JPH1125869A - 輻射冷却形進行波管 - Google Patents

輻射冷却形進行波管

Info

Publication number
JPH1125869A
JPH1125869A JP17824797A JP17824797A JPH1125869A JP H1125869 A JPH1125869 A JP H1125869A JP 17824797 A JP17824797 A JP 17824797A JP 17824797 A JP17824797 A JP 17824797A JP H1125869 A JPH1125869 A JP H1125869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
collector
traveling wave
wave tube
radiation
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.)
Granted
Application number
JP17824797A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3067699B2 (ja
Inventor
Eiichi Kubo
栄一 久保
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9178247A priority Critical patent/JP3067699B2/ja
Priority to FR9808460A priority patent/FR2765727A1/fr
Publication of JPH1125869A publication Critical patent/JPH1125869A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3067699B2 publication Critical patent/JP3067699B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/027Collectors
    • H01J23/033Collector cooling devices

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量、かつ放熱効率に優れた衛星搭載用輻射
冷却形進行波管を提供する。 【解決手段】 進行波管のコレクタ部30に発生する熱
を宇宙空間に輻射冷却方式により放熱するコレクタ放熱
体1を、コレクタ部30に密着する内管1Aと、ドーム
形状外管1Bとからなる内外2重構造とすることにより
放熱面積を立体空間に拡大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波管であ
る進行波管のコレクタ部の放熱構造、特に、高出力の衛
星搭載用進行波管の輻射冷却形コレクタ放熱体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より比較的多く使用されている輻射
冷却形進行波管の一例を図5に示す。図5に示すよう
に、進行波管は、大きく分けて3つの部分すなわち、電
子銃部28,高周波回路29,コレクタ部30から構成
されている。
【0003】図5に示す進行波管においては、電子銃2
8により電子ビーム(図示せず)が形成され、この電子
ビームが高周波回路29を通過する間に入力線15より
導入された高周波と電子ビームが相互作用をして、高周
波の増幅が行われる。
【0004】増幅された高周波は、出力線11から外部
に取り出され、相互作用後の電子ビームは、コレクタ部
30に捕捉される。
【0005】電子相互の反発力による電子ビームの拡散
を防ぐため、電子ビームは、環状マクネット13とポー
ルピース12とを交互に組み合わせた周期磁界集束装置
で発生する交番磁界により細く絞られる。
【0006】電子銃部28において、電子ビームを取り
出すカソード23は、ヒータ24により約1000℃ま
で加熱される。カソード23とアノード電極21間には
数KVの電圧が印加され、この電位差でカソード23か
ら電子ビームは加速て取り出される。22は、カソード
23から放射される電子を細い電子ビームに絞り込むウ
ェネルト電極である。また25は、排気管であり、進行
波管の管内は、製造工程中に排気管25を通って10-9
torr程度の高真空に排気され、その後、排気管25
は、圧着封止されるようになっている。
【0007】高周波回路29は、高周波の入力窓16及
び出力窓10と、入力窓16と出力窓10の間を連絡す
るらせん状のヘリックス17とを有している。ヘリック
ス17は、入力線15と出力線11とに接続されてい
る。電子銃28から放射された電子ビームは、ヘリック
ス17の内側を通過し、通過する間に入力線15を通し
てヘリックス17に伝達された高周波と相互作用を行
う。そして、電子ビームの持つ運動エネルギーが高周波
の増幅に使われ、増幅された高周波が出力線11より取
り出される。相互作用の終わった電子ビームは(以下、
