JPH09312136A - ジャイロトロン - Google Patents
ジャイロトロンInfo
- Publication number
- JPH09312136A JPH09312136A JP12834696A JP12834696A JPH09312136A JP H09312136 A JPH09312136 A JP H09312136A JP 12834696 A JP12834696 A JP 12834696A JP 12834696 A JP12834696 A JP 12834696A JP H09312136 A JPH09312136 A JP H09312136A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- emission
- gyrotron
- belt portion
- emission belt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、必要に応じて容易に電子ビ−ムを
制御することが出来るジャイロトロンを提供することを
目的とする。 【解決手段】この発明のジャイロトロンは、カソ−ド１
に設けられた円環状のエミッションベルト部２から電子
ビ−ムが放出され、この電子ビ−ムがアノ−ド３により
加速されると共に磁場が形成された発振空胴６中を通過
するように構成されてなり、更に、カソ−ドのエミッシ
ョンベルト部に近接する片側又は両側にエミッションベ
ルト部とは電気的に絶縁された電子ビ−ム制御用電極部
１０，１２が設けられてなることにより、上記の目的を
達成することが出来る。
制御することが出来るジャイロトロンを提供することを
目的とする。 【解決手段】この発明のジャイロトロンは、カソ−ド１
に設けられた円環状のエミッションベルト部２から電子
ビ−ムが放出され、この電子ビ−ムがアノ−ド３により
加速されると共に磁場が形成された発振空胴６中を通過
するように構成されてなり、更に、カソ−ドのエミッシ
ョンベルト部に近接する片側又は両側にエミッションベ
ルト部とは電気的に絶縁された電子ビ−ム制御用電極部
１０，１２が設けられてなることにより、上記の目的を
達成することが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はジャイロトロンに
係り、特にその電子銃の改良に関する。
係り、特にその電子銃の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばＵＳＰ第4620170 号明細書
に記載されたジャイロトロンは、図５に示すように構成
されている。図中の符号１は円錐台形のカソ−ド、２は
カソ−ド１に設けられたエミッションベルト部、３と４
はそれぞれカソ−ド１に対して正の電位のアノ−ドとボ
ディ電極であり、カソ−ド１から放出された中空状の電
子ビ−ム５を加速する。６は発振空胴、７は発振空胴６
を通過した電子ビ−ムを捕捉するコレクタ、８は発振空
胴６で発生した電磁波を取出す出力窓、９はアノ−ド３
およびボディ電極４用のカソ−ド１に対して正の電位を
与える電源である。 又、ここには図示されていない
が、外部には電磁石が配置されており、管軸方向にある
強度分布を持った磁場を形成する。この磁場により、電
子ビ−ム５は次第に旋回方向の速度を大きくしながら、
発振空胴６まで導かれる。発振空胴６では、電子の旋回
周波数にほぼ等しい共振モ―ドで発振し、電子ビ−ムの
旋回エネルギの一部が高周波電力に変換される。エミッ
ションベルト部２と発振空胴６での磁場強度の比をミラ
−比と呼び、発振空胴６を通過する際の中空状電子ビ−
ム５の半径は、エミッションベルト部２の半径とミラ−
比で決定される。又、発振空胴６における電子ビ−ム５
の旋回方向の速度は、カソ−ド１における電子ビ−ム５
の旋回方向の速度とミラ−比でほぼ決まる。
に記載されたジャイロトロンは、図５に示すように構成
されている。図中の符号１は円錐台形のカソ−ド、２は
カソ−ド１に設けられたエミッションベルト部、３と４
はそれぞれカソ−ド１に対して正の電位のアノ−ドとボ
ディ電極であり、カソ−ド１から放出された中空状の電
子ビ−ム５を加速する。６は発振空胴、７は発振空胴６
を通過した電子ビ−ムを捕捉するコレクタ、８は発振空
胴６で発生した電磁波を取出す出力窓、９はアノ−ド３
およびボディ電極４用のカソ−ド１に対して正の電位を
与える電源である。 又、ここには図示されていない
が、外部には電磁石が配置されており、管軸方向にある
強度分布を持った磁場を形成する。この磁場により、電
子ビ−ム５は次第に旋回方向の速度を大きくしながら、
発振空胴６まで導かれる。発振空胴６では、電子の旋回
周波数にほぼ等しい共振モ―ドで発振し、電子ビ−ムの
旋回エネルギの一部が高周波電力に変換される。エミッ
ションベルト部２と発振空胴６での磁場強度の比をミラ
−比と呼び、発振空胴６を通過する際の中空状電子ビ−
ム５の半径は、エミッションベルト部２の半径とミラ−
