JPH11330807A - 電磁放射ビ―ム用導波管 - Google Patents
電磁放射ビ―ム用導波管Info
- Publication number
- JPH11330807A JPH11330807A JP11084487A JP8448799A JPH11330807A JP H11330807 A JPH11330807 A JP H11330807A JP 11084487 A JP11084487 A JP 11084487A JP 8448799 A JP8448799 A JP 8448799A JP H11330807 A JPH11330807 A JP H11330807A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- window
- windows
- waveguide
- passage
- pressure
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/08—Dielectric windows
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁放射ビームが進行する導波管内の
窓の厚さを前記ビームの反射を増加させるないように、
低下させた導波管を提供する。 【解決手段】 前記導波管に、通路と、それぞれ互い
に間隔を置き、かつ前記通路を横切って延伸した曲線断
面を有する２つの窓とを備え、前記窓間の空間における
圧力をその外側の前記通路における圧力より高くなるよ
うに保持する。
窓の厚さを前記ビームの反射を増加させるないように、
低下させた導波管を提供する。 【解決手段】 前記導波管に、通路と、それぞれ互い
に間隔を置き、かつ前記通路を横切って延伸した曲線断
面を有する２つの窓とを備え、前記窓間の空間における
圧力をその外側の前記通路における圧力より高くなるよ
うに保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁放射ビーム用
の導波管に関する。
の導波管に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁放射、特にマイクロ波の放射は、ジ
ャイロトロン（ｇｙｒｏｔｒｏｎ）及び他の高電力マイ
クロ波発生源により発生される。放射ビームが発生さ
れ、かつこれが導波管に沿って射出ポートへ進行する。
この導波管は、通常、円形断面の通路を備えており、こ
れを横切って延伸する窓を有する。電磁放射ビームはこ
の窓を通って進行する。この窓は環境的な要因から電磁
発生源又は検出器を保護するために使用されている。こ
の窓は、サファイヤ、ダイヤモンド等のような種々の物
質から作成可能とされる。このような窓は、曲線断面が
示唆されてはいたが、一般的に平面である。
ャイロトロン（ｇｙｒｏｔｒｏｎ）及び他の高電力マイ
クロ波発生源により発生される。放射ビームが発生さ
れ、かつこれが導波管に沿って射出ポートへ進行する。
この導波管は、通常、円形断面の通路を備えており、こ
れを横切って延伸する窓を有する。電磁放射ビームはこ
の窓を通って進行する。この窓は環境的な要因から電磁
発生源又は検出器を保護するために使用されている。こ
の窓は、サファイヤ、ダイヤモンド等のような種々の物
質から作成可能とされる。このような窓は、曲線断面が
示唆されてはいたが、一般的に平面である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電磁放
射ビーム用の導波管は、通路と、それぞれ互いに間隔を
置き、かつ前記通路を横切って延伸する曲線断面を有し
た２つの窓とを備え、前記窓間の空間はその外側の前記
通路における圧力より高い圧力にある。
射ビーム用の導波管は、通路と、それぞれ互いに間隔を
置き、かつ前記通路を横切って延伸する曲線断面を有し
た２つの窓とを備え、前記窓間の空間はその外側の前記
通路における圧力より高い圧力にある。
【０００４】更に、本発明によれば、前記窓は、凸面及
び凹面を有し、かつ前記窓のうちの１つの凹面は、前記
ビームに向けられている。
び凹面を有し、かつ前記窓のうちの１つの凹面は、前記
ビームに向けられている。
【０００５】本発明の好ましい形式において、前記間隔
を置く窓は凸面及び凹面を有すると共に、前記凸面は互
いに向き合っている。
を置く窓は凸面及び凹面を有すると共に、前記凸面は互
いに向き合っている。
【０００６】前記窓間に定められる空間は、前記空間の
外側の通路における圧力より高い圧力にある。前記通路
は、典型的には、真空状態であり、かつその空間の圧力
は５気圧までである。
外側の通路における圧力より高い圧力にある。前記通路
は、典型的には、真空状態であり、かつその空間の圧力
は５気圧までである。
【０００７】更に、本発明によれば、前記２つの窓の下
流に間隔を置き、かつ前記通路を横切って延伸する更な
る曲線の窓が設けられる。この曲線の窓は、好ましく
は、凸面及び凹面を有し、かつその凸面は前記２つの窓
に面している。
流に間隔を置き、かつ前記通路を横切って延伸する更な
る曲線の窓が設けられる。この曲線の窓は、好ましく
