の磁束密度
V 0 ⊥ = E k ⊥ · B 0 1/2 / B k 3/2 (6)
v 0 ⊥: velocity component in the direction perpendicular to the magnetic field of electrons in the cavity resonator B 0 : magnetic flux density of the magnetic field in the cavity resonator 6

【0018】空胴共振器6において、ジャイロトロン1
00の発振に利用されるのは、電子の磁場に対して垂直
方向の速度成分v0 ⊥による運動エネルギーであるた
め、高い発振効率を得るために、v0 ⊥ができるだけ大
きくなるように、Ek ⊥、B0、Bk を調整する。ただ
し、電子の全速度、磁場に対して平行方向の速度成分を
それぞれv、v‖とすると、v、v‖、v⊥の間には、
In the cavity resonator 6, the gyrotron 1
Since the kinetic energy due to the velocity component v 0 ⊥ in the direction perpendicular to the magnetic field of the electron is used for the oscillation of 00, in order to obtain high oscillation efficiency, v 0 ⊥ should be as large as possible. Adjust k ⊥, B 0 , B k . However, assuming that the total velocity of electrons and the velocity components in the direction parallel to the magnetic field are v and v‖ respectively, between v, v‖ and v⊥,

【0019】 v2 =v‖2 +v⊥2 ・・・(7)[0019] v 2 = v‖ 2 + v⊥ 2 ··· (7)

【0020】の関係があり、v⊥を大きくし過ぎると、
電子は電子銃1から空胴共振器6に至るまでにv‖が0
となり、電子銃1側へ反射する現象が起こる。したがっ
て、電子が反射を起こさない範囲内でv⊥の大きさを制
御する必要がある。なお、主磁場微調整電磁石30と電
子銃磁場微調整電磁石31は、それぞれ空胴共振器6と
電子銃1において、ジャイロトロン100が発振するた
めに必要な磁場の磁束密度と、永久磁石20が発生して
いる磁場の磁束密度との差を補正し、発振出力を制御す
るために用いられる。
There is a relation of, and if v⊥ is too large,
The electron has a v‖ of 0 from the electron gun 1 to the cavity resonator 6.
Then, the phenomenon of reflection to the electron gun 1 side occurs. Therefore, it is necessary to control the magnitude of v⊥ within the range where electrons do not cause reflection. The main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 and the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 have the magnetic flux density of the magnetic field necessary for the gyrotron 100 to oscillate in the cavity resonator 6 and the electron gun 1, respectively, and the permanent magnet 20. It is used to correct the difference between the magnetic flux density of the generated magnetic field and control the oscillation output.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】従来のジャイロトロン
装置200は以上のように構成されているので、補助的
に用いられている主磁場微調整電磁石30および電子銃
磁場微調整電磁石31にに電流を流して磁場の磁束密度
を調整し、ジャイロトロン100を発振させ、さらに高
い効率を得るようにしている。しかし、永久磁石20が
発生する磁場の磁束密度の設計値と、実際に発生する磁
束密度の値との間には数%程度の差が生じることが多
く、主磁場微調整電磁石30および電子銃磁場微調整電
磁石31に大きな電流を流す必要がある場合があり、ジ
ュール発熱により補助電磁石が高温になるなどの課題が
あった。また、ジャイロトロン100では通常、電子銃
1のカソード2として熱カソードを用いるので、電子銃
磁場微調整電磁石31は自身のジュール熱以外に、カソ
ード2からの熱伝導によっても高温になるなどの課題が
あった。
Since the conventional gyrotron device 200 is configured as described above, a current is supplied to the auxiliary magnetic field fine adjustment electromagnet 30 and the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 which are used auxiliary. Is applied to adjust the magnetic flux density of the magnetic field to oscillate the gyrotron 100 to obtain higher efficiency. However, there is often a difference of about several% between the designed value of the magnetic flux density of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 and the value of the magnetic flux density actually generated, and the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 and the electron gun. In some cases, it is necessary to apply a large current to the magnetic field fine adjustment electromagnet 31, and there is a problem that the auxiliary electromagnet becomes hot due to Joule heat generation. Further, since the gyrotron 100 normally uses a hot cathode as the cathode 2 of the electron gun 1, the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 has a high temperature due to heat conduction from the cathode 2 in addition to its own Joule heat. was there.

【0022】また、2極型ジャイロトロンにおいては、
アノード4が加速電極5を兼ねているため、加速電圧を
変えることなしに、電子放出部表面の電界強度を調整す
ることはできないなどの課題があった。
Further, in the bipolar gyrotron,
Since the anode 4 also serves as the accelerating electrode 5, there is a problem that the electric field strength on the surface of the electron emitting portion cannot be adjusted without changing the accelerating voltage.

【0023】さらに、ジャイロトロン100と永久磁石
20とは、それぞれの中心軸が一致する位置関係(以
下、同軸という)に保持される必要があり、従来はジャ
イロトロン100の出力窓8側の永久磁石20端面にお
いて、フランジ(図示なし)を用いて、ジャイロトロン
100と永久磁石20とを同軸に保持していた。しか
し、例えば、高周波10が水平方向に放射されるような
方向にジャイロトロン装置200を設置した場合、ジャ
イロトロン100の自重によって、ジャイロトロン10
0と永久磁石20とが同軸でなくなるなどの課題があっ
た。
Further, the gyrotron 100 and the permanent magnet 20 need to be held in a positional relationship in which their central axes match (hereinafter referred to as coaxial). Conventionally, the gyrotron 100 on the output window 8 side is permanent. The gyrotron 100 and the permanent magnet 20 were held coaxially on the end surface of the magnet 20 by using a flange (not shown). However, for example, when the gyrotron device 200 is installed in a direction in which the high frequency wave 10 is radiated in the horizontal direction, the gyrotron 10 is loaded by its own weight.
There is a problem such that 0 and the permanent magnet 20 are not coaxial.

【0024】さらに、永久磁石20が発生する磁場の磁
束密度は経年変化および温度変化により変化するが(磁
束密度の変化は残留磁束密度温度係数で決まり、ネオジ
ム系材料を用いた永久磁石20ではこの係数は−0.1
%/℃程度である)、この磁場の磁束密度の変化を補正
するために、補助電磁石(主磁場微調整電磁石30およ
び電子銃磁場微調整電磁石31)に流す電流を調整して
いた。また、ジャイロトロン100の出力パワーを調整
するためにも上記補助電磁石に流す電流を調整していた
が、これらの調整を1つの直流定電流源を用いて行って
いたため、上記補助電磁石に流す電流の調整方法が複雑
であるなどの課題があった。
Further, although the magnetic flux density of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 changes with age and temperature change (the change of the magnetic flux density is determined by the temperature coefficient of the residual magnetic flux density. Coefficient is -0.1
% / ° C.), the current flowing through the auxiliary electromagnets (main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 and electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31) was adjusted in order to correct this change in the magnetic flux density of the magnetic field. Further, the current flowing through the auxiliary electromagnet was also adjusted in order to adjust the output power of the gyrotron 100, but since these adjustments were performed using one DC constant current source, the current flowing through the auxiliary electromagnet was adjusted. There was a problem that the adjustment method of was complicated.

【0025】さらに、永久磁石20内面には凹凸があ
り、ジャイロトロン100の挿入作業の際に、ジャイロ
トロン100が永久磁石20の内面に引っかかったり、
接触して、永久磁石20およびジャイロトロン100に
損傷を与える可能性があるなどの課題があった。
Furthermore, since the inner surface of the permanent magnet 20 has irregularities, the gyrotron 100 is caught on the inner surface of the permanent magnet 20 when the gyrotron 100 is inserted.
There is a problem that the permanent magnet 20 and the gyrotron 100 may be damaged by contact with each other.

【0026】さらに、永久磁石20が発生する磁場分布
の特徴から、給電線を接続するためのジャイロトロン1
00の電子銃1の端子が、永久磁石20の端面より外側
に出ないため、給電線の接続作業に手間取るなどの課題
があった。
Further, due to the characteristics of the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20, the gyrotron 1 for connecting the feeder line is connected.
Since the terminal of the electron gun 1 of No. 00 does not go outside from the end surface of the permanent magnet 20, there is a problem that it takes time to connect the power supply line.

【0027】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、特に電子銃磁場微調整電磁石31
に流す電流を小さく、あるいは零にするとともに、発生
した熱を放出しやすくすることにより、さらに高信頼
性、高発振効率のジャイロトロン装置を得ることを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and particularly, the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31.
It is an object of the present invention to obtain a gyrotron device having higher reliability and higher oscillation efficiency by making the current flowing through the device to be small or zero and facilitating the generated heat to be released.

【0028】また、この発明は、カソード2とアノード
4間の距離を可変とすることによって、カソード2とア
ノード4間の電圧すなわち加速電圧を変えなくても、電
子放出部表面の電界強度を調整可能なジャイロトロン装
置を得ることを目的とする。
Further, according to the present invention, the electric field strength on the surface of the electron emitting portion is adjusted by changing the distance between the cathode 2 and the anode 4 without changing the voltage between the cathode 2 and the anode 4, that is, the acceleration voltage. The aim is to obtain a possible gyrotron device.

【0029】さらに、この発明は、ジャイロトロン10
0を横置きした場合のように、ジャイロトロン100の
中心軸が鉛直方向を向いていない場合でも、ジャイロト
ロン100と永久磁石20とが同軸に保持されるジャイ
ロトロン装置を得ることを目的とする。
Further, the present invention provides a gyrotron 10
An object of the present invention is to obtain a gyrotron device in which the gyrotron 100 and the permanent magnet 20 are coaxially held even when the central axis of the gyrotron 100 is not oriented in the vertical direction as in the case where 0 is placed horizontally. .

【0030】さらに、この発明は、永久磁石の温度変化
および経年変化による発生磁場の変化の補正およびジャ
イロトロン100の出力パワーを調整する専用の直流定
電流源を各々に設け、これらを1つの補助電磁石に並列
接続して、より運転しやすいジャイロトロン装置を得る
ことを目的とする。
Further, according to the present invention, a dedicated DC constant current source for correcting the change in the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet and adjusting the output power of the gyrotron 100 is provided in each, and these are provided as one auxiliary. An object of the present invention is to obtain a gyrotron device that is connected in parallel with an electromagnet and is easier to operate.

【0031】さらに、この発明は、ジャイロトロン10
0の挿入作業が簡単で、ジャイロトロン100および永
久磁石20のいずれにも損傷を与えずに永久磁石20に
ジャイロトロン100を設置することのできるジャイロ
トロン装置を得ることを目的とする。
Further, the present invention provides a gyrotron 10
An object of the present invention is to obtain a gyrotron device in which the operation of inserting 0 is simple, and the gyrotron 100 can be installed in the permanent magnet 20 without damaging either the gyrotron 100 or the permanent magnet 20.

【0032】さらに、この発明は、給電線の接続が容易
なジャイロトロン装置を得ることを目的とする。
A further object of the present invention is to obtain a gyrotron device in which the feeder line can be easily connected.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るジャイロトロン装置は、永久磁石が発生している磁場
分布に対して、電子銃の軸方向位置を調整可能とした軸
方向位置調整機構を備えたものである。
A gyrotron device according to a first aspect of the present invention is an axial position adjustment in which an axial position of an electron gun can be adjusted with respect to a magnetic field distribution generated by a permanent magnet. It is equipped with a mechanism.

【0034】請求項2記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、電子銃は、電子放出部を有するカソードと電子
放出部から電子を引き出すための電界を形成するアノー
ドを有する2極型電子銃であり、カソードとアノードの
位置関係を変更することなく、永久磁石が発生している
磁場分布に対して、電子銃の軸方向位置を調整可能とし
た軸方向位置調整機構を備えたものである。
In the gyrotron device according to the second aspect of the present invention, the electron gun is a bipolar electron gun having a cathode having an electron emitting portion and an anode forming an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion. An axial position adjusting mechanism that can adjust the axial position of the electron gun with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet without changing the positional relationship between the cathode and the anode is provided.

【0035】請求項3記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、軸方向位置調整機構において、アノードの外壁
に形成された第1のつばと、空胴共振器へ向かう電子ビ
ームが通過するビームドリフト部の外壁に形成された第
2のつばと、アノードとビームドリフト部との間に介在
しジャイロトロン装置内を真空に保っているベローズ
と、第1のつばと第2のつばとの間に配置され、アノー
ドと上記ビームドリフト部との距離を任意に変更固定で
きる固定ネジとを備えたものである。
A gyrotron device according to a third aspect of the present invention is, in the axial position adjusting mechanism, a beam drift part through which a first flange formed on the outer wall of the anode and an electron beam toward the cavity resonator pass. Disposed between the first brim and the second brim, the second brim formed on the outer wall of the bellows, the bellows interposed between the anode and the beam drift part to maintain a vacuum inside the gyrotron device. In addition, a fixing screw capable of arbitrarily changing and fixing the distance between the anode and the beam drift portion is provided.

【0036】請求項4記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、電子銃は、電子放出部を有するカソード、電子
放出部から電子を引き出すための電界を形成するアノー
ド、および電子を加速するための電界を形成する加速電
極を有する3極型電子銃であり、カソードとアノードの
位置関係を変更することなく、永久磁石が発生している
磁場分布に対して、電子銃の軸方向位置を調整可能とし
た軸方向位置調整機構を備えたものである。
In the gyrotron device according to a fourth aspect of the invention, the electron gun includes a cathode having an electron emitting portion, an anode forming an electric field for drawing out an electron from the electron emitting portion, and an electric field for accelerating the electron. It is a three-pole electron gun having an accelerating electrode that forms a magnetic field. The axial position of the electron gun can be adjusted with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet without changing the positional relationship between the cathode and the anode. The axial position adjusting mechanism is provided.

【0037】請求項5記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、軸方向位置調整機構において、内部にアノード
を有する筒の外壁に形成された第1のつばと、アノード
と加速電極との間を絶縁する絶縁筒にろう付けされた金
属の外壁に形成された第2のつばと、内部にアノードを
有する筒と絶縁筒との間に介在しジャイロトロン装置内
を真空に保っているベローズと、第1のつばと第2のつ
ばとの間に配置され、アノードと加速電極との距離を任
意に変更固定できる固定ネジとを備えたものである。
In the gyrotron device according to a fifth aspect of the present invention, in the axial position adjusting mechanism, the first collar formed on the outer wall of the cylinder having the anode inside is insulated from the anode and the acceleration electrode. A second collar formed on the outer wall of the metal brazed to the insulating cylinder, a bellows interposed between the cylinder having the anode inside and the insulating cylinder to maintain a vacuum inside the gyrotron device, The fixing screw is provided between the first brim and the second brim and can fix the distance between the anode and the accelerating electrode arbitrarily.

【0038】請求項6記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、軸方向位置調整機構において、内部に加速電極
を有する筒の外壁に形成された第1のつばと、空胴共振
器へ向かう電子ビームが通過するビームドリフト部の外
壁に形成された第2のつばと、内部に加速電極を有する
筒とビームドリフト部との間に介在しジャイロトロン装
置内を真空に保っているベローズと、第1のつばと第2
のつばとの間に配置され、加速電極とビームドリフト部
との距離を任意に変更固定できる固定ネジとを備えたも
のである。
In the gyrotron device according to a sixth aspect of the invention, in the axial position adjusting mechanism, the first collar formed on the outer wall of the cylinder having the accelerating electrode therein and the electron beam directed to the cavity resonator. A second collar formed on the outer wall of the beam drift section through which the beam passes, a bellows interposed between a cylinder having an accelerating electrode inside and the beam drift section to maintain a vacuum inside the gyrotron device, and a first bellows. Noba and the second
It is provided with a fixing screw which is disposed between the collar and the accelerating electrode and is capable of arbitrarily changing and fixing the distance between the beam drift portion.

【0039】請求項7記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、軸方向位置調整機構を電子銃からジャイロトロ
ンを永久磁石に固定するフランジまでのいずれかの位置
に配置させたものである。
In the gyrotron device according to a seventh aspect of the invention, the axial position adjusting mechanism is arranged at any position from the electron gun to the flange for fixing the gyrotron to the permanent magnet.

【0040】請求項8記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、軸方向位置調整機構において、ジャイロトロン
を永久磁石に固定するフランジを軸方向に対して移動可
能にしたものである。
In the gyrotron device according to an eighth aspect of the present invention, in the axial position adjusting mechanism, the flange for fixing the gyrotron to the permanent magnet is movable in the axial direction.