比で決定される。又、発振空胴６における電子ビ−ム５
の旋回方向の速度は、カソ−ド１における電子ビ−ム５
の旋回方向の速度とミラ−比でほぼ決まる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
によると、以下のような不都合が生じる。即ち、発生す
る電力を増大するには、前述の通り発振空胴６での旋回
方向の速度を大きくする必要がある。これはカソ−ド１
から放出される電子ビ−ム５の旋回方向の速度が大きく
なるように初期条件を与えるか、もしくはミラ−比を大
きくして電子ビ−ム５を圧縮する等の方法が考えられ
る。
によると、以下のような不都合が生じる。即ち、発生す
る電力を増大するには、前述の通り発振空胴６での旋回
方向の速度を大きくする必要がある。これはカソ−ド１
から放出される電子ビ−ム５の旋回方向の速度が大きく
なるように初期条件を与えるか、もしくはミラ−比を大
きくして電子ビ−ム５を圧縮する等の方法が考えられ
る。
【０００４】例えば、前者はエミッションベルト部２の
管軸方向に対する傾斜角を小さくし、電子ビ−ム５が径
方向に引出されるようにする。更に、アノ−ド電圧を高
くしてエミッションベルト部２での電界強度を大きくす
る方法が考えられる。しかし、傾斜角を小さくすること
によって電子ビ−ム５の軌道が膨れ上がり、アノ−ド電
圧を高くすると電子ビ−ム５がアノ−ド３に衝突する確
率が高くなる。更に、アノ−ド電圧を高くし、カソ−ド
１での電界強度を大きくすると、エミッションベルト部
２の表面状態（微小突起など）の影響を受け易くなり、
電子ビ−ム５の放出角度に分散を生じるようになる。
管軸方向に対する傾斜角を小さくし、電子ビ−ム５が径
方向に引出されるようにする。更に、アノ−ド電圧を高
くしてエミッションベルト部２での電界強度を大きくす
る方法が考えられる。しかし、傾斜角を小さくすること
によって電子ビ−ム５の軌道が膨れ上がり、アノ−ド電
圧を高くすると電子ビ−ム５がアノ−ド３に衝突する確
率が高くなる。更に、アノ−ド電圧を高くし、カソ−ド
１での電界強度を大きくすると、エミッションベルト部
２の表面状態（微小突起など）の影響を受け易くなり、
電子ビ−ム５の放出角度に分散を生じるようになる。
【０００５】後者の場合は、ミラ−比を大きくすること
により、カソ−ド１での磁場強度が下がるため、カソ−
ド１における電子のラ−マ半径が大きくなり、殆どの電
子がアノ−ド３又はボディ電極４に衝突してしまい、電
子ビ−ム５を発振空胴６まで導くことは困難になってく
る。
により、カソ−ド１での磁場強度が下がるため、カソ−
ド１における電子のラ−マ半径が大きくなり、殆どの電
子がアノ−ド３又はボディ電極４に衝突してしまい、電
子ビ−ム５を発振空胴６まで導くことは困難になってく
る。
【０００６】以上のことを考慮に入れ、エミッションベ
ルト部２の傾斜角度、アノ−ド３の位置等を決定する必
要があるが、前述の通りこれら機械的寸法で電子ビ−ム
５の特性が決まってしまい、自由度がない。
ルト部２の傾斜角度、アノ−ド３の位置等を決定する必
要があるが、前述の通りこれら機械的寸法で電子ビ−ム
５の特性が決まってしまい、自由度がない。
【０００７】この発明は、上記のような不都合を解決す
るものであり、必要に応じて容易に電子ビ−ムを制御す
ることが出来るジャイロトロンを提供することを目的と
する。
るものであり、必要に応じて容易に電子ビ−ムを制御す
ることが出来るジャイロトロンを提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、カソ−ドに
設けられた円環状のエミッションベルト部から電子ビ−
ムが放出され、この電子ビ−ムがアノ−ドにより加速さ
れると共に磁場が形成された発振空胴中を通過するよう
に構成されてなるジャイロトロンにおいて、カソ−ドの
エミッションベルト部に近接する片側又は両側にエミッ
ションベルト部とは電気的に絶縁された電子ビ−ム制御
用電極部が設けられてなるジャイロトロンである。
設けられた円環状のエミッションベルト部から電子ビ−
ムが放出され、この電子ビ−ムがアノ−ドにより加速さ
れると共に磁場が形成された発振空胴中を通過するよう
に構成されてなるジャイロトロンにおいて、カソ−ドの
エミッションベルト部に近接する片側又は両側にエミッ
ションベルト部とは電気的に絶縁された電子ビ−ム制御
用電極部が設けられてなるジャイロトロンである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施の形態を説明する。この発明によるジャイロト
ロンの電子銃は図１に示すように構成され、従来例（図
５）と同一箇所は同一符号を付すことにすると、カソ−
ド１のエミッションベルト部２に近接する両側には、そ
れぞれ絶縁セラミックス部材１１，１３を介して電子ビ
−ム制御用電極部１０，１２が設けられている。これら
エミッションベルト部２、絶縁セラミックス部材１１，
１３および電子ビ−ム制御用電極部１０，１２により、
カソ−ド１が構成されている。