スペントビームという)、コレクタ部30で捕捉され
る。
【0008】図5に示されたコレクタ部30は、4段電
位低下形コレクタ構造に構成されている。すなわち、ス
ペントビームの中には、種々の速度を持つ電子が含まれ
ており、コレクタ電極4,5,6,7に電子ビームが衝
突して発生する熱を可及的に少なくするため、速度に応
じた電圧をコレクタ電極4,5,6,7に印加し、電子
がコレクタ電極4,5,6,7にソフトランディングす
るように構成されている。
【0009】従って、コレクタ電極4,5,6,7は無
数にあった方が良いが、コレクタ構造の簡便さを考慮
し、一般的に2〜4段のコレクタ電極構造が採用され
る。コレクタ電極4,5,6,7には、電子銃28に近
い電極の方から順に高い電圧が印加される。各コレクタ
電極4,5,6,7は、コレクタ絶縁石9により絶縁さ
れる。コレクタ電極4,5,6,7で発生した熱は、コ
レクタ絶縁石9を介してコレクタカン19に伝達され
る。コレクタカン19からは、輻射により宇宙空間へ放
熱される。コレクタカン19の表面には、熱輻射率が
0.8以上になるように表面処理が施されている。な
お、コレクタ部30で発生した熱が高周波回路29に伝
達されると、高周波回路29の温度が上昇し、ビーム透
過は不安定になる虞れがあるため、コレクタ部30の熱
が高周波回路29に伝達しないように、コレクタ部30
は、コレクタ支持板3にベローズ18a及び複数個の薄
肉の金属円筒18bを介して接続される。
【0010】このような従来例のコレクタ構造の輻射冷
却形進行波管Pは、出力が130Wないし200W以上
の高出力の衛星搭載用進行波管に用いられており、図1
1に示すように、宇宙空間に打ち上げられる衛星Gに搭
載されるものであり、その搭載本数も数本と限られてい
たが、衛星Gの熱負荷を軽減するために、多少の重量増
を犠牲にしたとしても使用されていた。ちなみに、図5
に示すコレクタ構造の進行波管の重量は、約3kgであ
る。
【0011】しかし、近年衛星の大型化、大容量化が進
み、図12に示すように1台の衛星Gに搭載する進行波
管Pの数が20台ないし30台となり、出力は100W
前後と比較的、出力が低くとも、搭載本数が多く、衛星
Gへの熱負荷が増大するに至り、新たに軽量形の輻射冷
却進行波管が要求されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このような技術上の要
請に対して、例えば図6或いは図8に示すような新たな
コレクタ放熱体形状の進行波管が開発された。
【0013】図6は、フィンタイプと呼ばれるコレクタ
放熱体を用いた輻射冷却形進行波管のコレクタ部を示す
斜視図、図7は、同コレクタ部の断面図である。図には
コレクタ部30の断面形状が示されていないが、例えば
図2に示すようなコレクタ構造が想定される。このよう
なコレクタ放熱体の構造においては、熱反射板2に接す
る放射状の羽根板26から熱が径方向に放射される。
【0014】また、図8は、コーンタイプと呼ばれるコ
レクタ放熱体を用いた輻射冷却形進行波管のコレクタ部
を示す斜視図、図9は同断面図である。このようなコレ
クタ放熱体の形状においては、コレクタ部30からの熱
は、コーン状の放熱板27の径方向より軸方向へより多
く放散される。
【0015】これらの軽量化された従来の輻射冷却形進
行波管は、コレクタ部で発生した熱を伝導により、進行
波管のケース基板へ放熱する伝導冷却形コレクタの外囲
器をそのまま使用し、コレクタ放熱体をコレクタ外周面
に密着して挿入する構造をとっていることが特徴であ
る。このような構成にすることによって、軽量化を実現
しており、進行波管の重量は、約1kgとなっている。
【0016】しかしながら、このような軽量化された従
来例においては、各々の放熱体形状において課題があっ
た。
【0017】例えば、図6のフィンタイプ形状において
は、衛星に複数の進行波管を併設して実装した場合、併
設された隣接の進行波管との間で熱干渉が起り、コレク
タ部の温度が上昇するという悪影響が生じてしまう。ま
た軸方向への熱放散が非常に少ないため、放熱の効率が
悪いという欠点があった。
【0018】また図8の形状においては、逆に径方向へ
の放熱が少なく、軸方向への放熱だけに頼っているた
め、放熱の効率が悪く、また、放熱量を増やす必要があ
る場合、放熱面積を拡大するためのコーン状の放熱板の
径を大きくしなければならず、重量が増えると共に機械
的強度上に問題が生じるという課題があった。
【0019】本発明の目的は、かかる従来例の有する不
都合を改善し、バランスのとれた放熱を実現し、放熱の
効率を上げると共に、衛星搭載用として機械的強度をも
つ軽量な輻射冷却形進行波管を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る輻射冷却形進行波管は、コレクタ放熱
体を有する輻射冷却形進行波管であって、コレクタ放熱
体は、進行波管のコレクタ部に発生する熱を宇宙空間に
輻射冷却方式により放熱するものであって、内外2重構
造とすることにより放熱面積を立体空間に拡大したもの
である。