【0041】請求項9記載の発明に係るジャイロトロン
装置は、主磁場微調整電磁石と接するジャイロトロンの
外壁面、および電子銃磁場微調整電磁石と接するジャイ
ロトロンの外壁面の少なくとも一方に、軸方向に沿って
溝を形成したものである。
According to a ninth aspect of the gyrotron device, at least one of the outer wall surface of the gyrotron in contact with the main magnetic field fine adjustment electromagnet and the outer wall surface of the gyrotron in contact with the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet has an axial direction. A groove is formed along the line.

【0042】請求項10記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、2極型電子銃を構成するカソードとアノード
との間隔を調整可能とした軸方向位置調整機構を備えた
ものである。
A gyrotron device according to a tenth aspect of the present invention is provided with an axial position adjusting mechanism capable of adjusting the distance between the cathode and the anode constituting the bipolar electron gun.

【0043】請求項11記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、軸方向位置調整機構において、カソードとア
ノードとが同軸を保つように設けられた軸合わせリング
の外壁に形成された第1のつばと、カソードの後端に固
定し、軸合わせリングの内壁に沿って移動するカソード
支持フランジの外壁に形成された第2のつばと、第1の
つばと第2のつばとの間に配置され、カソードとアノー
ドとの距離を任意に変更固定できる固定ネジとを設けた
ものである。
In the gyrotron device according to an eleventh aspect of the present invention, in the axial position adjusting mechanism, the first brim formed on the outer wall of the axial alignment ring provided so that the cathode and the anode are coaxial with each other. A second brim formed on the outer wall of the cathode support flange that is fixed to the rear end of the cathode and moves along the inner wall of the alignment ring, and is disposed between the first brim and the second brim, A fixing screw capable of arbitrarily changing and fixing the distance between the cathode and the anode is provided.

【0044】請求項12記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、ジャイロトロンと永久磁石との各中心軸が一
致する位置関係に保持する支持部を各軸方向に異なった
位置に複数設置したものである。
In the gyrotron device according to the twelfth aspect of the present invention, a plurality of support portions for holding the gyrotron and the permanent magnet in a positional relationship in which the central axes of the gyrotron and the permanent magnet coincide with each other are installed at different positions in the axial directions. is there.

【0045】請求項13記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、電子銃磁場微調整電磁石、または主磁場微調
整電磁石の少なくとも一方に、複数の直流定電流源を接
続して励磁するものである。
In the gyrotron device according to the thirteenth aspect of the present invention, a plurality of DC constant current sources are connected to at least one of the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet and the main magnetic field fine adjustment electromagnet for excitation.

【0046】請求項14記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、永久磁石の温度変化や経年変化による発生磁
場の変化を補正するために一方の直流定電流源の電流を
主磁場微調整電磁石に出力し、ジャイロトロンの出力パ
ワーを制御するために他方の直流定電流源の電流を主磁
場微調整電磁石に出力するものである。
In the gyrotron device according to the fourteenth aspect of the present invention, the current of one DC constant current source is output to the main magnetic field fine adjustment electromagnet in order to correct the change of the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet. However, in order to control the output power of the gyrotron, the current of the other DC constant current source is output to the main magnetic field fine adjustment electromagnet.

【0047】請求項15記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、永久磁石の温度変化や経年変化による発生磁
場の変化を補正するために一方の直流定電流源の電流を
電子銃磁場微調整電磁石に出力し、ジャイロトロンの出
力パワーを制御するために他方の直流定電流源の電流を
電子銃磁場微調整電磁石に出力するものである。
In the gyrotron device according to the fifteenth aspect of the present invention, in order to correct the change of the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet, the current of one DC constant current source is supplied to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet. In order to control the output power of the gyrotron, the current of the other DC constant current source is output to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet.

【0048】請求項16記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、永久磁石の内面に非磁性体の円筒を設置した
ものである。
In the gyrotron device according to the sixteenth aspect of the present invention, a non-magnetic cylinder is installed on the inner surface of the permanent magnet.

【0049】請求項17記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、非磁性体の円筒にジャイロトロンと永久磁石
との同軸を保持する支持部を形成したものである。
In the gyrotron device according to the seventeenth aspect of the present invention, a nonmagnetic cylinder is provided with a support portion for holding the gyrotron and the permanent magnet coaxially.

【0050】請求項18記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、2極型電子銃への給電用の接続導体をジャイ
ロトロン側のカソード端子とヒータ端子にそれぞれ接続
し、この接続導体の先端を永久磁石の端面より外側に突
出させたものである。
In the gyrotron device according to the eighteenth aspect of the present invention, connecting conductors for supplying power to the bipolar electron gun are respectively connected to the cathode terminal and the heater terminal on the gyrotron side, and the tips of the connecting conductors are permanently attached. The magnet is projected outward from the end surface of the magnet.

【0051】請求項19記載の発明に係るジャイロトロ
ン装置は、3極型電子銃にアノード端子を設けて接続導
体を接続し、この接続導体の先端を永久磁石の端面より
外側に突出させたものである。
A gyrotron device according to a nineteenth aspect of the present invention is a gyrotron device in which a three-pole electron gun is provided with an anode terminal to which a connecting conductor is connected, and a tip of the connecting conductor is projected outward from an end face of a permanent magnet. Is.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による2
極型ジャイロトロンを有するジャイロトロン装置を示す
正面断面図、図2は図1のジャイロトロン装置において
永久磁石が発生する磁場の軸方向分布を示すグラフ図、
図3は図1のジャイロトロン装置の電子銃を拡大して示
す正面断面図である。図において、1は電子銃、2は電
子放出部3を有するカソード、4はカソード2と共に電
子放出部3から電子を引き出すための電界を電子放出部
3の表面に形成し電子を加速するための電界を形成する
アノードである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1. FIG. 1 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front sectional view showing a gyrotron device having a polar gyrotron, FIG. 2 is a graph diagram showing an axial distribution of a magnetic field generated by a permanent magnet in the gyrotron device of FIG.
FIG. 3 is an enlarged front sectional view showing an electron gun of the gyrotron device shown in FIG. In the figure, 1 is an electron gun, 2 is a cathode having an electron emitting portion 3, and 4 is a cathode 2 and an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion 3 on the surface of the electron emitting portion 3 to accelerate the electrons. It is an anode that forms an electric field.

【0053】6は上記電子ビームと高周波電磁場とが共
鳴的に相互作用を起こし、高周波を発生する空胴共振
器、7は相互作用を終えた電子ビームを回収するコレク
タ、8は高周波を取り出す出力窓、20は電子銃1、空
胴共振器6、コレクタ7、および出力窓8などから構成
されたジャイロトロン100内において、電子ビームに
旋回運動を与えるための軸方向磁場の大部分を発生する
永久磁石である。30は空胴共振器6内の磁場を微調整
するための主磁場微調整電磁石、31は電子銃1におけ
る磁場を微調整するための電子銃磁場微調整電磁石であ
り、主磁場微調整電磁石30および電子銃磁場微調整電
磁石31とをまとめて補助電磁石と呼ぶ。200はジャ
イロトロン100、永久磁石20、主磁場微調整電磁石
30、及び電子銃磁場微調整電磁石31からなるジャイ
ロトロン装置である。
Reference numeral 6 denotes a cavity resonator in which the electron beam and the high-frequency electromagnetic field interact with each other in a resonant manner to generate a high frequency, 7 is a collector for collecting the electron beam after the interaction, and 8 is an output for extracting the high frequency. The window 20 generates most of the axial magnetic field for giving a gyrating motion to the electron beam in the gyrotron 100 composed of the electron gun 1, the cavity resonator 6, the collector 7, the output window 8 and the like. It is a permanent magnet. 30 is a main magnetic field fine adjustment electromagnet for finely adjusting the magnetic field in the cavity resonator 6, 31 is an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet for finely adjusting the magnetic field in the electron gun 1, and the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 The electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 is collectively referred to as an auxiliary electromagnet. Reference numeral 200 denotes a gyrotron device including a gyrotron 100, a permanent magnet 20, a main magnetic field fine adjustment electromagnet 30, and an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31.

【0054】15ははめ合わせ部12において、磁場分
布に対する電子銃1の軸方向位置を可変にすると同時
に、ジャイロトロン1内の真空を保っているベローズで
あり、16はカソード支持フランジ、17はジャイロト
ロン100を永久磁石20に固定するためのフランジ、
19は電子放出部3から放出され、空胴共振器6へ向か
う電子ビームが通過するビームドリフト部であり、この
ビームドリフト部19の電子銃1側の端はアノード4と
はめ合わせ部12ではめ合わされている。
In the fitting portion 12, 15 is a bellows which makes the axial position of the electron gun 1 variable with respect to the magnetic field distribution and at the same time maintains a vacuum in the gyrotron 1, 16 is a cathode support flange, and 17 is a gyro. A flange for fixing the tron 100 to the permanent magnet 20,
Reference numeral 19 denotes a beam drift portion through which the electron beam emitted from the electron emitting portion 3 and heading for the cavity resonator 6 passes. The end of the beam drift portion 19 on the electron gun 1 side is fitted with the anode 4 and the fitting portion 12. Have been combined.

【0055】35はつば90とつば91との間に配置さ
れ、アノード4とビームドリフト部19との距離を任意
に変更固定できる軸方向位置調整機構99としての固定
ネジであり、電子銃1の軸方向位置の調整後にその位置
で固定させ、空胴共振器6に向かう大気圧(ジャイロト
ロン100内は真空に保たれているため、大気圧により
電子銃1は常に力を受けている)に対して電子銃1を支
えるものである。90は内部にアノード4を有する筒の
外壁に形成された軸方向位置調整機構99としてのつば
(第1のつば)、91はビームドリフト部19の外壁に
形成された軸方向位置調整機構99としてのつば(第2
のつば)である。
A fixing screw 35 is arranged between the brim 90 and the brim 91 and serves as an axial position adjusting mechanism 99 capable of arbitrarily changing and fixing the distance between the anode 4 and the beam drift portion 19. After adjusting the axial position, the position is fixed at that position, and the atmospheric pressure is directed toward the cavity resonator 6 (since the gyrotron 100 is kept in vacuum, the electron gun 1 is constantly subjected to the atmospheric pressure). On the other hand, it supports the electron gun 1. Reference numeral 90 denotes a collar (first collar) as an axial position adjusting mechanism 99 formed on the outer wall of the cylinder having the anode 4 inside, and 91 denotes an axial position adjusting mechanism 99 formed on the outer wall of the beam drift portion 19. Spit (second
The brim).

【0056】次に動作について説明する。式(6)から
もわかるように、電子銃1における磁束密度を適切な値
に調整することは、高い発振効率を得るために重要であ
る。ジャイロトロン100の設計段階においては、電子
銃1における磁束密度が最適になるように、永久磁石2
0が発生している磁場分布に対する電子銃1の位置を決
定するが、永久磁石20が発生する磁場の磁束密度の設
計値と、実際に発生する磁束密度の値との間には数%程
度の差が生じることが多い。
Next, the operation will be described. As can be seen from the equation (6), adjusting the magnetic flux density in the electron gun 1 to an appropriate value is important for obtaining high oscillation efficiency. At the design stage of the gyrotron 100, the permanent magnets 2 are arranged so that the magnetic flux density in the electron gun 1 is optimized.
The position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution in which 0 is generated is determined, but between the design value of the magnetic flux density of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 and the value of the magnetic flux density that is actually generated, about several percent. Often there is a difference.

【0057】このため、従来のジャイロトロン装置は電
子銃磁場微調整電磁石31に電流を流すことによりこの
差を補正していたが、差が大きい場合には、電子銃磁場
微調整電磁石31に流す電流が大きくなり、電磁石の発
熱が大きくなることがあった。したがって、はめ合わせ
部12を設けることにより、電子銃1と空胴共振器6と
の同軸を維持した状態で、電子銃1の磁場分布に対する
軸方向位置を変えられる構造とする。すなわち、電子銃
1を構成するカソード2とアノード4の位置関係を変え
ることなく、電子銃1の軸方向位置が調節できる構造に
すれば、電子銃1を構成するカソード2とアノード4の
位置関係を変えることなく、永久磁石20が発生する磁
場分布に対する電子銃1の軸方向位置を調整可能とな
る。
Therefore, the conventional gyrotron device corrects this difference by passing a current through the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31, but when the difference is large, it is passed through the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31. There was a case where the electric current increased and the heat generation of the electromagnet increased. Therefore, by providing the fitting portion 12, the axial position with respect to the magnetic field distribution of the electron gun 1 can be changed while the coaxial relationship between the electron gun 1 and the cavity resonator 6 is maintained. That is, if the structure is such that the axial position of the electron gun 1 can be adjusted without changing the positional relationship between the cathode 2 and the anode 4 forming the electron gun 1, the positional relationship between the cathode 2 and the anode 4 forming the electron gun 1 will be described. It is possible to adjust the axial position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 without changing.

【0058】また、永久磁石20が発生する磁場分布は
図2のようになっており、電子銃1付近の磁場は単調に
変化している。したがって、電子銃1の軸方向位置を調
整することによって、永久磁石20が発生する磁場分布
との相対的な位置を調整できるため、電子銃1における
磁束密度を調整することができる。なお、電子銃1の軸
方向位置の調整後は、固定ネジ35によってその位置に
固定する。
The magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 is as shown in FIG. 2, and the magnetic field in the vicinity of the electron gun 1 changes monotonously. Therefore, the position relative to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted by adjusting the axial position of the electron gun 1, and thus the magnetic flux density in the electron gun 1 can be adjusted. After the adjustment of the axial position of the electron gun 1, the fixing screw 35 is used to fix the position.

【0059】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、電子銃磁場微調整電磁石31に流す電流を小さくす
る、あるいは零にすることができる。その結果、電子銃
磁場微調整電磁石31での発熱を抑える、あるいはなく
するようにしながら、電子銃1での磁束密度を最適な大
きさにすることができるので、ジャイロトロン装置の信
頼性、および発振効率を向上させることができる効果が
得られる。
As described above, according to the first embodiment, the current flowing through the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 can be reduced or made zero. As a result, the magnetic flux density in the electron gun 1 can be set to an optimum size while suppressing or eliminating heat generation in the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31, so that the reliability of the gyrotron device and The effect that the oscillation efficiency can be improved is obtained.

【0060】また、永久磁石20が発生する磁場の設計
値に対する差の許容値を大きくすることができるため、
永久磁石20の製作精度を厳密にする必要が無くなり、
永久磁石20の製作価格が下がり、安価なジャイロトロ
ン装置を提供することができるという効果も得られる。
Further, since the allowable value of the difference of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 from the design value can be increased,
There is no need to make the manufacturing accuracy of the permanent magnet 20 strict,
The manufacturing cost of the permanent magnet 20 is reduced, and it is possible to provide an inexpensive gyrotron device.

【0061】また、電子銃1の軸方向位置の固定の方法
として、図4に示した方法でもよい。図4はこの発明の
実施の形態1による2極型ジャイロトロンを有するジャ
イロトロン装置の電子銃を拡大して示す正面断面図であ
る。アノード4側にあるつば90に設けられたネジ穴は
右ネジ穴、ビームドリフト部側のつば91に設けられた
ネジ穴は左ネジである。固定ネジ35は、アノード側の
つば90に接触する部分は右ネジ、ビームドリフト部側
のつば91に接触する部分は左ネジとしている。固定ネ
ジ35を回転させると、その回転方向によって電子銃1
と空胴共振器6の距離が近づいたり離れる構成とする。
As a method of fixing the axial position of the electron gun 1, the method shown in FIG. 4 may be used. FIG. 4 is an enlarged front sectional view showing an electron gun of a gyrotron device having a bipolar gyrotron according to the first embodiment of the present invention. The screw hole provided on the flange 90 on the anode 4 side is a right-hand screw hole, and the screw hole provided on the beam 91 on the beam drift portion side is a left-hand screw. The fixing screw 35 has a right-hand thread at a portion in contact with the flange 90 on the anode side, and has a left-hand thread at a portion in contact with the flange 91 on the beam drift portion side. When the fixing screw 35 is rotated, the electron gun 1 is rotated depending on the rotation direction.
The cavity resonator 6 and the cavity resonator 6 are close to or away from each other.