の一実施の形態を説明する。この発明によるジャイロト
ロンの電子銃は図１に示すように構成され、従来例（図
５）と同一箇所は同一符号を付すことにすると、カソ−
ド１のエミッションベルト部２に近接する両側には、そ
れぞれ絶縁セラミックス部材１１，１３を介して電子ビ
−ム制御用電極部１０，１２が設けられている。これら
エミッションベルト部２、絶縁セラミックス部材１１，
１３および電子ビ−ム制御用電極部１０，１２により、
カソ−ド１が構成されている。
【００１０】上記の電子ビ−ム制御用電極部１０，１２
はいずれも円錐台形状にして、エミッションベルト部２
とは電気的に絶縁され、エミッションベルト部２に対し
て電圧を印加出来るようになっている。そして、電子ビ
−ム制御用電極部１０，１２にそれぞれ異なる電位を与
えると、エミッションベルト部２の表面に傾斜電場を与
えることが出来る。従って、電子ビ−ム制御用電極部１
０，１２に適当な電位を与えることにより、電子の放出
角度を変えることが可能となる。
はいずれも円錐台形状にして、エミッションベルト部２
とは電気的に絶縁され、エミッションベルト部２に対し
て電圧を印加出来るようになっている。そして、電子ビ
−ム制御用電極部１０，１２にそれぞれ異なる電位を与
えると、エミッションベルト部２の表面に傾斜電場を与
えることが出来る。従って、電子ビ−ム制御用電極部１
０，１２に適当な電位を与えることにより、電子の放出
角度を変えることが可能となる。
【００１１】尚、この発明によるジャイロトロンは、上
記以外は従来例と同様構成ゆえ、詳しい説明を省略す
る。又、ジャイロトロン全体は、従来と同様に電磁石に
よる磁場中に配置される。
記以外は従来例と同様構成ゆえ、詳しい説明を省略す
る。又、ジャイロトロン全体は、従来と同様に電磁石に
よる磁場中に配置される。
【００１２】（他の実施の形態）図２〜図３は他の実施
の形態に係る要部を示したもので、エミッションベルト
部２に近接する片側（ボディ電極４側）にだけ、絶縁セ
ラミックス部材１１を介して電子ビ−ム制御用電極部１
０が設けられている。図２中の符号１４は、エミッショ
ンベルト部２に対してアノ−ド３に正の電位を与え、且
つ電子ビ−ム制御用電極部１０はエミッションベルト部
２と同電位とした場合の等電位面を示している。
の形態に係る要部を示したもので、エミッションベルト
部２に近接する片側（ボディ電極４側）にだけ、絶縁セ
ラミックス部材１１を介して電子ビ−ム制御用電極部１
０が設けられている。図２中の符号１４は、エミッショ
ンベルト部２に対してアノ−ド３に正の電位を与え、且
つ電子ビ−ム制御用電極部１０はエミッションベルト部
２と同電位とした場合の等電位面を示している。
【００１３】又、図３の（ａ）は、エミッションベルト
部２に対してアノ−ド３に正の電位を与えると共に電子
ビ−ム制御用電極部１０にも正の電位を与えた場合の等
電位面を表している。図２に示した制御電圧を印加しな
かった場合に比べ、等電位面が管軸方向に傾斜している
のが判る。そのため、電子の放出角度が管軸方向に傾向
き、エミッションベルト部２の傾斜角度を大きくした場
合と同様な効果が得られる。この場合、傾斜角度が増す
ので、電子ビ−ムの旋回方向速度は減る方向である。
部２に対してアノ−ド３に正の電位を与えると共に電子
ビ−ム制御用電極部１０にも正の電位を与えた場合の等
電位面を表している。図２に示した制御電圧を印加しな
かった場合に比べ、等電位面が管軸方向に傾斜している
のが判る。そのため、電子の放出角度が管軸方向に傾向
き、エミッションベルト部２の傾斜角度を大きくした場
合と同様な効果が得られる。この場合、傾斜角度が増す
ので、電子ビ−ムの旋回方向速度は減る方向である。
【００１４】これとは逆に、図３の（ｂ）は、電子ビ−
ム制御用電極部１０にエミッションベルト部２に対して
負の電位を与えた場合の等電位面を表している。当然の
ことながら、等電位面１４はエミッションベルト部２の
先端部分で管軸と平行になってくるので、電子の放出角
度は管軸に対して垂直になってくる。この場合、電子ビ
−ムの旋回方向速度成分は増す。
ム制御用電極部１０にエミッションベルト部２に対して
負の電位を与えた場合の等電位面を表している。当然の
ことながら、等電位面１４はエミッションベルト部２の
先端部分で管軸と平行になってくるので、電子の放出角
度は管軸に対して垂直になってくる。この場合、電子ビ
−ムの旋回方向速度成分は増す。
【００１５】このように電子ビ−ム制御用電極部１０が
ない、エミッションベルト部２の傾斜角度が固定されて
いる場合に比べ、エミッションベルト部２での電界ベク
トルの向きおよび大きさを制御することが出来るので、
電子ビ−ムの旋回方向速度および速度分散の制御が可能
となる。
ない、エミッションベルト部２の傾斜角度が固定されて
いる場合に比べ、エミッションベルト部２での電界ベク
トルの向きおよび大きさを制御することが出来るので、
電子ビ−ムの旋回方向速度および速度分散の制御が可能
となる。
【００１６】更に、図４は別の他の実施の形態に係る要