【0021】また本発明に係る輻射冷却形進行波管は、
コレクタ放熱体を有する輻射冷却形進行波管であって、
コレクタ放熱体は、進行波管のコレクタ部に発生する熱
を宇宙空間に輻射冷却方式により放熱するものであっ
て、内管とドーム形状外管との内外2重構造からなり、
前記内管は、進行波管のコレクタ部の外周面に密接した
ものであり、前記ドーム形状外管は、前記内管の一端が
折り返されて前記内管に対し二重管を構成するものであ
る。
【0022】また前記ドーム形状外管は、テーパー状に
成形されたものである。
【0023】また前記ドーム形状外管の開口端は、前記
コレクタ部の熱反射板に接合されたものである。
【0024】また前記ドーム形状外管の開口端は、前記
コレクタ部の熱反射板の周方向に数ヶ所で接合されたも
のである。
【0025】また前記ドーム形状外管は、前記折り返し
部が前記コレクタ部の熱反射板に接合され、その開口端
を外部に向けて開放したものである。
【0026】
【作用】本発明に係る輻射冷却形進行波管によれば、進
行波管のコレクタ部に発生する熱を宇宙空間に輻射冷却
方式により放熱するコレクタ放熱体を、内外2重構造と
することにより放熱面積を立体空間に拡大する。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
【0028】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係る輻射冷却形進行波管を示す斜視図、図2は同断
面図である。
【0029】図において、本発明に係る輻射冷却形進行
波管は基本的構成として、コレクタ放熱体1を有する輻
射冷却形進行波管を対象とするものである。コレクタ放
熱体1は、進行波管のコレクタ部30に発生する熱を宇
宙空間に輻射冷却方式により放熱するものであって、内
外2重構造とすることにより放熱面積を立体空間に拡大
したものである。
【0030】次に本発明に係る輻射冷却形進行波管の具
体例を実施形態1として図1及び図2に基づいて説明す
る。図において、10は出力窓、11は出力線、12は
ポールピース、13はマグネット、14はケース板であ
る。また、進行波管のコレクタ部30は、コレクタ電極
4,5,6,7とコレクタ封入皿8とコレクタ絶縁石9
とを含んでいる。
【0031】本発明の実施形態1に係る輻射冷却形進行
波管におけるコレクタ放熱体1は、軽量で熱伝導率の良
い素材からなる筒状構造体であり、進行波管のコレクタ
部30に発生する熱を宇宙空間に輻射冷却方式により放
熱するものであって、内管1Aとドーム形状外管1Bと
の内外2重構造からなっている。内管1Aは、進行波管
のコレクタ部30の外周面に密接したものであり、ドー
ム形状外管1Bは、内管1Aの一端が折り返されて内管
1Aに対し二重管を構成したものである。
【0032】またドーム形状外管1Bは、テーパー状に
成形されており、その開口端縁には、切り欠き1Cが形
成され、ドーム形状外管の開口端は、コレクタ部30の
熱反射板2の周方向に数ヶ所で接合されている。実施形
態1では、ドーム形状外管1Bは、約20°のテーパ状
に成形されている。
【0033】また熱反射板2に接するドーム形状外管1
Bの開口端には、複数の切り欠き1Cが設けられ、円周
上の複数個所で熱反射板2にろう付されているが、ろう
付部は、外管1Bの熱がコレクタ支持体3の方に流入し
ないように最少のろう付面積で接続されている。ドーム
形状外管1Bの外表面は、熱輻射率を上げるためセラミ
ック・コーティングなどの表面処理が施される。その他
の構成は、従来のものと同じである。
【0034】図1及び図2に示す実施形態1によれば、
ドーム形状外管1Bがテーパー状であるため、径方向,
軸方向にバランス良く放熱することができ、放熱効率を
高めることができる。また外管1Bの端面をろう付によ
り熱反射板2に固定しているため、機械的強度を強固に
することができる。
【0035】(実施形態2)次に、本発明の実施形態2
を図3及び図4に基づいて説明する。図3に示す実施形
態2では、コレクタ放熱体1のドーム形状外管1Bは図
1で述べた形状とは逆方向にコレクタ部30の外周に挿
入され、折り返し部1Dがコレクタ部30の熱反射板2
に接合され、その開口端を外部に向けて開放したもので
ある。
【0036】本発明の実施形態2によれば、ドーム形状
外管1Bからは、その外表面はもとより内表面からも輻
射で熱が放散されることとなり、さらに放熱効率を向上
させることができる。またドーム形状外管1Bの機械的
強度を確保するためには、熱反射板2と接するドーム形
状外管1Bの折り返し部1Dの数カ所でろう付を行なえ
ば良い。
【0037】なお、いずれの実施形態においても、熱反
射板2は、コレクタ放熱体1で発生する熱が輻射で進行
波管のボディ側へ伝達するのを防ぐ役目を任っている。
また、進行波管を併設して実装した場合(図12参照)
の隣接する進行波管の熱干渉については、コレクタ放熱
体1の側面が円筒状であるため、フィンタイプのコレク
タ放熱体形状の場合に比べて、大幅に改善できる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、格