【0062】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、固定ネジ35で電子銃1の軸方向位置調整と固定を
行うことができ、電子銃磁場微調整電磁石31に流す電
流を小さくする、あるいは零にすることができる。その
結果、電子銃磁場微調整電磁石31での発熱を抑える、
あるいはなくするようにしながら、電子銃1での磁束密
度を最適な大きさにすることができる効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the axial position of the electron gun 1 can be adjusted and fixed by the fixing screw 35, and the current flowing through the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 can be reduced. , Or can be zero. As a result, heat generation in the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 is suppressed,
Alternatively, it is possible to obtain the effect that the magnetic flux density in the electron gun 1 can be set to an optimum size while eliminating it.

【0063】実施の形態2.図5はこの発明の実施の形
態2による3極型ジャイロトロンを有するジャイロトロ
ン装置を示す正面断面図であり、図6はこの発明の実施
の形態2による3極型ジャイロトロンを有するジャイロ
トロン装置を示す正面断面図である。図において、実施
の形態1のものと同一符号は同一または相当部分を示す
ので説明を省略する。5は電子を加速するための電界を
形成する加速電極である。なお、一般にはカソード2、
アノード4および加速電極5からなる部分を3極型電子
銃と呼ぶが、この明細書ではカソード2およびアノード
4からなる部分を電子銃1とし、加速電極5は電子銃1
に含めないものとする。また、3極型電子銃を採用した
ジャイロトロンを3極型ジャイロトロンと呼ぶものとす
る。
Embodiment 2. 5 is a front sectional view showing a gyrotron device having a three-pole gyrotron according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a gyrotron device having a three-pole gyrotron according to the second embodiment of the present invention. It is a front sectional view showing. In the figure, the same reference numerals as those used in the first embodiment indicate the same or corresponding parts, and therefore their explanations are omitted. An accelerating electrode 5 forms an electric field for accelerating electrons. Generally, the cathode 2,
The portion composed of the anode 4 and the acceleration electrode 5 is called a triode type electron gun. In this specification, the portion composed of the cathode 2 and the anode 4 is referred to as an electron gun 1, and the acceleration electrode 5 is the electron gun 1.
Shall not be included in. A gyrotron that employs a three-pole electron gun is called a three-pole gyrotron.

【0064】14aはカソード2とアノード4との間を
絶縁するための絶縁筒、14bはアノード4と加速電極
5との間を絶縁するための絶縁筒、92は内部にアノー
ド4を有する筒の外壁に形成された軸方向位置調整機構
99としてのつば(第1のつば)、93はアノード4と
加速電極5との間を絶縁する絶縁筒14bにろう付けさ
れた金属の外壁に形成された軸方向位置調整機構99と
してのつば(第2のつば)、94はビームドリフト部1
9の外壁に形成された軸方向位置調整機構99としての
つば(第2のつば)、95は内部に加速電極5を有する
筒の外壁に形成された軸方向位置調整機構99としての
つば(第1のつば)である。
14a is an insulating cylinder for insulating between the cathode 2 and the anode 4, 14b is an insulating cylinder for insulating between the anode 4 and the accelerating electrode 5, and 92 is a cylinder having the anode 4 inside. The collar (first collar) as the axial position adjusting mechanism 99 formed on the outer wall, 93 is formed on the outer wall of the metal brazed to the insulating cylinder 14b that insulates between the anode 4 and the acceleration electrode 5. A collar (second collar) as the axial position adjusting mechanism 99, and 94 is the beam drift unit 1.
A collar (second collar) as an axial position adjusting mechanism 99 formed on the outer wall of the pipe 9, and a collar (second collar) as an axial position adjusting mechanism 99 formed on the outer wall of the cylinder having the acceleration electrode 5 therein. 1 brim).

【0065】また、図5に示すベローズ15は内部にア
ノード4を有する筒と絶縁筒14bとの間に介在し当該
ジャイロトロン100内を真空に保っている。固定ネジ
35はアノード4と加速電極5との距離を任意に変更し
て固定できるものである。さらに、図6に示すベローズ
15は内部に加速電極5を有する筒と上記ビームドリフ
ト部19との間に介在しジャイロトロン100を真空に
保っている。固定ネジ35は加速電極5とビームドリフ
ト部19との距離を任意に変更して固定できるものであ
る。
The bellows 15 shown in FIG. 5 is interposed between a cylinder having the anode 4 therein and the insulating cylinder 14b to maintain the inside of the gyrotron 100 in vacuum. The fixing screw 35 can be fixed by arbitrarily changing the distance between the anode 4 and the acceleration electrode 5. Further, the bellows 15 shown in FIG. 6 is interposed between the cylinder having the acceleration electrode 5 therein and the beam drift portion 19 to keep the gyrotron 100 in a vacuum. The fixing screw 35 can change and fix the distance between the acceleration electrode 5 and the beam drift portion 19 arbitrarily.

【0066】実施の形態1では、2極型ジャイロトロン
について、はめ合わせ部12を設けることにより、電子
銃1と空胴共振器6との同軸を維持した状態で、電子銃
1の磁場分布に対する軸方向位置を変えられるものにつ
いて示したが、図5に示すように、3極型ジャイロトロ
ンについて、軸方向位置調整機構99をアノード4と絶
縁筒14bとの間に設けることによって、磁場分布に対
する電子銃1の軸方向位置を調整できるようにしてもよ
い。また、図6に示すように、3極型ジャイロトロンに
ついて、軸方向位置調整機構99を加速電極5とビーム
ドリフト部19との間に設けることによって、磁場分布
に対する電子銃の軸方向位置を調整できるようにしても
よい。
In the first embodiment, with respect to the bipolar gyrotron, by providing the fitting portion 12, the magnetic field distribution of the electron gun 1 is maintained with the coaxial relationship between the electron gun 1 and the cavity resonator 6 being maintained. Although the axial position can be changed, as shown in FIG. 5, in the three-pole gyrotron, by providing the axial position adjusting mechanism 99 between the anode 4 and the insulating cylinder 14b, the magnetic field distribution can be improved. The position of the electron gun 1 in the axial direction may be adjustable. Further, as shown in FIG. 6, in the three-pole gyrotron, an axial position adjusting mechanism 99 is provided between the accelerating electrode 5 and the beam drift unit 19 to adjust the axial position of the electron gun with respect to the magnetic field distribution. You may allow it.

【0067】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、3極型ジャイロトロンにおいても、永久磁石20が
発生する磁場分布に対する電子銃1の軸方向位置が調整
可能となり、実施の形態1と同様の効果が得られる。な
お、図5、図6いずれの場合も、図3に示したのと同様
の方法で、軸方向位置の調整後は固定ネジ35で固定す
るようにしているが、図4に示したような、右ネジと左
ネジを組み合わせた方法でもよい。
As described above, according to the second embodiment, even in the three-pole gyrotron, the axial position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted. The same effect as can be obtained. In both cases of FIG. 5 and FIG. 6, after the axial position is adjusted by the same method as that shown in FIG. 3, the fixing screw 35 is used for fixing, but as shown in FIG. Alternatively, a method combining right and left screws may be used.

【0068】実施の形態3.図7はこの発明の実施の形
態3による2極型ジャイロトロンを有するジャイロトロ
ン装置を示す正面断面図であり、図において、実施の形
態1および実施の形態2のものと同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。実施の形態1およ
び実施の形態2では、軸方向位置調整機構99をビーム
ドリフト部19より電子銃1側に設けることによって、
永久磁石20が発生している磁場分布に対する電子銃1
の軸方向位置を調整できるものについて示したが、図7
に示すように、軸方向位置調整機構99はジャイロトロ
ン100のフランジ17から電子銃1に至る間のいずれ
の場所に設けてもよい。
Embodiment 3 FIG. 7 is a front sectional view showing a gyrotron device having a bipolar gyrotron according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first and second embodiments are the same or equivalent. Since the parts are shown, the description is omitted. In the first and second embodiments, by providing the axial position adjusting mechanism 99 on the electron gun 1 side of the beam drift unit 19,
Electron gun 1 for the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20
I showed the thing that can adjust the axial position of
As shown in, the axial position adjusting mechanism 99 may be provided anywhere between the flange 17 of the gyrotron 100 and the electron gun 1.

【0069】図7では、例えば軸方向位置調整機構99
を空胴共振器6とコレクタ7の間に設けている。なお、
軸方向位置の調整後は図3あるいは図4と同様に固定ネ
ジ35で固定する。
In FIG. 7, for example, the axial position adjusting mechanism 99
Is provided between the cavity resonator 6 and the collector 7. In addition,
After the adjustment of the axial position, it is fixed with the fixing screw 35 as in FIG. 3 or 4.

【0070】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、永久磁石20が発生している磁場分布に対する電子
銃1の軸方向位置を調整可能であり、実施の形態1およ
び実施の形態2と同様の効果が得られる。
As described above, according to the third embodiment, the position of the electron gun 1 in the axial direction with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted. The same effect as can be obtained.

【0071】実施の形態4.図8はこの発明の実施の形
態4によるジャイロトロン装置を示す正面断面図であ
り、図において、実施の形態1から実施の形態3のもの
と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略
する。実施の形態1および実施の形態3では、ジャイロ
トロン100のいずれかの場所に軸方向位置調整機構9
9を設けることによって、永久磁石20が発生している
磁場分布に対する電子銃1の軸方向位置を調整できるも
のについて示したが、図8に示すように、ジャイロトロ
ン100に対して軸方向に移動可能な移動フランジ40
を介して、ジャイロトロン100を永久磁石20に設置
することにより、永久磁石20が発生している磁場分布
に対するジャイロトロン100の軸方向位置を調整可能
となる。その結果、永久磁石20が発生している磁場分
布に対する電子銃1の軸方向位置を調整可能となる。
Embodiment 4 FIG. 8 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first to third embodiments indicate the same or corresponding portions, and therefore the description thereof will be omitted. To do. In the first and third embodiments, the axial position adjusting mechanism 9 is provided at any place of the gyrotron 100.
Although it has been shown that the axial position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted by providing 9, the axial movement relative to the gyrotron 100 as shown in FIG. Possible moving flange 40
By installing the gyrotron 100 on the permanent magnet 20 via the, the axial position of the gyrotron 100 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted. As a result, the axial position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted.

【0072】永久磁石20が発生している磁場分布は図
2で示したようであり、電子銃1付近の磁場は空胴共振
器6から遠ざかるにしたがい単調に減少するため、図8
のような構造でジャイロトロン100の軸方向位置を調
整することにより、電子銃1の軸方向位置を調整すれ
ば、電子銃1における磁束密度を調整することができ
る。なお、この場合、空胴共振器6の軸方向位置も変わ
るが、空胴共振器6での磁場分布は平坦であるため、軸
方向位置の変化がわずかであれば、空胴共振器6内の磁
場分布はほとんど変化せず、ジャイロトロン100の発
振に大きな影響はない。
The magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 is as shown in FIG. 2, and the magnetic field in the vicinity of the electron gun 1 monotonously decreases as the distance from the cavity resonator 6 increases.
The magnetic flux density in the electron gun 1 can be adjusted by adjusting the axial position of the electron gun 1 by adjusting the axial position of the gyrotron 100 with such a structure. In this case, although the axial position of the cavity resonator 6 also changes, the magnetic field distribution in the cavity resonator 6 is flat. Of the gyrotron 100 does not substantially change and the gyrotron 100 oscillation is not significantly affected.

【0073】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、発振に必要な空胴共振器6内の磁場を確保しなが
ら、電子銃1における磁束密度を調整することが可能と
なるため、電子銃磁場微調整電磁石31に流す電流を小
さくする、あるいは零にすることができる。その結果、
電子銃磁場微調整電磁石31での発熱を抑える、あるい
はなくするようにしながら、電子銃1での磁束密度を最
適な大きさにすることができるので、ジャイロトロン装
置200の信頼性および発振効率を向上させることがで
きるという効果が得られる。
As described above, according to the fourth embodiment, the magnetic flux density in the electron gun 1 can be adjusted while securing the magnetic field in the cavity resonator 6 necessary for oscillation. The current flowing through the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 can be reduced or made zero. as a result,
Since the magnetic flux density in the electron gun 1 can be set to an optimum size while suppressing or eliminating heat generation in the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31, the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device 200 are improved. The effect that it can be improved is obtained.

【0074】さらに、永久磁石20が発生する磁場の設
計値に対する差の許容値を大きくすることができるた
め、永久磁石20の製作精度を高める必要がなくなり、
永久磁石20の価格が下がり、ジャイロトロン装置20
0を安価にすることができるという効果が得られる。
Further, since the allowable value of the difference of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 from the design value can be increased, it is not necessary to improve the manufacturing accuracy of the permanent magnet 20,
The price of the permanent magnet 20 drops, and the gyrotron device 20
The effect that 0 can be made cheap is acquired.

【0075】実施の形態5.図9はこの発明の実施の形
態5によるジャイロトロン装置を示す正面断面図であ
り、図において、実施の形態1から実施の形態4のもの
と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略
する。実施の形態4では、永久磁石20が発生している
磁場分布に対しジャイロトロン100の軸方向位置を調
整するために、移動フランジ40を用いたものについて
示したが、図9に示すように、永久磁石20の端面とフ
ランジ17との間にスペーサ42を1個あるいは2個以
上設置してもよく、永久磁石20が発生している磁場分
布に対する電子銃1の軸方向位置の調整が可能となり、
電子銃1における磁束密度を調整することが可能とな
る。
Embodiment 5 FIG. FIG. 9 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first to fourth embodiments indicate the same or corresponding parts, and therefore the description thereof will be omitted. To do. In the fourth embodiment, the moving flange 40 is used to adjust the axial position of the gyrotron 100 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20. However, as shown in FIG. One or more spacers 42 may be installed between the end surface of the permanent magnet 20 and the flange 17, and the axial position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20 can be adjusted. ,
The magnetic flux density in the electron gun 1 can be adjusted.

【0076】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、実施の形態4と同様の効果を発揮し、ジャイロトロ
ン装置200の信頼性および発振効率を向上させること
ができるという効果が得られる。
As described above, according to the fifth embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment is exhibited, and the reliability and the oscillation efficiency of the gyrotron device 200 can be improved. .

【0077】実施の形態6.図10はこの発明の実施の
形態6によるジャイロトロン装置を示す正面断面図、図
11は図10のジャイロトロン装置のA−A断面による
側面断面図、図12は図10のジャイロトロン装置のB
−B断面による側面断面図である。図において、実施の
形態1から実施の形態5のものと同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。43は主磁場微調
整電磁石30と接するジャイロトロン100の外壁面に
形成された溝、44は電子銃磁場微調整電磁石31と接
するジャイロトロン100の外壁面に形成された溝であ
る。
Embodiment 6 FIG. 10 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 11 is a side sectional view taken along the line AA of the gyrotron device of FIG. 10, and FIG. 12 is a B section of the gyrotron device of FIG.
It is a side surface sectional view by the -B section. In the figure, the same reference numerals as those used in the first to fifth embodiments indicate the same or corresponding parts, and the description thereof will be omitted. Reference numeral 43 is a groove formed on the outer wall surface of the gyrotron 100 in contact with the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30, and 44 is a groove formed on the outer wall surface of the gyrotron 100 in contact with the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31.

【0078】永久磁石20の発生する磁場が設計値より
大きくずれている場合、磁場を補正するために補助電磁
石に大きな電流を流さなければならず、補助電磁石自身
のジュール熱により補助電磁石が損傷を受けるようにな
る。また、ジャイロトロン100では通常、電子銃1の
カソード2として熱カソードを用いるので、電子銃磁場
微調整電磁石31は、自身のジュール熱以外に、電子銃
1におけるカソード2の電子放出部3での発熱の影響を
受けるため、特に熱による損傷を受けやすい。以上のよ
うなことから、永久磁石20が発生する磁場の設計値か
らのずれは、上記のような問題の生じない範囲内に抑え
られ、補助電磁石によって磁場を調整できるようにする
必要がある。
When the magnetic field generated by the permanent magnet 20 is largely deviated from the design value, a large current must be passed through the auxiliary electromagnet to correct the magnetic field, and the auxiliary electromagnet itself is damaged by Joule heat. I will receive it. Further, in the gyrotron 100, a hot cathode is usually used as the cathode 2 of the electron gun 1. Therefore, the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 is used in the electron emitting portion 3 of the cathode 2 in the electron gun 1 in addition to its own Joule heat. Since it is affected by heat generation, it is especially susceptible to damage due to heat. From the above, it is necessary that the deviation of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 from the design value is suppressed within the range where the above problems do not occur, and the magnetic field can be adjusted by the auxiliary electromagnet.

