JPH11135029A - ジャイロトロン - Google Patents

ジャイロトロン

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Publication number
JPH11135029A
JPH11135029A JP30045897A JP30045897A JPH11135029A JP H11135029 A JPH11135029 A JP H11135029A JP 30045897 A JP30045897 A JP 30045897A JP 30045897 A JP30045897 A JP 30045897A JP H11135029 A JPH11135029 A JP H11135029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gyrotron
output window
output
electron gun
resonant cavity
Prior art date
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Pending
Application number
JP30045897A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuyoshi Kariya
強 假家
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP30045897A priority Critical patent/JPH11135029A/ja
Publication of JPH11135029A publication Critical patent/JPH11135029A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、出力窓の周波数帯域特性が著しく
改善されると共に、高周波損失による温度上昇および熱
応力が抑制され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、電子ビーム
を発生する電子銃部1と、この電子銃部の下流に設けら
れた共振空胴部3と、この共振空胴部の下流に配置され
たコレクタ部10と、共振空胴部で発生された電磁波を
透過する誘電体出力窓8を有する出力部9とを備えてな
り、更に出力窓8の表面にダイヤモンド層15が形成さ
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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はジャイロトロンに
係わり、特にその出力部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ジャイロトロン装置は、周知のようにサ
イクロトロンメーザ作用を動作原理とする電子管で、ミ
リ波からサブミリ波帯における高周波大電力源として利
用されている。
【0003】図2に現在主流になりつつあるモード変換
器内蔵型ジャイロトロンの概略構造を示す。これは、中
空電子ビームを発生する電子銃部1と、この電子銃部1
の下流に配置されて内壁が次第に径小となるテーパ状ビ
ームトンネル部2と、このビームトンネル部2の下流に
設けられ螺旋運動をする電子ビ−ムと相互作用を行なう
共振空胴部3と、この共振空胴部3の下流に設けられた
モード変換器4および反射鏡5,6,7と、この反射鏡
5,6,7の下流に配置され相互作用を行なった後の電
子ビームを捕捉する円筒状のコレクタ部10と、電磁波
を外部に取出すと共に管内の真空を維持するように、出
力導波管9aに気密封止された誘電体セラミックス板か
らなる出力窓8を有する出力部9と、中空電子ビームに
螺旋運動を与える外部磁石11,12により構成されて
いる。
【0004】動作時には、電子銃部1から射出された中
空電子ビームは、外部磁石11,12の形成する磁場に
沿ってビームトンネル部2を通って共振空胴部3に入射
される。共振空胴部3では電子ビームのエネルギーが、
電磁波のエネルギーに変換されることにより大電力電磁
波を発振する。発振した電磁波は、反射鏡5,6,7に
より伝送され出力部9より外部へ出力される。図中の符
号13が出力電磁波ビームである。
【0005】ところで、ジャイロトロンの出力窓8は、
従来、図3(a)に示すように、1枚の誘電体板(例え
ばアルミナ、ベリリア、セラミックス、サファイア)の
端部を冷却するシングル・ディスク構造、あるいは同
(b)に示すように、より高周波数,高出力,長パルス
動作では2枚の誘電体板の間に低誘電損失冷却媒体14
を流し、誘電体窓の面を冷却するダブル・ディスク構造
のものが用いられてきた。
【0006】
【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、ジャイロトロンの動作周波数が高くなるにつ
れ、出力窓の周波数帯域特性が狭くなる。この発明は、
出力窓の周波数帯域特性が著しく改善されると共に、高
周波損失による温度上昇および熱応力が抑制されるジャ
イロトロンを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、電子ビーム
を発生する電子銃部と、この電子銃部の下流に設けられ
た共振空胴部と、この共振空胴部の下流に配置されたコ
レクタ部と、共振空胴部で発生された電磁波を透過する
誘電体出力窓を有する出力部とを備えてなり、更に出力
窓の表面にダイヤモンド層が形成されてなるジャイロト
ロンである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施の形態を詳細に説明する。この発明はジャイロ
トロンの出力部を改良したもので、出力部についてのみ
説明する。即ち、この発明によるジャイロトロンの出力
部は図1(a),(b)に示すように構成され、従来例
(図2および図3)と同一部分は同一符号で表わす。
尚、図1の(a)は出力窓がシングル・ディスク構造の