段に軽量化できると共に熱放散の効率を向上することが
でき、かつ機械強度を高めたコレクタ放熱体を提供する
ことができる。
【0039】また本発明によるコレクタ放熱体は、従来
形状のものに比べ形状がシンプルであるため、低コスト
で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1を示す斜視図である。
【図2】同断面図である。
【図3】本発明の実施形態2を示す斜視図である。
【図4】同断面図である。
【図5】従来例における輻射冷却形コレクタを組み込ん
だ進行波管の一例を示す断面図である。
【図6】軽量化された従来の輻射冷却コレクタの一例を
示す斜視図である。
【図7】同断面図である。
【図8】軽量化された従来の輻射冷却コレクタの他の例
を示す斜視図である。
【図9】同断面図である。
【図10】特開平6−323665号に開示された技術
を示す図である。
【図11】輻射冷却進行波管を搭載した従来の衛星構体
を示す斜視図である。
【図12】多数の輻射冷却形進行波管を搭載した最新型
の衛星構体を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 コレクタ放熱体 1A 内管 1B ドーム形状外管 2 熱反射板 3 コレクタ支持板 4,5,6,7 コレクタ電極 30 コレクタ部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コレクタ放熱体を有する輻射冷却形進行
    波管であって、 コレクタ放熱体は、進行波管のコレクタ部に発生する熱
    を宇宙空間に輻射冷却方式により放熱するものであっ
    て、内外2重構造とすることにより放熱面積を立体空間
    に拡大したものであることを特徴とする輻射冷却形進行
    波管。
  2. 【請求項2】 コレクタ放熱体を有する輻射冷却形進行
    波管であって、 コレクタ放熱体は、進行波管のコレクタ部に発生する熱
    を宇宙空間に輻射冷却方式により放熱するものであっ
    て、内管とドーム形状外管との内外2重構造からなり、 前記内管は、進行波管のコレクタ部の外周面に密接した
    ものであり、 前記ドーム形状外管は、前記内管の一端が折り返されて
    前記内管に対し二重管を構成するものであることを特徴
    とする輻射冷却形進行波管。
  3. 【請求項3】 前記ドーム形状外管は、テーパー状に成
    形されたものであることを特徴とする請求項2に記載の
    輻射冷却形進行波管。
  4. 【請求項4】 前記ドーム形状外管の開口端は、前記コ
    レクタ部の熱反射板に接合されたものであることを特徴
    とする請求項2又は3に記載の輻射冷却形進行波管。
  5. 【請求項5】 前記ドーム形状外管の開口端は、前記コ
    レクタ部の熱反射板の周方向に数ヶ所で接合されたもの
    であることを特徴とする請求項4に記載の輻射冷却形進
    行波管。
  6. 【請求項6】 前記ドーム形状外管は、前記折り返し部
    が前記コレクタ部の熱反射板に接合され、その開口端を
    外部に向けて開放したものであることを特徴とする請求
    項2又は3に記載の輻射冷却形進行波管。
JP9178247A 1997-07-03 1997-07-03 輻射冷却形進行波管 Expired - Lifetime JP3067699B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9178247A JP3067699B2 (ja) 1997-07-03 1997-07-03 輻射冷却形進行波管
FR9808460A FR2765727A1 (fr) 1997-07-03 1998-07-02 Radiateur thermique utilise pour refroidir un tube a onde progressive par un rayonnement thermique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9178247A JP3067699B2 (ja) 1997-07-03 1997-07-03 輻射冷却形進行波管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1125869A true JPH1125869A (ja) 1999-01-29
JP3067699B2 JP3067699B2 (ja) 2000-07-17

Family

ID=16045168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9178247A Expired - Lifetime JP3067699B2 (ja) 1997-07-03 1997-07-03 輻射冷却形進行波管

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3067699B2 (ja)