【0079】この実施の形態6では、図11、図12に
示すように、主磁場微調整電磁石30と接するジャイロ
トロン100の外壁面に溝43を形成するとともに、電
子銃磁場微調整電磁石31と接するジャイロトロン10
0の外壁面に溝44を形成することにより、これらの溝
43または溝44を介して主磁場微調整電磁石30また
は電子銃磁場微調整電磁石31を空冷することができる
ので、溝43または溝44を形成していない場合と比べ
て、主磁場微調整電磁石30または電子銃磁場微調整電
磁石31に大きな電流を流すことができ、結果的に永久
磁石20が発生する磁場の設計値に対する差の許容範囲
を大きくすることができる。これにより、永久磁石20
の価格を安価にする効果が得られる。
In the sixth embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, a groove 43 is formed on the outer wall surface of the gyrotron 100 which is in contact with the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30, and the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 is formed. Gyrotron 10 in contact
By forming the groove 44 on the outer wall surface of 0, the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 or the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 can be air-cooled through the groove 43 or the groove 44. As compared with the case where the magnetic field is not formed, a larger current can be passed through the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 or the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31, and as a result, the difference in the design value of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 is allowed. The range can be increased. Thereby, the permanent magnet 20
The effect of reducing the price of is obtained.

【0080】なお、溝43または溝44を設けたのみで
は冷却が不十分な場合は、ジャイロトロン100のコレ
クタ7側または電子銃1側より冷風を吹き込むことによ
り、冷却効果を高めることができる。また、空胴共振器
6を水冷する場合は、主磁場微調整電磁石30とジャイ
ロトロン100の外壁との間に溝43を形成しなくても
よい。なお、図10から図12では溝数は周方向に6つ
であるが、必ずしも6つでなくてもよい。
When the groove 43 or the groove 44 alone is not sufficient for cooling, the cooling effect can be enhanced by blowing cool air from the collector 7 side of the gyrotron 100 or the electron gun 1 side. Further, when the cavity resonator 6 is water-cooled, the groove 43 may not be formed between the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 and the outer wall of the gyrotron 100. Although the number of grooves is six in the circumferential direction in FIGS. 10 to 12, the number of grooves is not necessarily six.

【0081】実施の形態7.図13はこの発明の実施の
形態7による2極型ジャイロトロンを有するジャイロト
ロン装置を示す正面断面図であり、図において、実施の
形態1から実施の形態6のものと同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。13はカソード2
とアノード4とが同軸を保つようにするための軸合わせ
リング、15は軸合わせリング13とカソード支持フラ
ンジ16の間に設けられたベローズ、16は軸合わせリ
ング13の内壁に沿って移動し、カソード2とアノード
4との間隔を変えることができるカソード支持フラン
ジ、96はカソード支持フランジ16の外壁に形成され
たつば(第2のつば)、97は軸合わせリング13の外
壁に形成されたつば(第1のつば)であり、つば96と
つば97との間には、カソード2とアノード4との距離
を任意に変更して固定できる固定ネジ35が螺合されて
いる。
Seventh Embodiment FIG. 13 is a front sectional view showing a gyrotron device having a bipolar gyrotron according to a seventh embodiment of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in the first to sixth embodiments are the same or equivalent. Since the parts are shown, the description is omitted. 13 is the cathode 2
And an axial alignment ring for keeping the anode 4 coaxial, 15 is a bellows provided between the axial alignment ring 13 and the cathode support flange 16, and 16 is moved along the inner wall of the axial alignment ring 13, A cathode support flange capable of changing the distance between the cathode 2 and the anode 4, 96 is a collar (second collar) formed on the outer wall of the cathode support flange 16, and 97 is a collar formed on the outer wall of the alignment ring 13. A fixing screw 35 that can be fixed by arbitrarily changing the distance between the cathode 2 and the anode 4 is screwed between the collar 96 and the collar 97.

【0082】電子放出部3表面の磁場に垂直方向の電界
強度Ek ⊥は、カソード2とアノード4間の電圧と間隔
とによって決定されるため、カソード2とアノード4と
の間隔を可変とすることによって、電界強度Ek ⊥を調
整できる。この実施の形態7による2極型ジャイロトロ
ン100においては、アノード4が3極型ジャイロトロ
ンの加速電極5を兼ねているため、カソード2とアノー
ド4間の電圧が、すなわち加速電圧でもあるが、このよ
うに構成することによって、加速電圧を変えなくても電
子放出部表面の磁場に垂直方向の電界強度を調整可能と
なる。
Since the electric field intensity E k ⊥ in the direction perpendicular to the magnetic field on the surface of the electron emitting portion 3 is determined by the voltage and the distance between the cathode 2 and the anode 4, the distance between the cathode 2 and the anode 4 is variable. Thus, the electric field strength E k ⊥ can be adjusted. In the bipolar gyrotron 100 according to the seventh embodiment, since the anode 4 also serves as the acceleration electrode 5 of the tripolar gyrotron, the voltage between the cathode 2 and the anode 4 is also the accelerating voltage. With this configuration, the electric field strength in the direction perpendicular to the magnetic field on the surface of the electron emitting portion can be adjusted without changing the acceleration voltage.

【0083】したがって、式(6)からわかるとおり、
電界強度Ek ⊥を調整することによって、空胴共振器6
における電子の磁場に対して垂直方向の速度成分v0
を制御でき、電子が反射を起こさない範囲内で、v0
をできるだけ大きくすることによって、高い発振効率が
得られる。
Therefore, as can be seen from the equation (6),
By adjusting the electric field strength E k ⊥, the cavity resonator 6
Velocity component v 0 ⊥ in the direction perpendicular to the magnetic field of the electron at
Can be controlled, and within the range where electrons do not cause reflection, v 0
By making as large as possible, high oscillation efficiency can be obtained.

【0084】以上のように、この実施の形態7によれ
ば、2極型ジャイロトロン100において、カソード2
とアノード4との間隔を可変とすることによって、加速
電圧を変えなくても電子放出部3の表面の磁場に垂直方
向の電界強度を調整可能となり、ジャイロトロン装置2
00の発振効率を向上させることができる効果が得られ
る。
As described above, according to the seventh embodiment, in the bipolar gyrotron 100, the cathode 2
By varying the distance between the anode 4 and the anode 4, the electric field strength in the direction perpendicular to the magnetic field on the surface of the electron emitting portion 3 can be adjusted without changing the accelerating voltage.
00 has the effect of improving the oscillation efficiency.

【0085】なお、図13では、図3に示したものと同
様の方法で、カソード2とアノード4との間隔を調整後
に、固定ネジ35を用いて固定するようにしているが、
図4に示したような右ネジと左ネジを組み合わせた方法
を用いてもよい。
In FIG. 13, although the distance between the cathode 2 and the anode 4 is adjusted by the same method as that shown in FIG. 3, the fixing screw 35 is used for fixing.
You may use the method which combined the right screw and the left screw as shown in FIG.

【0086】実施の形態8.図14はこの発明の実施の
形態8によるジャイロトロン装置を示す正面断面図であ
り、図において、実施の形態1から実施の形態7のもの
と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略
する。実施の形態7では、カソード2とアノード4との
間隔の調整のみを行えるものについて示したが、図14
に示すように、実施の形態1の軸方向位置調整機構99
をアノード4を有する筒の外壁とビームドリフト部19
の外壁との間に形成し、永久磁石20が発生する磁場の
分布に対する電子銃1の軸方向位置の調整と、カソード
2とアノード4との間隔の調整とを独立に行えるように
してもよい。
Embodiment 8 FIG. FIG. 14 is a front sectional view showing a gyrotron device according to an eighth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first to seventh embodiments indicate the same or corresponding parts, and therefore the description thereof will be omitted. To do. In the seventh embodiment, the case where only the distance between the cathode 2 and the anode 4 can be adjusted has been described.
As shown in FIG.
The outer wall of the cylinder having the anode 4 and the beam drift portion 19
It may be formed between the outer wall of the electron gun 1 and the outer wall of the electron gun 1 so that the axial position of the electron gun 1 with respect to the distribution of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 and the distance between the cathode 2 and the anode 4 can be adjusted independently. .

【0087】図14では、カソード2とアノード4との
間隔の調整をはめ合わせ部12aをすべらせることによ
って、また、電子銃1の軸方向位置の調整をはめ合わせ
部12bをすべらせることによって、それぞれ独立に行
えるようにしている。このようにすれば、電子放出部表
面の電界強度を最適な値に調整し、かつ、永久磁石20
が発生している磁場分布に対する電子銃1の軸方向位置
を調整可能となるので、電子銃磁場微調整電磁石31に
流す電流を小さくする、あるいは零にすることができ、
かつ、加速電圧を変えなくても電子放出部3の表面の磁
場に垂直方向の電界強度を調整可能となり、ジャイロト
ロン装置200の発振効率を向上させることができる効
果が得られる。
In FIG. 14, the adjustment of the distance between the cathode 2 and the anode 4 is performed by sliding the fitting portion 12a, and the adjustment of the axial position of the electron gun 1 is performed by sliding the fitting portion 12b. I am trying to do each independently. In this way, the electric field strength on the surface of the electron emitting portion is adjusted to an optimum value, and the permanent magnet 20
Since it is possible to adjust the axial position of the electron gun 1 with respect to the magnetic field distribution that is generated, the current flowing through the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 can be reduced or made zero.
In addition, the electric field strength in the direction perpendicular to the magnetic field on the surface of the electron emitting portion 3 can be adjusted without changing the accelerating voltage, so that the oscillation efficiency of the gyrotron device 200 can be improved.

【0088】なお、図14では、アノード2とカソード
4との間隔調整、および電子銃1の軸方向位置調整後
は、図3に示したものと同様の方法で、固定ネジ35を
用いて固定するようにしているが、図4に示したよう
な、右ネジと左ネジを組み合わせた方法を用いてもよ
い。
In FIG. 14, after the distance between the anode 2 and the cathode 4 is adjusted and the position of the electron gun 1 in the axial direction is adjusted, the fixing is performed using the fixing screw 35 in the same manner as that shown in FIG. However, it is also possible to use a method in which the right screw and the left screw are combined as shown in FIG.

【0089】実施の形態9.図15はこの発明の実施の
形態9によるジャイロトロン装置を示す正面断面図であ
り、図において、実施の形態1から実施の形態8のもの
と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略
する。45はジャイロトロン100の軸を保持するため
の支持部である。ジャイロトロン100はフランジ17
および支持部45の軸方向に異なった2つの場所におい
て、永久磁石20に対して同軸となるように設置され
る。
Ninth Embodiment FIG. 15 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a ninth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first to eighth embodiments indicate the same or corresponding portions, and therefore the description thereof will be omitted. To do. Reference numeral 45 is a support portion for holding the shaft of the gyrotron 100. The gyrotron 100 has a flange 17
And it is installed so as to be coaxial with the permanent magnet 20 at two different locations in the axial direction of the support portion 45.

【0090】このような構成にすることによって、ジャ
イロトロン100と永久磁石20とが正確に同軸の状態
に保たれるため、ジャイロトロン100の空胴共振器6
における電子ビームの通過位置を設計通りの場所にする
ことができ、電子ビームの通過位置のずれによる発振効
率の低下を防止することができる効果が得られる。
With such a configuration, the gyrotron 100 and the permanent magnet 20 are kept exactly coaxial, so that the cavity resonator 6 of the gyrotron 100 is kept.
The passing position of the electron beam can be set at the designed position, and the effect of preventing the reduction of the oscillation efficiency due to the deviation of the passing position of the electron beam can be obtained.

【0091】さらに、ジャイロトロン装置200を傾け
ても、ジャイロトロン100と永久磁石20との同軸を
維持することができるので、ジャイロトロン装置200
の設置の際にジャイロトロン100の中心軸の向きを鉛
直方向、水平方向、あるいは斜め方向等自由に決めるこ
とができる効果が得られる。また、支持部45はジャイ
ロトロン100と永久磁石20の間にできた隙間を全部
うめる必要はなく、同軸を確保できる機能があればよい
ため、通気穴等を設けることができる。
Further, even if the gyrotron device 200 is tilted, the coaxiality between the gyrotron 100 and the permanent magnet 20 can be maintained, so that the gyrotron device 200 can be maintained.
The effect that the direction of the central axis of the gyrotron 100 can be freely determined in the vertical direction, the horizontal direction, the oblique direction, or the like at the time of installation. Further, the support portion 45 does not need to fill the entire gap formed between the gyrotron 100 and the permanent magnet 20, and may have a function of ensuring coaxiality, so that a ventilation hole or the like can be provided.

【0092】実施の形態10.図16はこの発明の実施
の形態10によるジャイロトロン装置を示す正面断面
図、図17は電子ビーム加速電圧と電子ビーム電流を一
定とした場合の複数の永久磁石温度に対するジャイロト
ロンの出力パワーと主磁場微調整電磁石電流との関係を
示すグラフ図、図18は永久磁石の温度変化による磁場
の変化を補正するために主磁場微調整電磁石に流す電流
と永久磁石の温度の関係を示すグラフ図、図19は電子
ビーム加速電圧、電子ビーム電流、永久磁石温度を一定
とした場合の、ジャイロトロンの出力パワーと主磁場微
調整電磁石電流との関係を示すグラフ図である。図にお
いて、実施の形態1から実施の形態9のものと同一符号
は同一または相当部分を示すので説明を省略する。60
および61は永久磁石の温度変化や経年変化による発生
磁場の変化を補正するための電流を主磁場微調整電磁石
30に流し、永久磁石の発生磁場の変化補正用の直流定
電流源である。
Embodiment 10 FIG. 16 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a tenth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a main cross sectional view of the gyrotron output power with respect to a plurality of permanent magnet temperatures when the electron beam acceleration voltage and the electron beam current are constant. FIG. 18 is a graph showing the relationship with the magnetic field fine adjustment electromagnet current. FIG. 18 is a graph showing the relationship between the current flowing through the main magnetic field fine adjustment electromagnet to correct the change in the magnetic field due to the temperature change of the permanent magnet and the temperature of the permanent magnet. FIG. 19 is a graph showing the relationship between the output power of the gyrotron and the main magnetic field fine adjustment electromagnet current when the electron beam acceleration voltage, the electron beam current, and the permanent magnet temperature are constant. In the figure, the same reference numerals as those used in the first to ninth embodiments indicate the same or corresponding parts, and the explanation thereof will be omitted. 60
Reference numerals 61 and 61 are direct current constant current sources for correcting the change in the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet, which flow through the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 to correct the change in the generated magnetic field of the permanent magnet.

【0093】主磁場微調整電磁石30に電流を流して磁
場を調整するのには、以下の2つの目的がある。第1の
目的は永久磁石20の発生する磁場の磁束密度は永久磁
石の温度変化、及び経年変化により変化するが、ジャイ
ロトロン100の出力パワーと電子ビーム電流との関係
や、出力パワーと主磁場微調整電磁石30に流す電流と
の関係などの出力特性データは、予め取得されている。
したがって、ジャイロトロン装置200を運転するとき
に、永久磁石20が発生する磁束密度に経時変化や温度
変化による変化がある場合には、出力特性データ取得時
の磁束密度と等しくなるように補正する必要があり、そ
のために主磁場微調整電磁石30に電流を流すものであ
る。
The main magnetic field fine adjustment In order to adjust the magnetic field by passing a current through the electromagnet 30, there are the following two purposes. The first purpose is that the magnetic flux density of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 changes due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet. However, the relationship between the output power of the gyrotron 100 and the electron beam current, the output power and the main magnetic field, etc. The output characteristic data such as the relationship with the current flowing through the fine adjustment electromagnet 30 is acquired in advance.
Therefore, when operating the gyrotron device 200, if the magnetic flux density generated by the permanent magnet 20 changes with time or temperature, it is necessary to correct it so that it becomes equal to the magnetic flux density at the time of acquiring the output characteristic data. Therefore, an electric current is passed through the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 for that purpose.