は、凸面及び凹面を有し、かつその凸面は前記２つの窓
に面している。
【０００８】前記窓は、好ましくは、半球の一部をなす
形状を有する。前記半球の部分の最適半径は、２つの要
素により決定されてもよい。第１に、その曲率は、平坦
な窓に対し、実質的に機械的な効果を達成するために十
分小さいことが必要とされる。曲面の窓の機械的な効果
は、前記窓の厚さを便宜的なレベルに低下させるのに十
分なものでなければならない。ＣＶＤダイヤモンドのと
きに、前記厚さは、好ましくは、２ｍｍ以下に保持され
る。その機械的な効果は、前記窓の面積を増加させる、
前記窓の圧力処理能力を増加させる、又は厚さを減少さ
せるために、利用されてもよい。
形状を有する。前記半球の部分の最適半径は、２つの要
素により決定されてもよい。第１に、その曲率は、平坦
な窓に対し、実質的に機械的な効果を達成するために十
分小さいことが必要とされる。曲面の窓の機械的な効果
は、前記窓の厚さを便宜的なレベルに低下させるのに十
分なものでなければならない。ＣＶＤダイヤモンドのと
きに、前記厚さは、好ましくは、２ｍｍ以下に保持され
る。その機械的な効果は、前記窓の面積を増加させる、
前記窓の圧力処理能力を増加させる、又は厚さを減少さ
せるために、利用されてもよい。
【０００９】曲率半径が増加すると、その横力が増加す
るので、前記窓のエッジの取り付けは益々重要となる。
しかしながら、完全な半球を与えるように半径を減少さ
せると、法線からの入射角における大きな変化を原因と
するビームの反射のために、他の問題が発生する。
るので、前記窓のエッジの取り付けは益々重要となる。
しかしながら、完全な半球を与えるように半径を減少さ
せると、法線からの入射角における大きな変化を原因と
するビームの反射のために、他の問題が発生する。
【００１０】前記窓の厚さは、好ましくは、前記ビーム
の反射を最小にするために、電磁放射の半波長の整数倍
である。
の反射を最小にするために、電磁放射の半波長の整数倍
である。
【００１１】前記窓が配置される通路は、管によりほぼ
定められる。これらの窓は、前記管内にほぼ支持される
エッジを有する。
定められる。これらの窓は、前記管内にほぼ支持される
エッジを有する。
【００１２】前記窓が作成される物質は、典型的には、
サファイヤ、ダイヤモンド、ゲルマニウム、セレン化亜
鉛、シリコン、ドープド・シリコン（ｄｏｐｅｄ、ｓｉ
ｌｉｃｏｎ）、窒化シリコン、窒化アルミニウム及び窒
化ボロンである。前記窓は、好ましくは、低い誘電体損
失を有するダイヤモンドから作成される。このようなダ
イヤモンドは、好ましくは、化学蒸着（ＣＶＤ）使用し
て製作される。
サファイヤ、ダイヤモンド、ゲルマニウム、セレン化亜
鉛、シリコン、ドープド・シリコン（ｄｏｐｅｄ、ｓｉ
ｌｉｃｏｎ）、窒化シリコン、窒化アルミニウム及び窒
化ボロンである。前記窓は、好ましくは、低い誘電体損
失を有するダイヤモンドから作成される。このようなダ
イヤモンドは、好ましくは、化学蒸着（ＣＶＤ）使用し
て製作される。
【００１３】本発明は、例えばジャイロトロンにより発
生されたマイクロ波放射に格別な応用を有する。
生されたマイクロ波放射に格別な応用を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】ここで、添付図面を参照して本発
明の２つの実施例を説明する。
明の２つの実施例を説明する。
【００１５】図１を参照すると、マイクロ波放射のよう
な電磁放射用の導波管が、円形断面の通路１２を定める
管１０を備えている。相互に間隔を置いた窓１４、１６
が通路１２を横切って延伸している。電磁放射ビームは
通路１２に沿って矢印１８の方向に進行する。この電磁
放射は窓１４の上流に存在する領域で発生される。この
ビームは窓１４を通って進行し、窓１６を通って進行し
た後は導波管から射出される。
な電磁放射用の導波管が、円形断面の通路１２を定める
管１０を備えている。相互に間隔を置いた窓１４、１６
が通路１２を横切って延伸している。電磁放射ビームは
通路１２に沿って矢印１８の方向に進行する。この電磁
放射は窓１４の上流に存在する領域で発生される。この
ビームは窓１４を通って進行し、窓１６を通って進行し
た後は導波管から射出される。
【００１６】窓１４、１６は曲げられており、それぞれ
半球の一部を定めている。これらの窓は、凸面（１４ａ
及び１６ａ）及び凹面（１４ｂ及び１６ｂ）をそれぞれ
有する。従って、これら窓の凸面は互いに向き合い、か
つこれらの間に例えば５気圧以下の圧力状態にある空間
１２ａを定める。空間１２ａの外側の通路１２は、低い
圧力、典型的には真空である。その圧力差は凸面を圧縮
状態に保持する。即ち、凸面に対する圧力は、凹面に対
する圧力より高くなければならない。
半球の一部を定めている。これらの窓は、凸面（１４ａ
及び１６ａ）及び凹面（１４ｂ及び１６ｂ）をそれぞれ
有する。従って、これら窓の凸面は互いに向き合い、か
つこれらの間に例えば５気圧以下の圧力状態にある空間
１２ａを定める。空間１２ａの外側の通路１２は、低い
圧力、典型的には真空である。その圧力差は凸面を圧縮
状態に保持する。即ち、凸面に対する圧力は、凹面に対
する圧力より高くなければならない。