部を示したものである。即ち、動作時に、エミッション
ベルト部２から電子が放出すると、長年の間には絶縁セ
ラミックス部材１１の表面にバリウム等が付着し、絶縁
不良になることが予想されるので、実際には図４に示す
ように、絶縁セラミックス部材１１がエミッションベル
ト部２から見えないように、カソ−ド１内部に装着する
必要がある。
部を示したものである。即ち、動作時に、エミッション
ベルト部２から電子が放出すると、長年の間には絶縁セ
ラミックス部材１１の表面にバリウム等が付着し、絶縁
不良になることが予想されるので、実際には図４に示す
ように、絶縁セラミックス部材１１がエミッションベル
ト部２から見えないように、カソ−ド１内部に装着する
必要がある。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
エミッションベルト部に近接する片側又は両側にエミッ
ションベルト部とは電気的に絶縁された電子ビ−ム制御
用電極部が設けられ、この制御用電極部にそれぞれ異な
る電位が与えられるように構成されているので、エミッ
ションベルト部表面で傾斜電場が与えられ、電子の放出
角度を比較的自由に変えることが出来る。その結果、必
要に応じて容易に電子ビ−ムを制御することが出来る。
エミッションベルト部に近接する片側又は両側にエミッ
ションベルト部とは電気的に絶縁された電子ビ−ム制御
用電極部が設けられ、この制御用電極部にそれぞれ異な
る電位が与えられるように構成されているので、エミッ
ションベルト部表面で傾斜電場が与えられ、電子の放出
角度を比較的自由に変えることが出来る。その結果、必
要に応じて容易に電子ビ−ムを制御することが出来る。
【図１】この発明の一実施の形態に係るジャイロトロン
の要部を示す断面図。
の要部を示す断面図。
【図２】この発明の他の実施の形態に係るジャイロトロ
ンの要部を示す断面図。
ンの要部を示す断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は図２のジャイロトロンの要部
における等電位面を示す断面図。
における等電位面を示す断面図。
【図４】この発明の別の他の実施の形態に係るジャイロ
トロンの要部を示す断面図。
トロンの要部を示す断面図。
【図５】従来のジャイロトロンの全体を示す断面図。
１…カソ−ド，２…エミッションベルト部、３…アノ−
ド、４…ボディ電極，５…電子ビ−ム，６…発振空胴、
７…コレクタ，８…出力窓、９…電源、１０，１２…電
子ビ−ム制御用電極部、１１，１３…絶縁セラミックス
部材、１４…等電位面。
ド、４…ボディ電極，５…電子ビ−ム，６…発振空胴、
７…コレクタ，８…出力窓、９…電源、１０，１２…電
子ビ−ム制御用電極部、１１，１３…絶縁セラミックス
部材、１４…等電位面。
Claims (1)
- 【請求項１】 カソ−ドに設けられた円環状のエミッシ
ョンベルト部から電子ビ−ムが放出され、該電子ビ−ム
がアノ−ドにより加速されると共に磁場が形成された発
振空胴中を通過するように構成されてなるジャイロトロ
ンにおいて、 上記カソ−ドのエミッションベルト部に近接する片側又
は両側に上記エミッションベルト部とは電気的に絶縁さ
れた電子ビ−ム制御用電極部が設けられてなることを特
徴とするジャイロトロン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12834696A JPH09312136A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | ジャイロトロン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12834696A JPH09312136A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | ジャイロトロン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312136A true JPH09312136A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14982545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12834696A Pending JPH09312136A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | ジャイロトロン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09312136A (ja) |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP12834696A patent/JPH09312136A/ja active Pending
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