【0094】第2の目的は、ジャイロトロン100の出
力パワーを制御することであり、出力パワーと主磁場微
調整電磁石30の電流との間の関係は、例えば図17の
ようになる。この図は例えば3つの永久磁石20の温度
1 、T2 、T3 に対して、電子ビームの加速電圧と電
子ビーム電流を一定としたときの、出力パワーと主磁場
微調整電磁石30の電流との間の関係を示している。例
えば、永久磁石20の温度がT1 の時には、主磁場微調
整電磁石30にI1 の電流を流したときに、最も大きな
出力パワーが得られ、I1 から電流を大きくする、ある
いは小さくすることにより、出力パワーを制御できるこ
とを示している。
The second purpose is to control the output power of the gyrotron 100, and the relationship between the output power and the current of the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 is as shown in FIG. 17, for example. This figure shows, for example, the output power and the current of the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 when the accelerating voltage of the electron beam and the electron beam current are constant with respect to the temperatures T 1 , T 2 , and T 3 of the three permanent magnets 20. Shows the relationship between and. For example, when the temperature of the permanent magnet 20 is T 1 , the maximum output power is obtained when the current I 1 is passed through the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30, and the current is increased or decreased from I 1. Indicates that the output power can be controlled by.

【0095】従来は、上記2つの目的、すなわち永久磁
石20の温度変化や経年変化による発生磁場の変化を補
正することと、出力パワーの制御とを1個の直流定電流
源で行うために、図17に示すようないくつかの永久磁
石温度に対するデータを予め取得しておき、実際にジャ
イロトロン100を運転する際には、そのときの永久磁
石20の温度に対する出力パワーと主磁場微調整電磁石
30の電流との間の関係を示すデータに基づいて、主磁
場微調整電磁石30の電流の調整を行っていた。
Conventionally, in order to perform the above-mentioned two purposes, that is, to correct the change of the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet 20 and to control the output power by one DC constant current source, Data on some permanent magnet temperatures as shown in FIG. 17 are acquired in advance, and when actually operating the gyrotron 100, the output power and the main magnetic field fine adjustment electromagnet with respect to the temperature of the permanent magnet 20 at that time are operated. The current of the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30 was adjusted based on the data showing the relationship with the current of 30.

【0096】この実施の形態10では、ジャイロトロン
100の運転をさらに簡単に行うために、永久磁石20
の温度変化や経年変化による発生磁場の変化の補正と、
出力パワーの制御とを主磁場微調整電磁石30に並列接
続された、それぞれ別々の直流定電流源60および61
を用いて行うようにしている。この時、例えば図18の
グラフ図を参考にすると、永久磁石20の温度がT0
ときには、例えば直流定電流源60を用いて主磁場微調
整電磁石30にI0 の電流を流せばよいことがわかる。
図18のグラフ図が右上がりになっているのは、永久磁
石20の残留磁束密度温度係数が負の値であるため、永
久磁石20の温度が例えば上昇すると永久磁石20が発
生する磁場の磁束密度が減少し、その分大きな磁場を主
磁場微調整電磁石30によって発生させる必要があるか
らである。
In the tenth embodiment, in order to more easily operate the gyrotron 100, the permanent magnet 20
Compensation for changes in the generated magnetic field due to temperature changes and changes over time,
Output power control and separate DC constant current sources 60 and 61 connected in parallel to the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30.
I am trying to do it using. At this time, for example, referring to the graph of FIG. 18, when the temperature of the permanent magnet 20 is T 0 , for example, a DC constant current source 60 may be used to flow a current of I 0 to the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30. I understand.
In the graph of FIG. 18, the magnetic flux density of the magnetic field generated by the permanent magnet 20 is increased when the temperature of the permanent magnet 20 increases, for example, because the temperature coefficient of the residual magnetic flux density of the permanent magnet 20 has a negative value. This is because the density is reduced, and a magnetic field correspondingly large must be generated by the main magnetic field fine adjustment electromagnet 30.

【0097】以上のように、この実施の形態10によれ
ば、永久磁石20の温度変化や経年変化による発生磁場
の変化は、直流定電流源60を用い、図18を参考にし
て補正することができるので、ジャイロトロン100の
出力パワーを制御するためには、例えば図19に示した
ようなデータが1つあればよく、これを参考に出力パワ
ー制御用の直流定電流源60の出力電流を調整してジャ
イロトロン100の出力パワーを制御することが可能と
なるため、ジャイロトロン装置200の運転が簡単にな
るとともに、信頼性を向上させる効果が得られる。
As described above, according to the tenth embodiment, the change in the generated magnetic field due to the temperature change or the aged change of the permanent magnet 20 is corrected by using the DC constant current source 60 with reference to FIG. Therefore, in order to control the output power of the gyrotron 100, for example, only one data as shown in FIG. 19 is necessary. With reference to this, the output current of the DC constant current source 60 for output power control Can be adjusted to control the output power of the gyrotron 100, and therefore, the operation of the gyrotron device 200 can be simplified and the reliability can be improved.

【0098】実施の形態11.図20はこの発明の実施
の形態11によるジャイロトロン装置を示す正面断面図
であり、図において、実施の形態1から実施の形態10
のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明
を省略する。62は電子銃磁場微調整電磁石31に並列
接続された永久磁石20の発生磁場の変化補正用の直流
定電流源、63は電子銃磁場微調整電磁石31に並列接
続された出力パワー制御用の直流定電流源である。実施
の形態10では、空胴共振器6における磁場の調整方法
について示したが、図20に示すように、電子銃1の磁
場の調整について同様の方法を用いてもよい。電子銃1
においても、永久磁石20の温度変化や経年変化による
発生磁場の変化を補正する目的と、出力パワーの制御の
目的のために、電子銃磁場微調整電磁石31に流す電流
を調整する必要がある。
Embodiment 11 FIG. 20 is a front sectional view showing a gyrotron device according to an eleventh embodiment of the present invention. In the figure, the first to tenth embodiments are shown.
The same reference numerals as those shown in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will not be repeated. Reference numeral 62 denotes a DC constant current source for correcting changes in the magnetic field generated by the permanent magnet 20 connected in parallel to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31, and 63 denotes output power control DC connected in parallel to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31. It is a constant current source. In the tenth embodiment, the method for adjusting the magnetic field in the cavity resonator 6 has been described, but as shown in FIG. 20, the same method may be used for adjusting the magnetic field of the electron gun 1. Electron gun 1
Also in the above, it is necessary to adjust the current flowing in the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 for the purpose of correcting the change of the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet 20 and the purpose of controlling the output power.

【0099】この実施の形態11では、例えば、直流定
電流源62を用いて、永久磁石20の温度変化や経年変
化による発生磁場の変化を補正するための電流を電子銃
磁場微調整電磁石31に出力し、出力パワー制御用の直
流定電流源63を用いてジャイロトロン100の出力パ
ワーを制御するための電流を電子銃磁場微調整電磁石3
1に出力する。このように構成することによって、実施
の形態10と同様にジャイロトロン装置200の運転が
簡単で、信頼性を向上させることができる効果が得られ
る。
In the eleventh embodiment, for example, a DC constant current source 62 is used to supply an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 31 with a current for correcting a change in the generated magnetic field due to a temperature change or aged change of the permanent magnet 20. The current for outputting and controlling the output power of the gyrotron 100 using the DC constant current source 63 for controlling the output power is used for the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet 3.
Output to 1. With this configuration, the operation of the gyrotron device 200 is simple and the reliability can be improved as in the tenth embodiment.

【0100】実施の形態12.図21はこの発明の実施
の形態12によるジャイロトロン装置を示す正面断面図
であり、図において、実施の形態1から実施の形態11
のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明
を省略する。47はアルミニウム、アクリル等の非磁性
材料から形成され、永久磁石20の内面に配置された円
筒である。永久磁石20は、多くの磁石片を組み合わせ
て作られており、図2に示すような磁場分布を発生させ
る上で、永久磁石20の内面には、図21に示すような
凹凸ができる。したがって、永久磁石20の内壁にジャ
イロトロン100を挿入する作業の際に、永久磁石とジ
ャイロトロンが接触して、永久磁石が損傷を受けたり、
補助電磁石の絶縁被覆に傷が入ったりする。
[Embodiment 12] FIG. 21 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a twelfth embodiment of the present invention. In the figure, first to eleventh embodiments are shown.
The same reference numerals as those shown in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will not be repeated. Reference numeral 47 is a cylinder formed of a non-magnetic material such as aluminum or acrylic and arranged on the inner surface of the permanent magnet 20. The permanent magnet 20 is made by combining many magnet pieces, and in generating the magnetic field distribution as shown in FIG. 2, the inner surface of the permanent magnet 20 has irregularities as shown in FIG. Therefore, when the gyrotron 100 is inserted into the inner wall of the permanent magnet 20, the permanent magnet and the gyrotron come into contact with each other and the permanent magnet is damaged,
The insulating coating of the auxiliary electromagnet is damaged.

【0101】そこで、上記の課題を解決するためには、
ジャイロトロン100の挿入作業を十分慎重に行わなけ
ればならない。そこで、図21に示すような非磁性体の
円筒47を永久磁石20の内面に設置することにより、
永久磁石20の内面の凹凸とジャイロトロン100との
接触を防ぐことができ、ジャイロトロン100を挿入す
る作業を円滑に行うことができ、作業効率を向上させる
ことができる効果が得られる。
Therefore, in order to solve the above problems,
The insertion work of the gyrotron 100 must be performed with sufficient caution. Therefore, by installing a non-magnetic cylinder 47 as shown in FIG. 21 on the inner surface of the permanent magnet 20,
It is possible to prevent contact between the irregularities on the inner surface of the permanent magnet 20 and the gyrotron 100, the work of inserting the gyrotron 100 can be performed smoothly, and the work efficiency can be improved.

【0102】実施の形態13.図22はこの発明の実施
の形態13によるジャイロトロン装置を示す正面断面図
であり、図において、実施の形態1から実施の形態12
のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明
を省略する。上記実施の形態12では、ジャイロトロン
100の永久磁石20への挿入を円滑に行うために、非
磁性体の円筒47を永久磁石20の内面に設置するもの
について示したが、図22に示すように、この機能に加
えて、ジャイロトロン100を永久磁石20に設置した
とき、ジャイロトロン100の電子銃付近の適当な位置
で、ジャイロトロン100と永久磁石20との同軸を保
持する支持部47aを非磁性体の円筒47に付与しても
よい。
Embodiment 13 FIG. 22 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a thirteenth embodiment of the present invention. In the figure, the first to the twelfth embodiments are shown.
The same reference numerals as those shown in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will not be repeated. In the twelfth embodiment, the non-magnetic cylinder 47 is installed on the inner surface of the permanent magnet 20 in order to smoothly insert the gyrotron 100 into the permanent magnet 20, but as shown in FIG. In addition to this function, when the gyrotron 100 is installed on the permanent magnet 20, a support portion 47a for holding the coaxial of the gyrotron 100 and the permanent magnet 20 is provided at an appropriate position near the electron gun of the gyrotron 100. It may be applied to the non-magnetic cylinder 47.

【0103】以上のように、この実施の形態13によれ
ば、ジャイロトロン100を永久磁石20に挿入する作
業が円滑に行えるだけでなく、永久磁石20とジャイロ
トロン100との中心軸の軸あわせを容易に行うことが
でき、また軸の一致した状態を維持することができる。
さらに、ジャイロトロン装置200を傾けても、永久磁
石20とジャイロトロン100の同軸が保持できるの
で、ジャイロトロン装置200の設置の際に、ジャイロ
トロン100の中心軸の向きを鉛直方向、水平方向、斜
め方向等自由に決めることができ、発振を安定にするこ
とができる効果が得られる。
As described above, according to the thirteenth embodiment, not only the work of inserting the gyrotron 100 into the permanent magnet 20 can be performed smoothly, but also the center axes of the permanent magnet 20 and the gyrotron 100 are aligned. Can be easily performed, and the state where the axes match can be maintained.
Furthermore, even if the gyrotron device 200 is tilted, the permanent magnet 20 and the gyrotron 100 can be coaxial with each other. Therefore, when the gyrotron device 200 is installed, the direction of the central axis of the gyrotron 100 is set to the vertical direction, the horizontal direction, The diagonal direction can be freely determined, and the effect of stabilizing the oscillation can be obtained.

【0104】実施の形態14.図23はこの発明の実施
の形態14による2極型ジャイロトロンと電子ビームを
発生、加速するための電源との配線図であり、図24は
図23のジャイロトロン装置を示す正面断面図である。
図において、実施の形態1から実施の形態13のものと
同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略す
る。50はアノード端子52とカソード端子53との間
に接続された電子ビーム電源であり、直流電源またはパ
ルス電源のいずれでもよい。
Embodiment 14 FIG. 23 is a wiring diagram of a bipolar gyrotron according to a fourteenth embodiment of the present invention and a power supply for generating and accelerating an electron beam, and FIG. 24 is a front sectional view showing the gyrotron device of FIG. .
In the figure, the same reference numerals as those used in the first to thirteenth embodiments indicate the same or corresponding parts, and the description thereof will be omitted. An electron beam power source 50 is connected between the anode terminal 52 and the cathode terminal 53, and may be either a DC power source or a pulse power source.

【0105】51はカソード端子53とヒータ端子54
との間には接続されたヒータ電源、55a、55bはジ
ャイロトロン100側のカソード端子53とヒータ端子
54にそれぞれ接続された接続導体、56は永久磁石2
0の下端に取り付けられた絶縁基板、70はカソード2
の電子放出部3を加熱するためのヒータである。なお、
アノード4はアース電位となっているとともに、カソー
ド端子53はヒータ70の一端と共通となっている。
51 is a cathode terminal 53 and a heater terminal 54.
, 55a and 55b are connection conductors respectively connected to the cathode terminal 53 and the heater terminal 54 on the gyrotron 100 side, and 56 is the permanent magnet 2.
Insulating substrate attached to the bottom of 0, 70 is cathode 2
This is a heater for heating the electron emission portion 3 of. In addition,
The anode 4 has a ground potential, and the cathode terminal 53 is also common to one end of the heater 70.

【0106】ところで、永久磁石20が発生する磁場分
布の特徴から、ジャイロトロン100を永久磁石20に
設置した状態で、電子銃1が永久磁石20の端面から外
側に出るようにするには、電子銃1を長くする必要があ
り、組立精度の点で好ましくない。ところで、電子銃1
には少なくともカソード端子53とヒータ端子54への
配線が必要であるが、ジャイロトロン100を永久磁石
20に設置した状態での電子銃1への給電線の接続作業
には、時間がかかり、作業効率が悪い。
By the way, from the characteristics of the magnetic field distribution generated by the permanent magnet 20, in order to make the electron gun 1 go out from the end face of the permanent magnet 20 while the gyrotron 100 is installed in the permanent magnet 20, It is necessary to lengthen the gun 1, which is not preferable in terms of assembly accuracy. By the way, electron gun 1
Requires at least wiring to the cathode terminal 53 and the heater terminal 54, but it takes time to connect the power supply line to the electron gun 1 with the gyrotron 100 installed in the permanent magnet 20. ineffective.

【0107】したがって、この実施の形態14では、接
続導体55a、55bの長さは、少なくともジャイロト
ロン100を永久磁石20に設置した状態で、接続導体
55a、55bの先端が永久磁石20の端面より外側に
出る長さである。永久磁石20内にジャイロトロン10
0を挿入すると、接続導体55a、55bは絶縁基板5
6に設けた穴を通して外側に出るようになっている。な
お、接続導体55a、55bは絶縁被覆された高電圧用
ケーブルでもよく、この場合は、絶縁基板56ではな
く、金属基板を用いてもよい。以上のように、この実施
の形態14によれば、電子銃1への給電線の接続作業を
効率よく行うことができる。
Therefore, in the fourteenth embodiment, the lengths of the connection conductors 55a and 55b are such that at least the gyrotron 100 is installed in the permanent magnet 20, and the tips of the connection conductors 55a and 55b are more than the end surface of the permanent magnet 20. It is the length that goes outside. Gyrotron 10 in permanent magnet 20
When 0 is inserted, the connecting conductors 55a and 55b become the insulating substrate 5.
It goes out through the hole provided in 6. The connection conductors 55a and 55b may be high-voltage cables covered with an insulating material. In this case, a metal substrate may be used instead of the insulating substrate 56. As described above, according to the fourteenth embodiment, the work of connecting the power supply line to the electron gun 1 can be efficiently performed.