場合を示し、(b)は出力窓がダブル・ディスク構造の
場合を示している。
【0009】シングル・ディスク構造の場合は、例えば
サファイア又はアルミナ、ベリリアのような誘電体板か
らなる出力窓8の両面に、ダイヤモンド層15が例えば
コーティングにより付着されている。又、ダブル・ディ
スク構造の場合は、誘電体板からなる出力窓8,8のそ
れぞれ片面(表面)にダイヤモンド層15,15が例え
ばコーティングにより付着されている。
【0010】この時、出力窓8の周波数マッチング条件
は、 シングル・ディクス構造の場合 β1・t1=(n1+1/2)π : ダイヤモンド β2・tr=n2・π : セラミックス(例、アルミナ) ダブル・ディスク構造の場合 β1・t1=(n1+1/2)π : ダイヤモンド β2・t2=(n2−1/2)π : セラミックス(例、サファイア) β3・t3=n3・π : 冷却媒体(例、FC−75) である。βは伝播定数、tは厚み、nは整数である。
【0011】上式より算出した周波数帯域特性を図4
(シングル・ディクス構造の場合)、図5(ダブル・デ
ィスク構造)に示す。各図において、それぞれAが従来
の場合、Bがダイヤモンド層15を形成した場合であ
る。ダイヤモンド層15の形成により周波数帯域特性が
改善される。ダイヤモンドは誘電率が5.68と出力窓
8のセラミックス(サファイア9.4)より小さく、周
波数帯域特性が改善される。一般に、誘電率が出力窓8
のセラミックスより小さい物質であれば、周波数帯域特
性は改善される。ダイヤモンドは強度が強く、熱伝導率
が大きく、誘電損失率が小さいので、高周波損失による
温度上昇、熱応力の抑制の面で優れている。
【0012】尚、ダイヤモンド層15の厚さは、薄いほ
ど広い周波数帯域特性が得られ、厚いほど熱伝導又は冷
却が良好になるので、適当な厚さにするが、実用上は1
mm以下に定めることが望ましい。又、この発明のジャ
イロトロンは、上記の出力部以外は従来例(図2)と同
一構成ゆえ、詳細な説明を省略する。
【0013】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
出力窓の表面にダイヤモンド層が形成されているので、
出力窓の通過周波数帯域特性が著しく改善される。又、
ダイヤモンドは強度が強く熱伝導率が大きく誘電損失率
が小さいので、高周波損失による温度上昇および熱応力
が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態に係るジャイロトロン
の出力部を示す断面図であり、(a)は出力窓がシング
ル・ディクス構造の場合、(b)は出力窓がダブル・デ
ィクス構造の場合。
【図2】一般的なジャイロトロン全体の概略構成を示す
断面図。
【図3】従来のジャイロトロンの出力部を示す断面図で
あり、(a)は出力窓がシングル・ディクス構造の場
合、(b)は出力窓がダブル・ディクス構造の場合。
【図4】この発明および従来のジャイロトロンの出力窓
(シングル・ディクス構造の場合)における周波数帯域
特性を示す特性曲線図であり、Aは従来、Bはこの発
明。
【図5】この発明および従来のジャイロトロンの出力窓
(ダブル・ディクス構造の場合)における周波数帯域特
性を示す特性曲線図であり、Aは従来、Bはこの発明。
【符号の説明】
1…電子銃部、2…ビームトンネル部、3…共振空胴
部、8…出力窓、9…出力部、10…コレクタ部、13
…出力電磁波ビ−ム、15…ダイヤモンド層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビームを発生する電子銃部と、この
    電子銃部の下流に設けられた共振空胴部と、この共振空
    胴部の下流に配置されたコレクタ部と、上記共振空胴部
    で発生された電磁波を透過する誘電体出力窓を有する出
    力部とを備えてなるジャイロトロンにおいて、 上記出力窓の表面にダイヤモンド層が形成されてなるこ
    とを特徴とするジャイロトロン。
  2. 【請求項2】 上記ダイヤモンド層の厚さは1mm以下
    に設定されてなる請求項1記載のジャイロトロン。
JP30045897A 1997-10-31 1997-10-31 ジャイロトロン Pending JPH11135029A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30045897A JPH11135029A (ja) 1997-10-31 1997-10-31 ジャイロトロン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30045897A JPH11135029A (ja) 1997-10-31 1997-10-31 ジャイロトロン

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11135029A true JPH11135029A (ja) 1999-05-21

Family

ID=17885046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30045897A Pending JPH11135029A (ja) 1997-10-31 1997-10-31 ジャイロトロン

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JP (1) JPH11135029A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013526765A (ja) * 2010-05-18 2013-06-24 イー2ヴイ テクノロジーズ (ユーケイ) リミテッド 電子管

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013526765A (ja) * 2010-05-18 2013-06-24 イー2ヴイ テクノロジーズ (ユーケイ) リミテッド 電子管

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