【００１７】窓１４、１６の厚さは、好ましくは、パワ
ーを反射しないことを確実とするために電磁放射の半波
長の整数倍である。
ーを反射しないことを確実とするために電磁放射の半波
長の整数倍である。
【００１８】窓のエッジ１４ｃ及び１６ｃは、管１０に
適当に取り付けられ、かつ支持される。特に窓がＣＶＤ
ダイヤモンドから作成されている場合に、エッジの取り
付けは、そのエッジにおける応力分布が同一の負荷によ
る完全な半球等価領域と一致した応力状態に保持するよ
うにしなければならない。ＣＶＤダイヤモンドの場合
に、これは、モリブデン、タンタル若しくはインコネル
（Ｉｎｃｏｎｅｌ）のような金属、又はダイヤモンドと
ほぼ同一の熱膨張特性を有する非金属による両面ろう付
けによって達成されてもよい。
適当に取り付けられ、かつ支持される。特に窓がＣＶＤ
ダイヤモンドから作成されている場合に、エッジの取り
付けは、そのエッジにおける応力分布が同一の負荷によ
る完全な半球等価領域と一致した応力状態に保持するよ
うにしなければならない。ＣＶＤダイヤモンドの場合
に、これは、モリブデン、タンタル若しくはインコネル
（Ｉｎｃｏｎｅｌ）のような金属、又はダイヤモンドと
ほぼ同一の熱膨張特性を有する非金属による両面ろう付
けによって達成されてもよい。
【００１９】ジャイロトロン及び実験的な核融合反応炉
の実際的な構成において、通常の動作条件は、ジャイロ
トロン窓が超高真空に保持され、かつ反応炉それ自体は
低くした圧力に保持されるようにしたものである。その
ような場合は、図１の実施例が適当である。このような
いくつかの状況において、例えば反応炉が故障した場合
には、反応炉内の圧力が遙かに高い、例えば５気圧のレ
ベルに到達し得る。従って、２つの凸面１４ａ及び１６
ａ間の空間１２ａにおける静圧は、例外的な環境におい
て予測されるものより、いくらか高いレベルにあること
が好ましい。
の実際的な構成において、通常の動作条件は、ジャイロ
トロン窓が超高真空に保持され、かつ反応炉それ自体は
低くした圧力に保持されるようにしたものである。その
ような場合は、図１の実施例が適当である。このような
いくつかの状況において、例えば反応炉が故障した場合
には、反応炉内の圧力が遙かに高い、例えば５気圧のレ
ベルに到達し得る。従って、２つの凸面１４ａ及び１６
ａ間の空間１２ａにおける静圧は、例外的な環境におい
て予測されるものより、いくらか高いレベルにあること
が好ましい。
【００２０】凸面１４ａ及び１６ａ間の空間１２ａは、
乾燥空気、乾燥窒素又はＳＦ６のようなガスを使用する
ことによって加圧されてもよい。
乾燥空気、乾燥窒素又はＳＦ６のようなガスを使用する
ことによって加圧されてもよい。
【００２１】何らかの理由により加圧された長い部分の
導波管が許容できないときは、窓１４、１６を図２に示
したように接近して配置することができる。この図にお
いて、図１の実施例と同一部分には同一番号が付けられ
ている。この実施例において、加圧された二重窓１４、
１６を有するのは、反応炉端のみである。更なる窓２０
は加圧された二重窓の下流に設けられる。窓２０のエッ
ジ２０ｃは管１０に適当に取り付けられ、かつ支持され
る。窓２０と窓１６との間の空間１２ｂは典型的には約
１気圧の圧力となり、一方、窓１４と窓１６との間の空
間１２ａは典型的には５気圧のより高い圧力となる。
導波管が許容できないときは、窓１４、１６を図２に示
したように接近して配置することができる。この図にお
いて、図１の実施例と同一部分には同一番号が付けられ
ている。この実施例において、加圧された二重窓１４、
１６を有するのは、反応炉端のみである。更なる窓２０
は加圧された二重窓の下流に設けられる。窓２０のエッ
ジ２０ｃは管１０に適当に取り付けられ、かつ支持され
る。窓２０と窓１６との間の空間１２ｂは典型的には約
１気圧の圧力となり、一方、窓１４と窓１６との間の空
間１２ａは典型的には５気圧のより高い圧力となる。
【図１】電磁放射を伝達する導波管の異なる実施例の概
要側面図。
要側面図。
【図２】電磁放射を伝達する導波管の異なる実施例の概
要側面図。
要側面図。
１０ 管 １２ 通路 １２ａ、１２ｂ 空間 １４、１６、２０ 窓 １４ａ、１６ａ、２０ａ凸面 １４ｂ、１６ｂ、２０ｂ凹面
Claims (14)
- 【請求項１】電磁放射ビーム用の導波管において、通路
と、それぞれ互いに間隔を置き、かつ前記通路を横切っ
て延伸する曲線断面を有した２つの窓とを備え、前記窓
間の空間はその空間の外側の前記通路における圧力より
高い圧力にある導波管。 - 【請求項２】前記窓は、凸面及び凹面を有し、前記窓の
うちの１つの凹面は前記ビームに向けられている請求項
１記載の導波管。 - 【請求項３】前記間隔を置く窓は、それぞれ凸面及び凹
面を有すると共に、前記凸面は互いに向き合っている請
求項１又は請求項２記載の導波管。 - 【請求項４】前記窓間に定められる空間は、５気圧まで
の圧力にあり、かつ前記通路は真空状態にある前記請求
項のうちのいずれか１つに記載の導波管。 - 【請求項５】更に、前記２つの窓の下流に間隔を置き、
かつ前記通路を横切って延伸する更なる曲線の窓を設け
た前記請求項のうちのいずれか１つに記載の導波管。 - 【請求項６】前記更なる曲線の窓は凸面及び凹面を有