【0108】実施の形態15.図25はこの発明の実施
の形態15によるジャイロトロン装置を示す正面断面図
であり、図において、実施の形態1から実施の形態14
のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明
を省略する。実施の形態14では、接続導体55a、5
5bはジャイロトロン100側のカソード端子53とヒ
ータ端子54にそれぞれ接続されたものについて示した
が、図25に示すように、あらかじめ接続導体55a、
55bを絶縁基板56上に配置してもよい。この場合、
接続導体55a、55bと絶縁基板56とからなるソケ
ット57とし、永久磁石20内にジャイロトロン100
を挿入すると、自動的にジャイロトロン100と接続さ
れるようにソケット57を永久磁石20の下部に配置す
る。
Fifteenth Embodiment FIG. 25 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a fifteenth embodiment of the present invention. In the figure, first to fourteenth embodiments are shown.
The same reference numerals as those shown in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will not be repeated. In the fourteenth embodiment, the connection conductors 55a, 5
Although 5b is shown as being connected to the cathode terminal 53 and the heater terminal 54 on the gyrotron 100 side respectively, as shown in FIG.
55b may be arranged on the insulating substrate 56. in this case,
The socket 57 composed of the connection conductors 55a and 55b and the insulating substrate 56 is formed, and the gyrotron 100 is provided in the permanent magnet 20.
Is inserted, the socket 57 is arranged under the permanent magnet 20 so as to be automatically connected to the gyrotron 100.

【0109】また、ソケット57は永久磁石20の下部
に固定されていなくてもよく、ジャイロトロン100を
永久磁石20内に挿入した後、永久磁石20の下部から
ソケット57をはめ込むようにしてもよい。さらに、接
続導体55a、55bと絶縁基板56に剛性をもたせる
ことによって、ジャイロトロン100と永久磁石20と
の同軸を保持できるようにしてもよい。この実施の形態
15によれば、電子銃1への給電線の接続作業を効率よ
く行うことができる。
The socket 57 does not have to be fixed to the lower part of the permanent magnet 20, and the socket 57 may be fitted into the lower part of the permanent magnet 20 after the gyrotron 100 is inserted into the permanent magnet 20. . Furthermore, the connection conductors 55a and 55b and the insulating substrate 56 may be made to have rigidity so that the gyrotron 100 and the permanent magnet 20 can be kept coaxial. According to the fifteenth embodiment, the work of connecting the power supply line to the electron gun 1 can be efficiently performed.

【0110】実施の形態16.図26はこの発明の実施
の形態16による3極型ジャイロトロンと電子ビームを
発生、加速するための電源との配線図であり、図27は
図26のジャイロトロン装置を示す正面断面図である。
図において、実施の形態1から実施の形態15のものと
同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略す
る。上記実施の形態14および実施の形態15では2極
型ジャイロトロンについて示したが、図27に示すよう
に、3極型ジャイロトロンであってもよい。
Sixteenth Embodiment 26 is a wiring diagram of a three-pole gyrotron according to a sixteenth embodiment of the present invention and a power supply for generating and accelerating an electron beam, and FIG. 27 is a front sectional view showing the gyrotron device of FIG. .
In the figure, the same reference numerals as those in the first to fifteenth embodiments indicate the same or corresponding portions, and therefore the description thereof will be omitted. Although the two-pole gyrotron has been described in the fourteenth and fifteenth embodiments, a three-pole gyrotron may be used as shown in FIG.

【0111】加速電極端子58とカソード端子53間に
電子ビーム電源50が接続されており、加速電極5はア
ース電位となっている。71および72は分圧用抵抗で
あり、アノード4には分圧用抵抗71および72によっ
て、電子ビーム電源50の出力電圧の分圧された電圧が
印加される。3極型ジャイロトロンの場合、電子銃1に
はヒータ70およびカソード2用の配線に加えて、アノ
ード4への配線が必要である。このような場合は、電子
銃部1にアノード端子52を設けて接続導体55cを接
続すればよい。この実施の形態16によれば、電子銃1
への給電線の接続作業を効率よく行うことができる。
An electron beam power source 50 is connected between the acceleration electrode terminal 58 and the cathode terminal 53, and the acceleration electrode 5 has a ground potential. 71 and 72 are resistors for voltage division, and a voltage obtained by dividing the output voltage of the electron beam power source 50 is applied to the anode 4 by the resistors 71 and 72 for voltage division. In the case of a three-pole gyrotron, the electron gun 1 requires wiring for the anode 4 in addition to the wiring for the heater 70 and the cathode 2. In such a case, the anode terminal 52 may be provided in the electron gun unit 1 and the connection conductor 55c may be connected. According to the sixteenth embodiment, the electron gun 1
It is possible to efficiently perform the work of connecting the power supply line to the.

【0112】[0112]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、永久磁石が発生している磁場分布に対して、電子
銃の軸方向位置を調整可能とした軸方向位置調整機構を
備えるように構成したので、電子銃での磁束密度を最適
な大きさにすることができ、ジャイロトロン装置の信頼
性、および発振効率を向上させることができる効果があ
る。
As described above, according to the first aspect of the invention, there is provided the axial position adjusting mechanism capable of adjusting the axial position of the electron gun with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet. Since it is configured to be provided, there is an effect that the magnetic flux density in the electron gun can be optimized and the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device can be improved.

【0113】請求項2記載の発明によれば、電子銃にお
いて、電子放出部を有するカソードと電子放出部から電
子を引き出すための電界を形成するアノードを有する2
極型電子銃であり、カソードとアノードの位置関係を変
更することなく、永久磁石が発生している磁場分布に対
して、電子銃の軸方向位置を調整可能とした軸方向位置
調整機構を備えるように構成したので、電子銃での磁束
密度を最適な大きさにすることができ、ジャイロトロン
装置の信頼性、および発振効率を向上させることができ
る効果がある。
According to the second aspect of the invention, the electron gun has a cathode having an electron emitting portion and an anode forming an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion.
It is a polar type electron gun, and is provided with an axial position adjusting mechanism capable of adjusting the axial position of the electron gun with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet without changing the positional relationship between the cathode and the anode. With this configuration, the magnetic flux density in the electron gun can be optimized, and the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device can be improved.

【0114】請求項3記載の発明によれば、軸方向位置
調整機構において、アノードの外壁に形成された第1の
つばと、空胴共振器へ向かう電子ビームが通過するビー
ムドリフト部の外壁に形成された第2のつばと、アノー
ドとビームドリフト部との間に介在しジャイロトロン装
置内を真空に保っているベローズと、第1のつばと第2
のつばとの間に配置され、アノードと上記ビームドリフ
ト部との距離を任意に変更して固定できる固定ネジとを
備えるように構成したので、電子銃での磁束密度を最適
な大きさにすることができ、ジャイロトロン装置の信頼
性、および発振効率を向上させることができる効果があ
る。
According to the third aspect of the invention, in the axial position adjusting mechanism, the first flange formed on the outer wall of the anode and the outer wall of the beam drift portion through which the electron beam heading for the cavity resonator pass. The formed second collar, the bellows interposed between the anode and the beam drift portion to maintain the inside of the gyrotron device in a vacuum, the first collar and the second collar.
Since it is configured to be provided between the brim of the electron gun and the fixing screw that can be fixed by arbitrarily changing the distance between the anode and the beam drift portion, the magnetic flux density in the electron gun is optimized. Therefore, there is an effect that the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device can be improved.

【0115】請求項4記載の発明によれば、電子銃にお
いて、電子放出部を有するカソード、電子放出部から電
子を引き出すための電界を形成するアノード、および電
子を加速するための電界を形成する加速電極を有する3
極型電子銃であり、カソードとアノードの位置関係を変
更することなく、永久磁石が発生している磁場分布に対
して、電子銃の軸方向位置を調整可能とした軸方向位置
調整機構を備えるように構成したので、電子銃での磁束
密度を最適な大きさにすることができ、ジャイロトロン
装置の信頼性、および発振効率を向上させることができ
る効果がある。
According to the invention described in claim 4, in the electron gun, a cathode having an electron emitting portion, an anode forming an electric field for drawing out an electron from the electron emitting portion, and an electric field for accelerating the electron are formed. 3 with accelerating electrodes
It is a polar type electron gun, and is provided with an axial position adjusting mechanism capable of adjusting the axial position of the electron gun with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet without changing the positional relationship between the cathode and the anode. With this configuration, the magnetic flux density in the electron gun can be optimized, and the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device can be improved.

【0116】請求項5記載の発明によれば、軸方向位置
調整機構において、内部にアノードを有する筒の外壁に
形成された第1のつばと、アノードと加速電極との間を
絶縁する絶縁筒にろう付けされた金属の外壁に形成され
た第2のつばと、内部にアノードを有する筒と絶縁筒と
の間に介在しジャイロトロン装置内を真空に保っている
ベローズと、第1のつばと第2のつばとの間に配置さ
れ、アノードと加速電極との距離を任意に変更して固定
できる固定ネジとを備えるように構成したので、電子銃
での磁束密度を最適な大きさにすることができ、ジャイ
ロトロン装置の信頼性、および発振効率を向上させるこ
とができる効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, in the axial position adjusting mechanism, the insulating cylinder that insulates between the anode and the acceleration electrode and the first collar formed on the outer wall of the cylinder having the anode inside. A second collar formed on the outer wall of the metal brazed to the bellows, a bellows interposed between a cylinder having an anode inside and an insulating cylinder to maintain a vacuum inside the gyrotron device, and a first collar. And a second collar, and a fixing screw that can be fixed by arbitrarily changing the distance between the anode and the accelerating electrode is provided, so that the magnetic flux density in the electron gun is optimized. Therefore, there is an effect that the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device can be improved.

【0117】請求項6記載の発明によれば、軸方向位置
調整機構において、内部に加速電極を有する筒の外壁に
形成された第1のつばと、空胴共振器へ向かう電子ビー
ムが通過するビームドリフト部の外壁に形成された第2
のつばと、内部に加速電極を有する筒とビームドリフト
部との間に介在しジャイロトロン装置内を真空に保って
いるベローズと、第1のつばと第2のつばとの間に配置
され、加速電極とビームドリフト部との距離を任意に変
更して固定できる固定ネジとを備えるように構成したの
で、電子銃での磁束密度を最適な大きさにすることがで
き、ジャイロトロン装置の信頼性、および発振効率を向
上させることができる効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, in the axial position adjusting mechanism, the first collar formed on the outer wall of the cylinder having the accelerating electrode therein and the electron beam toward the cavity resonator pass therethrough. The second formed on the outer wall of the beam drift part
A collar, a bellows which is interposed between a cylinder having an accelerating electrode inside and a beam drift portion to maintain a vacuum inside the gyrotron device, and is arranged between the first collar and the second collar, Since it is configured with a fixing screw that can be fixed by arbitrarily changing the distance between the accelerating electrode and the beam drift part, the magnetic flux density in the electron gun can be optimized, and the reliability of the gyrotron device can be improved. And the oscillation efficiency can be improved.

【0118】請求項7記載の発明によれば、軸方向位置
調整機構を電子銃からジャイロトロンを永久磁石に固定
するフランジまでのいずれかの位置に配置させるように
構成したので、電子銃での磁束密度を最適な大きさにす
ることができ、ジャイロトロン装置の信頼性、および発
振効率を向上させることができる効果がある。
According to the invention of claim 7, the axial position adjusting mechanism is arranged at any position from the electron gun to the flange for fixing the gyrotron to the permanent magnet. The magnetic flux density can be optimized and the gyrotron device can be improved in reliability and oscillation efficiency.

【0119】請求項8記載の発明によれば、軸方向位置
調整機構において、ジャイロトロンを永久磁石に固定す
るフランジを軸方向に対して移動可能となるように構成
したので、ジャイロトロン装置の信頼性および発振効率
を向上させることができる効果がある。
According to the eighth aspect of the invention, in the axial position adjusting mechanism, the flange for fixing the gyrotron to the permanent magnet is configured to be movable in the axial direction. Therefore, the reliability of the gyrotron device is improved. And the oscillation efficiency can be improved.

【0120】請求項9記載の発明によれば、主磁場微調
整電磁石と接するジャイロトロンの外壁面、および電子
銃磁場微調整電磁石と接するジャイロトロンの外壁面の
少なくとも一方に、軸方向に沿って溝を形成するように
構成したので、ジャイロトロン装置の信頼性および発振
効率を向上させることができる効果があるとともに、永
久磁石が発生する磁場の設計値に対する差の許容範囲を
大きくすることができ、永久磁石の価格を安価にするこ
とができる効果がある。
According to the ninth aspect of the invention, at least one of the outer wall surface of the gyrotron in contact with the main magnetic field fine adjustment electromagnet and the outer wall surface of the gyrotron in contact with the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet is arranged along the axial direction. Since the groove is formed, the reliability and oscillation efficiency of the gyrotron device can be improved, and the allowable range of the magnetic field generated by the permanent magnet with respect to the design value can be increased. There is an effect that the price of the permanent magnet can be reduced.

【0121】請求項10記載の発明によれば、2極型電
子銃を構成するカソードとアノードとの間隔を調整可能
とした軸方向位置調整機構を備えるように構成したの
で、加速電圧を変えなくても電子放出部表面の磁場に垂
直方向の電界強度が調整可能となり、ジャイロトロン装
置の発振効率を向上させることができる効果が得られ
る。
According to the tenth aspect of the present invention, since the axial position adjusting mechanism capable of adjusting the distance between the cathode and the anode constituting the bipolar electron gun is provided, the accelerating voltage is not changed. Even so, the electric field strength in the direction perpendicular to the magnetic field on the surface of the electron emitting portion can be adjusted, and the effect of improving the oscillation efficiency of the gyrotron device can be obtained.

【0122】請求項11記載の発明によれば、軸方向位
置調整機構において、カソードとアノードとが同軸を保
つように設けられた軸合わせリングの外壁に形成された
第1のつばと、カソードの後端に固定し、軸合わせリン
グの内壁に沿って移動するカソード支持フランジの外壁
に形成された第2のつばと、第1のつばと第2のつばと
の間に配置され、カソードとアノードとの距離を任意に
変更して固定できる固定ネジとを設けるように構成した
ので、加速電圧を変えなくても電子放出部表面の磁場に
垂直方向の電界強度が調整可能となり、ジャイロトロン
装置の発振効率を向上させることができる効果が得られ
る。
According to the eleventh aspect of the invention, in the axial position adjusting mechanism, the first collar formed on the outer wall of the axial alignment ring provided so as to keep the cathode and the anode coaxial with each other, and the cathode A second collar formed on the outer wall of the cathode support flange that is fixed to the rear end and moves along the inner wall of the alignment ring, is disposed between the first collar and the second collar, and has a cathode and an anode. Since it is configured to have a fixing screw that can be fixed by arbitrarily changing the distance between and, it is possible to adjust the electric field strength in the direction perpendicular to the magnetic field on the surface of the electron emitting portion without changing the accelerating voltage. The effect that the oscillation efficiency can be improved is obtained.

【0123】請求項12記載の発明によれば、ジャイロ
トロンと永久磁石との各中心軸が一致する位置関係に保
持する支持部を各軸方向に異なった位置に複数設置する
ように構成したので、ジャイロトロンと永久磁石とが正
確に同軸の状態に保たれるため、ジャイロトロンの空胴
共振器における電子ビームの通過位置を設計通りの場所
にすることができ、電子ビームの通過位置のずれによる
発振効率の低下を防止することができる効果がある。
According to the twelfth aspect of the invention, a plurality of supporting portions for holding the gyrotron and the permanent magnet in a positional relationship in which the central axes of the gyrotron and the permanent magnet coincide with each other are arranged at different positions in the respective axial directions. Since the gyrotron and the permanent magnet are kept in the exact coaxial state, the electron beam passage position in the cavity resonator of the gyrotron can be set as designed, and the electron beam passage position shifts. There is an effect that it is possible to prevent a decrease in the oscillation efficiency due to.

【0124】請求項13記載の発明によれば、電子銃磁
場微調整電磁石、または主磁場微調整電磁石の少なくと
も一方に、複数の直流定電流源を接続して励磁するよう
に構成したので、出力パワー制御用の直流定電流源の出
力電流を調整してジャイロトロンの出力パワーを制御す
ることが可能となるため、ジャイロトロン装置の運転が
簡単になるとともに、信頼性を向上させることができる
効果がある。
According to the thirteenth aspect of the invention, since a plurality of DC constant current sources are connected to at least one of the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet and the main magnetic field fine adjustment electromagnet for excitation, the output Since the output current of the gyrotron can be controlled by adjusting the output current of the DC constant current source for power control, the operation of the gyrotron device can be simplified and the reliability can be improved. There is.

