JPH10125245A

JPH10125245A - 多空胴クライストロン装置

Info

Publication number: JPH10125245A
Application number: JP27444096A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Mizogami; 法久溝神
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】増幅された信号を出力する出力部分の構造を
小形化した多空胴クライストロン装置を提供すること。【解決手段】電子ビームの進行方向に沿って配列され
た複数の空胴１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび電子ビーム
を集束する集束コイル１５を有する多空胴クライストロ
ンと、複数の空胴１１ａ、１１ｂ、１１ｃの最端部に位
置する出力空胴１１ａに接続された出力導波管１７と、
この出力導波管１７に接続され内部空間が気密に遮断さ
れた出力窓１９とを具備した多空胴クライストロン装置
において、多空胴クライストロンで増幅される動作周波
数が出力導波管１７の遮断周波数の１．１倍乃至１．５
倍に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、増幅された信号を
出力する出力部分の構造を小形化した多空胴クライスト
ロン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多空胴クライストロン装置につい
て図３を参照して説明する。図３は、多空胴クライスト
ロン装置の出力部近傍を抜き出して示した正面図で、一
部を断面で示している。符号３１ａ、３１ｂ、３１ｃは
多空胴クライストロンを構成する複数の空胴で、一番上
に位置する空胴３１ａが出力空胴を構成し、二番目以下
の空胴３１ｂ、３１ｃが中間空胴を構成している。そし
て、各空胴３１ａ、３１ｂ、３１ｃ間にはドリフト管３
２が設けられている。また、図の下方には電子銃（図示
せず）が配置され、電子銃から電子ビームが放出され
る。電子ビームは、複数の空胴３１ａ、３１ｂ、３１ｃ
やドリフト管３２内を通り、コレクタ３３に捕捉され
る。

【０００３】また、出力空胴３１ａとコレクタ３３間に
ポールピース３４が設けられ、複数の空胴３１ａ、３１
ｂ、３１ｃやドリフト管３３の外側には電子ビームを集
束する集束コイル３５が配置されている。なお、複数の
空胴３１ａ、３１ｂ、３１ｃやドリフト管３２、集束コ
イル３５は筒状の外囲器３６内に収納されている。

【０００４】また、出力空胴３１ａには出力を取り出す
ための出力導波管３７が接続されている。出力導波管３
７は出力窓３８に接続され、出力窓３８は外部導波管３
９に接続されている。出力窓３８は、内部が真空の出力
導波管３７と内部が真空になっていない外部導波管３９
を結合するもので、出力窓３８内部には両導波管３７、
３９の内部空間を気密に遮断するセラミック部品３８ａ
が設けられている。

【０００５】図４は、図３に示された多空胴クライスト
ロン装置の上面図で、図４に対応する部分には同一の符
号を付し、重複する説明は省略する。なお、図４で示さ
れるように出力窓３８の両側に位置する出力導波管３７
と外部導波管３９の幅Ｗは等しくなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、出力空胴３
１ａに接続された出力導波管３７は、電力損失を少なく
するために、通常、多空胴クライストロンで増幅される
動作周波数が遮断周波数の１．５倍を越える寸法に設定
されている。例えば動作周波数が２．４５ＧＨｚの場
合、遮断周波数の１．７８倍程度に相当する寸法になっ
ている。この場合、出力導波管３７の幅Ｗや高さＨが出
力空胴３１ａの寸法に比べて相対的に大きくなる。この
ため、出力導波管３７は、出力窓３８から出力空胴３１
ａに向かって例えば高さＨが徐々に小さくなる構造にな
っている。そして、出力導波管３７の先端が出力空胴３
１ａに結合されている。このように出力導波管３７の高
さが一様でないため、出力導波管３７の取り付けが難し
くなっている。また、出力導波管３７と出力空胴３１ａ
を結合する作業も煩雑で、出力部分の構造が全体に複雑
化している。また、出力導波管３７の高さＨが高いた
め、集束コイル３５を出力空胴３１ａに近づけて配置す
ることができない。このため、出力空胴の空胴間隙付近
の磁界強度を高める必要から集束コイル３５の内径を必
要以上に大きくしている。そして、中心磁界を規格値に
合わせるために、コイルの巻数を多くする必要があり、
集束コイル３５が大型化する。