FR (1) FR2765727A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112369132A (zh) * 2018-07-12 2021-02-12 法国大陆汽车公司 具有改进的热导率的散热器
CN113579391A (zh) * 2021-07-15 2021-11-02 南京三乐集团有限公司 空间行波管热辐射器真空回流焊设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105823996B (zh) * 2015-01-08 2018-11-02 西门子(深圳)磁共振有限公司 用于超导磁体的热辐射屏、超导磁体和磁共振成像设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3426230A (en) * 1967-04-18 1969-02-04 Webb James E Direct radiation cooling of the collector of linear beam tubes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112369132A (zh) * 2018-07-12 2021-02-12 法国大陆汽车公司 具有改进的热导率的散热器
US12016155B2 (en) 2018-07-12 2024-06-18 Continental Automotive France Heat sink with improved thermal conductivity
CN113579391A (zh) * 2021-07-15 2021-11-02 南京三乐集团有限公司 空间行波管热辐射器真空回流焊设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP3067699B2 (ja) 2000-07-17
FR2765727A1 (fr) 1999-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3293480A (en) Pole piece and collector assembly for high frequency electron discharge device with cooling ribs
US3612934A (en) Collector for electron tubes
US3670196A (en) Helix delay line for traveling wave devices
JP3067699B2 (ja) 輻射冷却形進行波管
US3670197A (en) Delay line structure for traveling wave devices
US3662212A (en) Depressed electron beam collector
US3471739A (en) High frequency electron discharge device having an improved depressed collector
US3717787A (en) Compact depressed electron beam collector
JP3038830B2 (ja) 伝導冷却形多段コレクタ
US3666980A (en) Depressable beam collector structure for electron tubes
US3193003A (en) Heat exchange apparatus having additional conducting paths
US3255377A (en) Reverse magnetron with cathode support structure
US5964633A (en) Method of heat shrink assembly of traveling wave tube
JP3996442B2 (ja) 電子銃
US20060097669A1 (en) Electron tube
US3448325A (en) Linear beam tube having a beam collector cooled by radiation through an infrared window
US3448313A (en) Efficient radiation cooled beam collector for linear beam devices
JP3185038B2 (ja) マグネトロンの冷却装置
JP2923872B2 (ja) 進行波管
JP3334694B2 (ja) 進行波管
US5990600A (en) Emissive heat radiator with semi-cylindrical heat radiating member
JPS6217971Y2 (ja)
JP3161380B2 (ja) 輻射放熱体およびそれを備えたマイクロ波管
US2817039A (en) Cathode support
JPH081786B2 (ja) 電子管用電子銃