【0125】請求項14記載の発明によれば、永久磁石
の温度変化や経年変化による発生磁場の変化を補正する
ために一方の直流定電流源の電流を主磁場微調整電磁石
に出力し、ジャイロトロンの出力パワーを制御するため
に他方の直流定電流源の電流を主磁場微調整電磁石に出
力するように構成したので、出力パワー制御用の直流定
電流源の出力電流を調整してジャイロトロンの出力パワ
ーを制御することが可能となるため、ジャイロトロン装
置の運転が簡単になるとともに、信頼性を向上させるこ
とができる効果がある。
According to the fourteenth aspect of the invention, in order to correct the change in the generated magnetic field due to the temperature change or the secular change of the permanent magnet, the current of one DC constant current source is output to the main magnetic field fine adjustment electromagnet, and the gyro In order to control the output power of the thoron, the current of the other DC constant current source is output to the main magnetic field fine adjustment electromagnet, so the output current of the DC constant current source for output power control is adjusted to control the gyrotron. Since it is possible to control the output power of, the operation of the gyrotron device is simplified and the reliability can be improved.

【0126】請求項15記載の発明によれば、永久磁石
の温度変化や経年変化による発生磁場の変化を補正する
ために一方の直流定電流源の電流を電子銃磁場微調整電
磁石に出力し、ジャイロトロンの出力パワーを制御する
ために他方の直流定電流源の電流を電子銃磁場微調整電
磁石に出力するように構成したので、出力パワー制御用
の直流定電流源の出力電流を調整してジャイロトロンの
出力パワーを制御することが可能となるため、ジャイロ
トロン装置の運転が簡単になるとともに、信頼性を向上
させることができる効果がある。
According to the fifteenth aspect of the invention, in order to correct the change in the generated magnetic field due to the temperature change or the secular change of the permanent magnet, the current of one of the DC constant current sources is output to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet, In order to control the output power of the gyrotron, the current of the other DC constant current source was output to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet, so the output current of the DC constant current source for output power control was adjusted. Since the output power of the gyrotron can be controlled, the gyrotron device can be operated easily and the reliability can be improved.

【0127】請求項16記載の発明によれば、永久磁石
の内面に非磁性体の円筒を設置するように構成したの
で、永久磁石の内面の凹凸とジャイロトロンとの接触を
防ぐことができ、ジャイロトロンを挿入する作業を円滑
に行うことができ、作業効率を向上させることができる
効果がある。
According to the sixteenth aspect of the present invention, since the non-magnetic cylinder is arranged on the inner surface of the permanent magnet, it is possible to prevent contact between the irregularities on the inner surface of the permanent magnet and the gyrotron. There is an effect that the work of inserting the gyrotron can be performed smoothly and the work efficiency can be improved.

【0128】請求項17記載の発明によれば、非磁性体
の円筒にジャイロトロンと永久磁石との同軸を保持する
支持部を形成するように構成したので、永久磁石の内面
の凹凸とジャイロトロンとの接触を防ぐことができ、ジ
ャイロトロンを挿入する作業を円滑に行うことができ、
作業効率を向上させることができる効果があると同時
に、ジャイロトロンの中心軸の向きを鉛直方向、水平方
向、斜め方向等自由に決めることができ、発振を安定に
することができる効果もある。
According to the seventeenth aspect of the invention, since the supporting portion for holding the coaxial of the gyrotron and the permanent magnet is formed in the cylinder of the non-magnetic material, the irregularities on the inner surface of the permanent magnet and the gyrotron are formed. It is possible to prevent contact with the gyrotron, you can smoothly perform the work of inserting the gyrotron,
At the same time as the working efficiency can be improved, the direction of the central axis of the gyrotron can be freely determined in the vertical direction, the horizontal direction, the diagonal direction, and the like, and the oscillation can be stabilized.

【0129】請求項18記載の発明によれば、2極型電
子銃への給電用の接続導体をジャイロトロン側のカソー
ド端子とヒータ端子にそれぞれ接続し、この接続導体の
先端を永久磁石の端面より外側に突出させるように構成
したので、電子銃への給電線の接続作業を効率よく行う
ことができる効果がある。
According to the eighteenth aspect of the present invention, the connecting conductors for feeding the bipolar electron gun are respectively connected to the cathode terminal and the heater terminal on the gyrotron side, and the tips of the connecting conductors are connected to the end surface of the permanent magnet. Since it is configured to project further outward, there is an effect that the work of connecting the power supply line to the electron gun can be efficiently performed.

【0130】請求項19記載の発明によれば、3極型電
子銃にアノード端子を設けて接続導体を接続するように
構成したので、電子銃への給電線の接続作業を効率よく
行うことができる効果がある。
According to the nineteenth aspect of the present invention, the three-pole type electron gun is provided with the anode terminal to connect the connecting conductor, so that the work of connecting the feeder line to the electron gun can be efficiently performed. There is an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による2極型ジャイ
ロトロンを有するジャイロトロン装置を示す正面断面図
である。
1 is a front sectional view showing a gyrotron device having a bipolar gyrotron according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のジャイロトロン装置において永久磁石
が発生する磁場の軸方向分布を示すグラフ図である。
FIG. 2 is a graph showing an axial distribution of a magnetic field generated by a permanent magnet in the gyrotron device shown in FIG.

【図3】 図1のジャイロトロン装置の電子銃を拡大し
て示す正面断面図である。
3 is an enlarged front sectional view showing an electron gun of the gyrotron device of FIG.

【図4】 この発明の実施の形態1による2極型ジャイ
ロトロンを有するジャイロトロン装置の電子銃を拡大し
て示す正面断面図である。
FIG. 4 is an enlarged front sectional view showing an electron gun of the gyrotron device having the bipolar gyrotron according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態2による3極型ジャイ
ロトロンを有するジャイロトロン装置を示す正面断面図
である。
FIG. 5 is a front sectional view showing a gyrotron device having a three-pole gyrotron according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態2による3極型ジャイ
ロトロンを有するジャイロトロン装置を示す正面断面図
である。
FIG. 6 is a front sectional view showing a gyrotron device having a three-pole gyrotron according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態3による2極型ジャイ
ロトロンを有するジャイロトロン装置を示す正面断面図
である。
FIG. 7 is a front sectional view showing a gyrotron device having a bipolar gyrotron according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態4によるジャイロトロ
ン装置を示す正面断面図である。
FIG. 8 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態5によるジャイロトロ
ン装置を示す正面断面図である。
FIG. 9 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態6によるジャイロト
ロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 10 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】 図10のジャイロトロン装置のA−A断面
による側面断面図である。
11 is a side sectional view taken along the line AA of the gyrotron device of FIG.

【図12】 図10のジャイロトロン装置のB−B断面
による側面断面図である。
FIG. 12 is a side sectional view of the gyrotron device of FIG. 10 taken along the line BB.

【図13】 この発明の実施の形態7による2極型ジャ
イロトロンを有するジャイロトロン装置を示す正面断面
図である。
FIG. 13 is a front sectional view showing a gyrotron device having a bipolar gyrotron according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態8によるジャイロト
ロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 14 is a front sectional view showing a gyrotron device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図15】 この発明の実施の形態9によるジャイロト
ロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 15 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図16】 この発明の実施の形態10によるジャイロ
トロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 16 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図17】 電子ビーム加速電圧と電子ビーム電流を一
定とした場合の複数の永久磁石温度に対するジャイロト
ロンの出力パワーと主磁場微調整電磁石電流との関係を
示すグラフ図である。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the output power of the gyrotron and the main magnetic field fine adjustment electromagnet current with respect to a plurality of permanent magnet temperatures when the electron beam acceleration voltage and the electron beam current are constant.

【図18】 永久磁石の温度変化による磁場の変化を補
正するために主磁場微調整電磁石に流す電流と永久磁石
の温度の関係を示すグラフ図である。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the current flowing in the main magnetic field fine adjustment electromagnet and the temperature of the permanent magnet to correct the change of the magnetic field due to the temperature change of the permanent magnet.

【図19】 電子ビーム加速電圧、電子ビーム電流、永
久磁石温度を一定とした場合の、ジャイロトロンの出力
パワーと主磁場微調整電磁石電流との関係を示すグラフ
図である。
FIG. 19 is a graph showing the relationship between the output power of the gyrotron and the main magnetic field fine adjustment electromagnet current when the electron beam acceleration voltage, the electron beam current, and the permanent magnet temperature are constant.

【図20】 この発明の実施の形態11によるジャイロ
トロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 20 is a front sectional view showing a gyrotron device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図21】 この発明の実施の形態12によるジャイロ
トロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 21 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図22】 この発明の実施の形態13によるジャイロ
トロン装置を示す正面断面図である。
22 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a thirteenth embodiment of the present invention. FIG.

【図23】 この発明の実施の形態14による2極型ジ
ャイロトロンと電子ビームを発生、加速するための電源
との配線図である。
FIG. 23 is a wiring diagram of a bipolar gyrotron according to a fourteenth embodiment of the present invention and a power supply for generating and accelerating an electron beam.

【図24】 図23のジャイロトロン装置を示す正面断
面図である。
FIG. 24 is a front sectional view showing the gyrotron device of FIG. 23.

【図25】 この発明の実施の形態15によるジャイロ
トロン装置を示す正面断面図である。
FIG. 25 is a front sectional view showing a gyrotron device according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図26】 この発明の実施の形態16による3極型ジ
ャイロトロンと電子ビームを発生、加速するための電源
との配線図である。
FIG. 26 is a wiring diagram of a three-pole gyrotron and a power supply for generating and accelerating an electron beam according to Embodiment 16 of the present invention.

【図27】 図26のジャイロトロン装置を示す正面断
面図である。
27 is a front sectional view showing the gyrotron device of FIG. 26. FIG.

【図28】 従来の3極型ジャイロトロン装置を示す正
面断面図である。
FIG. 28 is a front sectional view showing a conventional three-pole gyrotron device.

【図29】 従来の2極型ジャイロトロン装置を示す正
面断面図である。
FIG. 29 is a front sectional view showing a conventional two-pole gyrotron device.