【０００７】この発明は、上記した欠点を解決するもの
で、増幅された信号を出力する出力部分の構造を小形化
した多空胴クライストロン装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子ビームの
進行方向に沿って配列された複数の空胴および前記電子
ビームを集束する集束コイルを有する多空胴クライスト
ロンと、前記複数の空胴の最端部に位置する出力空胴に
接続された出力導波管と、この出力導波管に接続され内
部空間が気密に遮断された出力窓とを具備した多空胴ク
ライストロン装置において、前記多空胴クライストロン
で増幅される動作周波数が前記出力導波管の遮断周波数
の１．１倍乃至１．５倍に設定されている。

【０００９】また、本発明の多空胴クライストロン装置
は、最端部に位置する出力空胴を含み、電子ビームの進
行方向に沿って配列された複数の空胴および前記電子ビ
ームを集束する集束コイルを有する多空胴クライストロ
ンと、前記出力空胴部分が先端に形成され、かつ、前記
出力空胴部分から出力を取り出す出力導波管部分が前記
出力空胴部分に連続して形成された導波管と、この導波
管の内部空間の一部を仕切り、前記出力空胴部分と前記
出力導波管部分の結合を調整する壁と、前記導波管の後
端に接続され内部空間が気密に遮断された出力窓とを具
備している。

【００１０】また、多空胴クライストロンで増幅される
動作周波数が出力導波管部分の遮断周波数の１．１倍乃
至１．５倍に設定されたことを特徴とする請求項２記載
の多空胴クライストロン装置。

【００１１】上記した構成によれば、多空胴クライスト
ロンで増幅される動作周波数が出力導波管の遮断周波数
の１．１倍乃至１．５倍に設定され、あるいは、多空胴
クライストロンの出力空胴部分と出力導波管部分が一体
の導波管で構成されている。このように、動作周波数が
出力導波管の遮断周波数の１．１倍乃至１．５倍にして
いるため、出力導波管部分の寸法が小さくなり出力部分
の構造が全体に小形化する。また、出力空胴部分と出力
導波管部分を一体の導波管で構成した場合、気密化が容
易になり出力部分の構造が簡単化する。また、出力導波
管の構造が小さくなり、その分、集束コイルを出力空胴
部分に接近できる。この結果、集束コイルの巻き数が少
なくなり、集束コイルが小形化しビーム透過率が向上す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１を
参照して説明する。図１は、多空胴クライストロン装置
の出力部近傍を抜き出して示した正面図で、一部を断面
で示している。符号１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、多空胴
クライストロンを構成する複数の空胴で、一番上に位置
する空胴１１ａが信号を出力する出力空胴を構成し、二
番目以下の空胴１１ｂ、１１ｃが中間空胴を構成してい
る。そして、各空胴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ間にはドリ
フト管１２が設けられている。図の下方には電子銃（図
示せず）が配置され、電子銃から電子ビームが放出され
る。電子ビームは、複数の空胴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
やドリフト管１２内を通り、コレクタ１３に捕捉され
る。また、出力空胴１１ａとコレクタ１３間にポール
ピース１４が設けられ、複数の空胴１１ａ、１１ｂ、１
１ｃやドリフト管１３の外側には、電子ビームを集束す
る集束コイル１５が配置されている。なお、複数の空胴
１１ａ、１１ｂ、１１ｃやドリフト管１２、集束コイル
１５はそれぞれ筒状の外囲器１６内に収納されている。

【００１３】また、出力空胴１１ａ部分に出力導波管１
７が接続されている。この場合、出力空胴１１ａと出力
導波管１７は例えば共通の開口を持つ矩形導波管で一体
に構成されている。したがって、出力空胴１１ａや出力
導波管１７の上下、左右の壁面はそれぞれ同じ平面にな
っている。そして、出力空胴１１ａや出力導波管１７を
構成する矩形導波管の先端部分は短絡され、この短絡部
分は出力空胴１１ａの１つの壁面を構成している。ま
た、矩形導波管の開口部分の寸法は、多空胴クライスト
ロンで増幅される動作周波数が矩形導波管の遮断周波数
の１．１倍乃至１．５倍に設定されている。そして、出
力導波管１７と出力空胴１１ａの境界部分には、矩形導
波管内部の空間の一部を仕切り、出力導波管１７部分と
出力空胴１１ａ部分との結合を調整する壁１８が左右の
両側に設けられている。