し、かつ前記凸面は前記２つの窓に面している請求項５
記載の導波管。 - 【請求項７】前記窓は、半球の一部をなす形状を有する
前記請求項のうちのいずれか１つに記載の導波管。 - 【請求項８】前記窓の厚さは、前記電磁放射の半波長の
整数倍である前記請求項のうちのいずれか１つに記載の
導波管。 - 【請求項９】前記通路は、管により定められる前記請求
項のうちのいずれか１つに記載の導波管。 - 【請求項１０】前記窓は、前記管内に支持されたエッジ
を有する請求項記載の導波管。 - 【請求項１１】前記窓は、サファイヤ、ダイヤモンド、
ゲルマニウム、セレン化亜鉛、シリコン、ドープド・シ
リコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム及び窒化ボロ
ンから選択された１物質から作成される前記請求項のう
ちのいずれか１つに記載の導波管。 - 【請求項１２】前記窓は、低い誘電体損失を有するダイ
ヤモンドから作成される前記請求項のうちのいずれか１
つに記載の導波管。 - 【請求項１３】前記ダイヤモンドは、化学蒸着により製
作される請求項１２記載の導波管。 - 【請求項１４】前記電磁放射は、ジャイロトロンにより
発生されたマイクロ波放射である前記請求項のうちのい
ずれか１つに記載の導波管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9803534.8A GB9803534D0 (en) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | A waveguide for a beam of electromagnetic radiation |
| GB9803534.8 | 1998-02-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330807A true JPH11330807A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=10827268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11084487A Pending JPH11330807A (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-19 | 電磁放射ビ―ム用導波管 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0940876A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11330807A (ja) |
| GB (1) | GB9803534D0 (ja) |
| RU (1) | RU99103339A (ja) |
| ZA (1) | ZA991223B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2902931B1 (fr) * | 2006-06-23 | 2009-01-23 | Org Europeene De Rech | Guide d'ondes electromagnetiques comprenant un outil |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB741640A (en) * | 1953-09-25 | 1955-12-07 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements relating to electrical waveguides |
| GB777485A (en) * | 1954-10-15 | 1957-06-26 | English Electric Valve Co Ltd | Improvements in or relating to output arrangements for cavity magnetrons |
| GB1026123A (en) * | 1962-01-18 | 1966-04-14 | Emi Ltd | Improvements in or relating to devices for transferring high frequency energy |
| US3324427A (en) * | 1964-05-06 | 1967-06-06 | Varian Associates | Electromagnetic wave permeable window |
| US3345535A (en) * | 1964-08-26 | 1967-10-03 | Varian Associates | Arc protected high frequency electron discharge devices and waveguide window coupling assembly |