【図30】 従来のジャイロトロン装置で用いられる磁
場発生装置が発生する磁場分布を示すグラフ図である。
FIG. 30 is a graph showing a magnetic field distribution generated by a magnetic field generator used in a conventional gyrotron device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃、2 カソード、3 電子放出部、4 アノ
ード、5 加速電極、6 空胴共振器、7 コレクタ、
8 出力窓、13 軸合わせリング、14a,14b
絶縁筒、15 ベローズ、16 カソード支持フラン
ジ、17 フランジ、19 ビームドリフト部、20
永久磁石、30 主磁場微調整電磁石、31 電子銃磁
場微調整電磁石、35 固定ネジ、43 溝、45 支
持部、47非磁性体の円筒、47a 支持部、52 ア
ノード端子、53 カソード端子、54 ヒータ端子、
55a〜55c 接続導体、60〜63 直流定電流
源、70 ヒータ、90,92,95,97 つば(第
1のつば)、91,93,94,96 つば(第2のつ
ば)、99 軸方向位置調整機構、100 ジャイロト
ロン、200 ジャイロトロン装置。
1 electron gun, 2 cathode, 3 electron emitting part, 4 anode, 5 acceleration electrode, 6 cavity resonator, 7 collector,
8 output windows, 13 axis alignment rings, 14a, 14b
Insulation cylinder, 15 bellows, 16 cathode support flange, 17 flange, 19 beam drift part, 20
Permanent magnet, 30 main magnetic field fine adjustment electromagnet, 31 electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet, 35 fixing screw, 43 groove, 45 support portion, 47 non-magnetic cylinder, 47a support portion, 52 anode terminal, 53 cathode terminal, 54 heater Terminal,
55a to 55c Connection conductor, 60 to 63 DC constant current source, 70 Heater, 90, 92, 95, 97 brim (first brim), 91, 93, 94, 96 brim (second brim), 99 axial direction Position adjustment mechanism, 100 gyrotron, 200 gyrotron device.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを射出する電子銃と、この電
子銃から射出された電子と固有モードで共振している高
周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メーザ作用を起
こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通過した電子
ビームを回収するコレクタ、および上記サイクロトロン
共鳴メーザ作用により発生した高周波を外部に取り出す
出力窓を有するジャイロトロンと、永久磁石と電磁石と
から構成され上記電子銃から射出された電子に旋回運動
を起こさせる軸方向磁場を発生する磁場発生装置とを備
えたジャイロトロン装置において、上記永久磁石が発生
している磁場分布に対して、上記電子銃の軸方向位置を
調整可能とした軸方向位置調整機構を備えたことを特徴
とするジャイロトロン装置。
1. An electron gun for emitting an electron beam and a cavity resonator for causing a cyclotron resonance maser action between an electron emitted from the electron gun and a high-frequency electromagnetic field resonating in an eigenmode. A collector for collecting the electron beam that has passed through the body resonator, and a gyrotron having an output window for extracting the high frequency generated by the cyclotron resonance maser action to the outside, and a gyrotron composed of a permanent magnet and an electromagnet, and emitted from the electron gun. In a gyrotron device including a magnetic field generator that generates an axial magnetic field that causes the electrons to make a swirling motion, the axial position of the electron gun can be adjusted with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet. The gyrotron device, which is provided with an axial position adjusting mechanism.
【請求項2】 電子銃は電子放出部を有するカソードと
上記電子放出部から電子を引き出すための電界を形成す
るアノードを有する2極型電子銃であり、上記カソード
と上記アノードの位置関係を変更することなく、永久磁
石が発生している磁場分布に対して、上記2極型電子銃
の軸方向位置を調整可能とした軸方向位置調整機構を備
えたことを特徴とする請求項1記載のジャイロトロン装
置。
2. The electron gun is a bipolar electron gun having a cathode having an electron emitting portion and an anode forming an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion, and the positional relationship between the cathode and the anode is changed. The axial position adjusting mechanism capable of adjusting the axial position of the two-pole electron gun with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnet without performing the above operation. Gyrotron device.
【請求項3】 軸方向位置調整機構は、アノードの外壁
に形成された第1のつばと、空胴共振器へ向かう電子ビ
ームが通過するビームドリフト部の外壁に形成された第
2のつばと、上記アノードと上記ビームドリフト部との
間に介在し当該ジャイロトロン装置内を真空に保ってい
るベローズと、上記第1のつばと上記第2のつばとの間
に配置され、上記アノードと上記ビームドリフト部との
距離を任意に変更固定できる固定ネジとを備えたことを
特徴とする請求項2記載のジャイロトロン装置。
3. The axial position adjusting mechanism has a first collar formed on the outer wall of the anode and a second collar formed on the outer wall of the beam drift portion through which the electron beam toward the cavity resonator passes. A bellows which is interposed between the anode and the beam drift section to maintain a vacuum inside the gyrotron device, and is arranged between the first brim and the second brim. The gyrotron device according to claim 2, further comprising a fixing screw capable of changing and fixing a distance to the beam drift portion.
【請求項4】 電子銃は電子放出部を有するカソード、
上記電子放出部から電子を引き出すための電界を形成す
るアノード、および上記電子を加速するための電界を形
成する加速電極を有する3極型電子銃であり、上記カソ
ードと上記アノードの位置関係を変更することなく、上
記永久磁石が発生している磁場分布に対して、上記電子
銃の軸方向位置を調整可能とした軸方向位置調整機構を
備えたことを特徴とする請求項1記載のジャイロトロン
装置。
4. The electron gun is a cathode having an electron emitting portion,
A three-pole electron gun having an anode that forms an electric field for extracting electrons from the electron emission portion and an accelerating electrode that forms an electric field for accelerating the electrons, and changing the positional relationship between the cathode and the anode. 2. The gyrotron according to claim 1, further comprising an axial position adjusting mechanism capable of adjusting the axial position of the electron gun with respect to the magnetic field distribution generated by the permanent magnets. apparatus.
【請求項5】 軸方向位置調整機構は、内部にアノード
を有する筒の外壁に形成された第1のつばと、上記アノ
ードと加速電極との間を絶縁する絶縁筒にろう付けされ
た金属の外壁に形成された第2のつばと、上記内部にア
ノードを有する筒と上記絶縁筒との間に介在し当該ジャ
イロトロン装置内を真空に保っているベローズと、上記
第1のつばと上記第2のつばとの間に配置され、上記ア
ノードと上記加速電極との距離を任意に変更固定できる
固定ネジとを備えたことを特徴とする請求項4記載のジ
ャイロトロン装置。
5. The axial position adjusting mechanism includes a first collar formed on an outer wall of a cylinder having an anode therein and a metal brazed to an insulating cylinder for insulating between the anode and the acceleration electrode. A second collar formed on the outer wall, a bellows interposed between the cylinder having the anode inside and the insulating cylinder to maintain a vacuum inside the gyrotron device, the first collar and the first collar. The gyrotron device according to claim 4, further comprising a fixing screw that is disposed between the two brims and that can change and fix a distance between the anode and the acceleration electrode.
【請求項6】 軸方向位置調整機構は、内部に加速電極
を有する筒の外壁に形成された第1のつばと、空胴共振
器へ向かう電子ビームが通過するビームドリフト部の外
壁に形成された第2のつばと、上記内部に加速電極を有
する筒と上記ビームドリフト部との間に介在し当該ジャ
イロトロン装置内を真空に保っているベローズと、上記
第1のつばと上記第2のつばとの間に配置され、上記加
速電極と上記ビームドリフト部との距離を任意に変更固
定できる固定ネジとを備えたことを特徴とする請求項4
記載のジャイロトロン装置。
6. The axial position adjusting mechanism is formed on a first flange formed on an outer wall of a cylinder having an accelerating electrode therein and on an outer wall of a beam drift portion through which an electron beam heading for a cavity resonator passes. A second bellows, a bellows interposed between the cylinder having the accelerating electrode inside and the beam drift section to maintain a vacuum inside the gyrotron device, the first brim and the second brim. 5. A fixing screw, which is arranged between the brim and can change and fix the distance between the accelerating electrode and the beam drift portion as desired.
The gyrotron device described.
【請求項7】 軸方向位置調整機構は、電子銃からジャ
イロトロンを永久磁石に固定するフランジまでの何れか
の位置に配置されたことを特徴とする請求項1記載のジ
ャイロトロン装置。
7. The gyrotron device according to claim 1, wherein the axial position adjusting mechanism is arranged at any position from the electron gun to a flange for fixing the gyrotron to the permanent magnet.
【請求項8】 軸方向位置調整機構は、ジャイロトロン
を永久磁石に固定するフランジを軸方向に対して移動可
能にしたことを特徴とする請求項1記載のジャイロトロ
ン装置。
8. The gyrotron device according to claim 1, wherein the axial position adjusting mechanism is configured such that a flange for fixing the gyrotron to the permanent magnet is movable in the axial direction.
【請求項9】 電子ビームを射出する電子銃と、この電
子銃から射出された電子と固有モードで共振している高
周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メーザ作用を起
こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通過した電子
ビームを回収するコレクタ、および上記サイクロトロン
共鳴メーザ作用により発生した高周波を外部に取り出す
出力窓を有するジャイロトロンと、永久磁石、電子銃磁
場微調整電磁石、および主磁場微調整電磁石から構成さ
れ上記電子銃から射出された電子に旋回運動を起こさせ
る軸方向磁場を発生する磁場発生装置とを備えたジャイ
ロトロン装置において、上記主磁場微調整電磁石と接す
る上記ジャイロトロンの外壁面、および上記電子銃磁場
微調整電磁石と接する上記ジャイロトロンの外壁面の少
なくとも一方に、軸方向に沿って溝を形成したことを特
徴とするジャイロトロン装置。
9. An electron gun for emitting an electron beam, and a cavity resonator for causing a cyclotron resonance maser action between an electron emitted from the electron gun and a high frequency electromagnetic field resonating in an eigenmode, the cavity. A gyrotron having a collector for collecting the electron beam that has passed through the body resonator and an output window for extracting the high frequency generated by the cyclotron resonance maser action to the outside, a permanent magnet, an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet, and a main magnetic field fine A gyrotron device comprising a magnetic field generator configured to include an adjusting electromagnet and generating an axial magnetic field that causes a spin motion of electrons emitted from the electron gun, the external part of the gyrotron being in contact with the main magnetic field fine adjustment electromagnet. A shaft is provided on at least one of the wall surface and the outer wall surface of the gyrotron that is in contact with the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet. A gyrotron device having grooves formed along a direction.
【請求項10】 電子放出部を有するカソードと上記電
子放出部から電子を引き出すための電界を形成するアノ
ードを有し、電子ビームを射出する2極型電子銃と、こ
の2極型電子銃から射出された電子と固有モードで共振
している高周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メー
ザ作用を起こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通
過した電子ビームを回収するコレクタ、および上記サイ
クロトロン共鳴メーザ作用により発生した高周波を外部
に取り出す出力窓を有するジャイロトロンと、永久磁石
と電磁石とから構成され上記2極型電子銃から射出され
た電子に旋回運動を起こさせる軸方向磁場を発生する磁
場発生装置とを備えたジャイロトロン装置において、上
記2極型電子銃を構成するカソードとアノードとの間隔
を調整可能とした軸方向位置調整機構を備えたことを特
徴とするジャイロトロン装置。
10. A bipolar electron gun for emitting an electron beam, comprising a cathode having an electron emitting portion and an anode forming an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion, and the bipolar electron gun. A cavity resonator that causes a cyclotron resonance maser action between the injected electrons and a high-frequency electromagnetic field that resonates in an eigenmode, a collector that collects an electron beam that has passed through the cavity resonator, and the cyclotron resonance. A magnetic field that generates an axial magnetic field that is composed of a gyrotron having an output window for extracting the high frequency generated by the maser action to the outside, a permanent magnet and an electromagnet, and causes the electrons emitted from the bipolar electron gun to make a swirling motion. A gyrotron device including a generator, in which the distance between the cathode and the anode of the bipolar electron gun is adjustable. A gyrotron device having a directional position adjusting mechanism.
【請求項11】 軸方向位置調整機構は、カソードとア
ノードとが同軸を保つように設けられた軸合わせリング
の外壁に形成された第1のつばと、上記カソードの後端
に固定し、軸合わせリングの内壁に沿って移動するカソ
ード支持フランジの外壁に形成された第2のつばと、上
記第1のつばと上記第2のつばとの間に配置され、上記
カソードと上記アノードとの距離を任意に変更固定でき
る固定ネジとを設けたことを特徴とする請求項10記載
のジャイロトロン装置。
11. The axial position adjusting mechanism comprises a first collar formed on an outer wall of an axial alignment ring provided so that the cathode and the anode are coaxial with each other, and the axial flange fixing mechanism fixed to the rear end of the cathode. A second collar formed on the outer wall of the cathode support flange that moves along the inner wall of the mating ring and a distance between the cathode and the anode, the second collar being disposed between the first collar and the second collar. The gyrotron device according to claim 10, further comprising a fixing screw that can be changed and fixed arbitrarily.
【請求項12】 電子ビームを射出する電子銃と、この
電子銃から射出された電子と固有モードで共振している
高周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メーザ作用を
起こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通過した電
子ビームを回収するコレクタ、および上記サイクロトロ
ン共鳴メーザ作用により発生した高周波を外部に取り出
す出力窓を有するジャイロトロンと、永久磁石と電磁石
とから構成され上記電子銃から射出された電子に旋回運
動を起こさせる軸方向磁場を発生する磁場発生装置とを
備えたジャイロトロン装置において、上記ジャイロトロ
ンと上記永久磁石との各中心軸が一致する位置関係で保
持する支持部を各軸方向に異なった位置に複数設置した
ことを特徴とするジャイロトロン装置。
12. An electron gun for emitting an electron beam and a cavity resonator for causing a cyclotron resonance maser action between an electron emitted from the electron gun and a high frequency electromagnetic field resonating in an eigenmode, the cavity. A collector for collecting the electron beam that has passed through the body resonator, and a gyrotron having an output window for extracting the high frequency generated by the cyclotron resonance maser action to the outside, and a gyrotron composed of a permanent magnet and an electromagnet, and emitted from the electron gun. In a gyrotron device including a magnetic field generator that generates an axial magnetic field that causes the electrons to make a swirling motion, a support portion that holds the gyrotron and the permanent magnets in a positional relationship in which the respective central axes match each other is provided. A gyrotron device having a plurality of axially different positions.
【請求項13】 電子ビームを射出する電子銃と、この
電子銃から射出された電子と固有モードで共振している
高周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メーザ作用を
起こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通過した電
子ビームを回収するコレクタ、および上記サイクロトロ
ン共鳴メーザ作用により発生した高周波を外部に取り出
す出力窓を有するジャイロトロンと、永久磁石、電子銃
磁場微調整電磁石、および主磁場微調整電磁石から構成
され上記電子銃から射出された電子に旋回運動を起こさ
せる軸方向磁場を発生する磁場発生装置とを備えたジャ
イロトロン装置において、上記電子銃磁場微調整電磁
石、または上記主磁場微調整電磁石の少なくとも一方
に、複数の直流定電流源を接続して励磁することを特徴
とするジャイロトロン装置。
13. An electron gun for emitting an electron beam and a cavity resonator for causing a cyclotron resonance maser action between an electron emitted from the electron gun and a high frequency electromagnetic field resonating in an eigenmode, the cavity. A gyrotron having a collector for collecting the electron beam that has passed through the body resonator and an output window for extracting the high frequency generated by the cyclotron resonance maser action to the outside, a permanent magnet, an electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet, and a main magnetic field fine A gyrotron device including a magnetic field generator configured to include an adjusting electromagnet and generating an axial magnetic field that causes a spin motion of electrons emitted from the electron gun, wherein the electron gun magnetic field fine adjusting electromagnet or the main magnetic field fine A gyrotron device characterized in that a plurality of direct current constant current sources are connected to at least one of the adjusting electromagnets for excitation. Place.
【請求項14】 永久磁石の温度変化や経年変化による
発生磁場の変化を補正するために一方の直流定電流源の
電流を主磁場微調整電磁石に出力し、ジャイロトロンの
出力パワーを制御するために他方の直流定電流源の電流
を上記主磁場微調整電磁石に出力することを特徴とする
請求項13記載のジャイロトロン装置。
14. To control the output power of the gyrotron by outputting the current of one of the DC constant current sources to the main magnetic field fine adjustment electromagnet in order to correct the change in the generated magnetic field due to the temperature change or the secular change of the permanent magnet. 14. The gyrotron device according to claim 13, wherein the current of the other DC constant current source is output to the main magnetic field fine adjustment electromagnet.
【請求項15】 永久磁石の温度変化や経年変化による
発生磁場の変化を補正するために一方の直流定電流源の
電流を電子銃磁場微調整電磁石に出力し、ジャイロトロ
ンの出力パワーを制御するために他方の直流定電流源の
電流を上記電子銃磁場微調整電磁石に出力することを特
徴とする請求項13記載のジャイロトロン装置。
15. The output power of the gyrotron is controlled by outputting the current of one of the DC constant current sources to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet in order to correct the change of the generated magnetic field due to the temperature change and the secular change of the permanent magnet. The gyrotron device according to claim 13, wherein the current of the other DC constant current source is output to the electron gun magnetic field fine adjustment electromagnet for this purpose.
【請求項16】 電子ビームを射出する電子銃と、この
電子銃から射出された電子と固有モードで共振している
高周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メーザ作用を
起こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通過した電
子ビームを回収するコレクタ、および上記サイクロトロ
ン共鳴メーザ作用により発生した高周波を外部に取り出
す出力窓を有するジャイロトロンと、永久磁石と電磁石
とから構成され上記電子銃から射出された電子に旋回運
動を起こさせる軸方向磁場を発生する磁場発生装置とを
備えたジャイロトロン装置において、上記永久磁石の内
面に非磁性体の円筒を設置したことを特徴とするジャイ
ロトロン装置。
16. An electron gun for emitting an electron beam and a cavity resonator for causing a cyclotron resonance maser action between an electron emitted from the electron gun and a high frequency electromagnetic field resonating in an eigenmode, the cavity. A collector for collecting the electron beam that has passed through the body resonator, and a gyrotron having an output window for extracting the high frequency generated by the cyclotron resonance maser action to the outside, and a gyrotron composed of a permanent magnet and an electromagnet, and emitted from the electron gun. A gyrotron device including a magnetic field generator that generates an axial magnetic field that causes the electrons to make a swirling motion, wherein a nonmagnetic cylinder is installed on the inner surface of the permanent magnet.
【請求項17】 非磁性体の円筒にジャイロトロンと永
久磁石との同軸を保持する支持部を形成したことを特徴
とする請求項16記載のジャイロトロン装置。
17. The gyrotron device according to claim 16, wherein a support portion for holding the coaxial of the gyrotron and the permanent magnet is formed on a non-magnetic cylinder.
【請求項18】 電子放出部を有するカソードと上記電
子放出部から電子を引き出すための電界を形成するアノ
ードを有し、電子ビームを射出する2極型電子銃と、こ
の2極型電子銃から射出された電子と固有モードで共振
している高周波電磁場との間でサイクロトロン共鳴メー
ザ作用を起こさせる空胴共振器、この空胴共振器内を通
過した電子ビームを回収するコレクタ、上記カソードの
電子放出部を加熱するためのヒータ、このヒータに接続
されたヒータ端子、上記カソードに接続されたカソード
端子、および上記サイクロトロン共鳴メーザ作用により
発生した高周波を外部に取り出す出力窓を有するジャイ
ロトロンと、永久磁石と電磁石とから構成され上記2極
型電子銃から射出された電子に旋回運動を起こさせる軸
方向磁場を発生する磁場発生装置とを備えたジャイロト
ロン装置において、上記2極型電子銃への給電用の接続
導体を上記ジャイロトロン側のカソード端子とヒータ端
子にそれぞれ接続し、これら接続導体の先端を上記永久
磁石の端面より外側に突出させたことを特徴とするジャ
イロトロン装置。
18. A bipolar electron gun for emitting an electron beam, comprising a cathode having an electron emitting portion and an anode forming an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion, and the bipolar electron gun. A cavity resonator that causes a cyclotron resonance maser action between the emitted electrons and a high-frequency electromagnetic field that resonates in an eigenmode, a collector that collects an electron beam that has passed through the cavity resonator, and an electron at the cathode. A gyrotron having a heater for heating the emitting portion, a heater terminal connected to the heater, a cathode terminal connected to the cathode, and an output window for extracting the high frequency generated by the cyclotron resonance maser action to the outside, Generates an axial magnetic field that is composed of a magnet and an electromagnet and causes the electrons emitted from the bipolar electron gun to undergo a swirling motion. In a gyrotron device including a magnetic field generator, connection conductors for feeding the bipolar electron gun are respectively connected to a cathode terminal and a heater terminal on the gyrotron side, and tips of these connection conductors are connected to the permanent magnet. A gyrotron device characterized in that the gyrotron device is projected outward from the end face of the.
【請求項19】 電子放出部を有するカソード、上記電
子放出部から電子を引き出すための電界を形成するアノ
ード、および上記電子を加速するための電界を形成する
加速電極を有し、電子ビームを射出する3極型電子銃
と、この3極型電子銃から射出された電子と固有モード
で共振している高周波電磁場との間でサイクロトロン共
鳴メーザ作用を起こさせる空胴共振器、この空胴共振器
内を通過した電子ビームを回収するコレクタ、上記カソ
ードの電子放出部を加熱するためのヒータ、このヒータ
に接続されたヒータ端子、上記カソードに接続されたカ
ソード端子、および上記サイクロトロン共鳴メーザ作用
により発生した高周波を外部に取り出す出力窓を有する
ジャイロトロンと、永久磁石と電磁石とから構成され上
記電子銃から射出された電子に旋回運動を起こさせる軸
方向磁場を発生する磁場発生装置とを備えたジャイロト
ロン装置において、上記3極型電子銃にアノード端子を
設けて接続導体を接続し、この接続導体の先端を上記永
久磁石の端面より外側に突出させたことを特徴とするジ
ャイロトロン装置。
19. An electron beam is emitted, comprising a cathode having an electron emitting portion, an anode forming an electric field for extracting electrons from the electron emitting portion, and an accelerating electrode forming an electric field for accelerating the electrons. And a cavity resonator that causes a cyclotron resonance maser action between an electron emitted from the electron gun and a high-frequency electromagnetic field that resonates in an eigenmode, and the cavity resonator. A collector for collecting the electron beam that has passed through the inside, a heater for heating the electron emitting portion of the cathode, a heater terminal connected to this heater, a cathode terminal connected to the cathode, and generated by the cyclotron resonance maser action. A gyrotron having an output window for extracting the high frequency to the outside, a permanent magnet and an electromagnet, and is emitted from the electron gun. In a gyrotron device equipped with a magnetic field generator that generates an axial magnetic field that causes a swirling motion of electrons, an anode terminal is provided in the three-pole electron gun to connect a connection conductor, and the tip of the connection conductor is A gyrotron device characterized in that it is projected outward from the end face of the permanent magnet.
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