【００１４】また、出力導波管１７部分は出力窓１９に
接続され、出力窓１９は外部導波管２０に接続されてい
る。出力窓１９は内部が真空の出力導波管１７部分と内
部が真空になっていない外部導波管２０部分を結合する
もので、出力窓１９内部には両導波管１７、２０の内部
空間を遮断するようにセラミック部品１９ａが設けられ
ている。

【００１５】なお、図１の多空胴クライストロン装置を
図の上方から見た構造が図２に示されている。図２はそ
の一部が断面で示され、また、図１に対応する部分には
同一の符号を付し、重複する説明は省略している。

【００１６】図２において、出力導波管１７部分の寸法
は動作周波数がその遮断周波数の１．１倍乃至１．５倍
に設定され、外部導波管２０部分の寸法は、動作周波数
がその遮断周波数の１．５倍を越える値に選ばれてい
る。このため、出力導波管１７の幅ｗは外部導波管１９
の幅Ｗより小さくなっている。

【００１７】上記したように、出力導波管１７部分の寸
法は、動作周波数がその遮断周波数の１．１倍乃至１．
５倍となるように設定されている。したがって、出力導
波管４の開口面積は小さくなり、例えば、出力導波管１
７部分と出力空胴１１ａ部分を共通の矩形導波管を利用
して例えば一体に形成でき、出力部分を簡単な構造にで
きる。

【００１８】また、出力導波管１７は高さが小さく平坦
になっている。このため、例えば、出力空胴１１ａに一
番近い集束コイル１５を出力導波管１７に接するように
して、出力空胴１１ａの空胴間隙により近づけて配置で
きる。このため、導波管との干渉を避けるためなどの理
由で、集束コイル１５の内径を必要以上に大きくする必
要がなくなり、集束コイル１５が小形化する。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、増幅された信号を出力
する出力部分の構造を小形化した多空胴クライストロン
装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す一部を断面にした正
面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す一部を断面にした上
面図である。

【図３】従来例を示す一部を断面にした正面図である。

【図４】従来例を示す一部を断面にした上面図である。

【符号の説明】

１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…空胴１２…ドリフト管１３…コレクタ１４…ポールピース１５…集束コイル１６…外囲器１７…出力導波管１８…壁１９…出力窓１９ａ…セラミック部品２０…外部導波管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームの進行方向に沿って配列され
た複数の空胴および前記電子ビームを集束する集束コイ
ルを有する多空胴クライストロンと、前記複数の空胴の
最端部に位置する出力空胴に接続された出力導波管と、
この出力導波管に接続され内部空間が気密に遮断された
出力窓とを具備した多空胴クライストロン装置におい
て、前記多空胴クライストロンで増幅される動作周波数
が前記出力導波管の遮断周波数の１．１倍乃至１．５倍
に設定されたことを特徴とする多空胴クライストロン装
置。
【請求項２】最端部に位置する出力空胴を含み、電子
ビームの進行方向に沿って配列された複数の空胴および
前記電子ビームを集束する集束コイルを有する多空胴ク
ライストロンと、前記出力空胴部分が先端に形成され、
かつ、前記出力空胴部分から出力を取り出す出力導波管
部分が前記出力空胴部分に連続して形成された導波管
と、この導波管の内部空間の一部を仕切り、前記出力空
胴部分と前記出力導波管部分の結合を調整する壁と、前
記導波管の後端に接続され内部空間が気密に遮断された
出力窓とを具備した多空胴クライストロン装置。
【請求項３】多空胴クライストロンで増幅される動作
周波数が出力導波管部分の遮断周波数の１．１倍乃至
１．５倍に設定されたことを特徴とする請求項２記載の
多空胴クライストロン装置。