| US5175523A (en) * | 1991-03-14 | 1992-12-29 | Varian Associates, Inc. | Adjustable coaxial double-disk fluid cooled waveguide window with mean for preventing window bowing |
-
1998
- 1998-02-19 GB GBGB9803534.8A patent/GB9803534D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-02-16 ZA ZA9901223A patent/ZA991223B/xx unknown
- 1999-02-18 EP EP99301201A patent/EP0940876A1/en not_active Withdrawn
- 1999-02-18 RU RU99103339/09A patent/RU99103339A/ru not_active Application Discontinuation
- 1999-02-19 JP JP11084487A patent/JPH11330807A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA991223B (en) | 1999-08-16 |
| GB9803534D0 (en) | 1998-04-15 |
| RU99103339A (ru) | 2001-01-27 |
| EP0940876A1 (en) | 1999-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0955438B1 (en) | Improvements to thermally insulating glass panels | |
| US3716869A (en) | Millimeter wave antenna system | |
| CN85108631B (zh) | 具有支承结构的高功率电子束处理机窗 | |
| EP1506945A1 (en) | Translucent glass panel | |
| US20020033232A1 (en) | Quartz wafer processing chamber | |
| JP2007018771A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| CA2271076A1 (en) | Double-glazing unit | |
| CA2640511C (en) | Thermally stable multilayer mirror for the euv spectral range | |
| US6352749B1 (en) | Vacuum IG unit with transparent spacers | |
| JPH11330807A (ja) | 電磁放射ビ―ム用導波管 | |
| US4505977A (en) | Thermal insulation | |
| EP4304014A1 (en) | Frequency-selective reflector plate and reflection structure | |
| WO2005011450A2 (en) | Window arrangement | |
| JP5252914B2 (ja) | 低反射マイクロ波窓 | |
| US6605339B1 (en) | Micro heat barrier | |
| US6953005B2 (en) | Plasma processing apparatus utilizing a surface wave plasma | |
| US3179213A (en) | Dielectric window and method of making it | |
| EP0505066B1 (en) | Microwave waveguide window | |
| EP0507195A2 (en) | Helix type travelling wave tube structure with supporting rods covered with boron nitride or artificial diamond | |
| US6673254B1 (en) | Methods for fabricating a micro heat barrier | |
| US6118358A (en) | High average-power microwave window with high thermal conductivity dielectric strips | |
| US4617670A (en) | Aerodynamic windows for high power lasers | |
| US6707017B2 (en) | High-power microwave window | |
| JPH03282400A (ja) | 光学用窓材 | |
| AU3444493A (en) | Improvements to thermally insulating glass panels |