JPS5820087B2 - タクウドウクライストロン - Google Patents
タクウドウクライストロンInfo
- Publication number
- JPS5820087B2 JPS5820087B2 JP9093074A JP9093074A JPS5820087B2 JP S5820087 B2 JPS5820087 B2 JP S5820087B2 JP 9093074 A JP9093074 A JP 9093074A JP 9093074 A JP9093074 A JP 9093074A JP S5820087 B2 JPS5820087 B2 JP S5820087B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- klystron
- efficiency
- frequency
- harmonic
- 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.)
- Expired
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- Microwave Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高能率が得られるようにした多空胴クライ
ストロンに関するものである。
ストロンに関するものである。
まず、クライストロンの集群能率について、２空胴クラ
イストロンを例にとって説明する。
イストロンを例にとって説明する。
第１図は２空胴クライストロンの概念図で、図示しない
カソードから出た電子１は直流電圧ｖ。
カソードから出た電子１は直流電圧ｖ。
で加速され、ｕｏ””ｖ’η（％’０’（たゾし、ｋは
電子の電荷とその質量の比である）の速度で入力空胴２
の間隙３に達する。
電子の電荷とその質量の比である）の速度で入力空胴２
の間隙３に達する。
この人力空胴２に、Ｖ＝Ｖ１ｓｉｎωｔ
−−−−…−°−−−−−−−−−（１）こ−に、ω：
角周波数、Ｖｌ：最大振幅の高周波振動があると、間隙
３には軸方向に、 こ＼にｄｌ： 間隙３の幅 の電界が生じ、これにより電子１は、加速、減速を受け
る。
−−−−…−°−−−−−−−−−（１）こ−に、ω：
角周波数、Ｖｌ：最大振幅の高周波振動があると、間隙
３には軸方向に、 こ＼にｄｌ： 間隙３の幅 の電界が生じ、これにより電子１は、加速、減速を受け
る。
したがって、入力空胴２を出た時の電子の速度Ｖは、近
似的に次式のようになる。
似的に次式のようになる。
この様に速度変調を受けた電子が、出力空胴５に達する
と、出力空胴５には高周波出力が誘導され、その能率η
は（４）式のようになる。
と、出力空胴５には高周波出力が誘導され、その能率η
は（４）式のようになる。
η＝Ｊ１（Ｘ）ｓｉｎωｔｏ曲°曲聞°曲（４）こ＼で
、コ、：１次の第１種ベッセル函数ｔ：人力空胴と出力
空胴との距離４ であり、この場合の最大能率は、Ｘ＝１．８４の時のη
＝０．５８２である。
、コ、：１次の第１種ベッセル函数ｔ：人力空胴と出力
空胴との距離４ であり、この場合の最大能率は、Ｘ＝１．８４の時のη
＝０．５８２である。
したがって、理論的にも５８係以上の高能率のクライス
トロンを供給しえないことがわかる。
トロンを供給しえないことがわかる。
この発明は、上記能率の上限を越え、より高能率なりラ
イストロンを供給することを目的とするものである。
イストロンを供給することを目的とするものである。
以下この発明について説明する。はじめに高能率化の一
手段である鋸歯状波集群について、第１図を用いて説明
する。
手段である鋸歯状波集群について、第１図を用いて説明
する。
入力空胴２には、下記（５）式で表わされる鋸歯状波の
高周波電圧が供給されるものとする。
高周波電圧が供給されるものとする。
すると、入力空胴２を出た時の電子の速度Ｖは下記（６
）式のようになる。
）式のようになる。
この様に速度変調を受けた電子１が出力空胴５に達する
と、その時の電子の位相θ、は、 のよ５になる。
と、その時の電子の位相θ、は、 のよ５になる。
こ＼でとして正規化すると、（７）式は、
となり、もし、Ｘ＝２ならば、θ、＝０となり、電子は
、θ８＝２πｎの位相に全部集群されることになり、能
率は１００係となる。
、θ８＝２πｎの位相に全部集群されることになり、能
率は１００係となる。
この鋸歯状波はフーリエ級数で展開でき、その第２項ま
でとると、 のようになり、出力空胴５での電子１の位相θ′は下記
（１０）式のようになる。
でとると、 のようになり、出力空胴５での電子１の位相θ′は下記
（１０）式のようになる。
これから能率ηを求めると、η＝０．７４となり、基本
波と第２高調波とにより変調してやれば、最適条件で基
本波のみの時のη＝０．５８に比べて、約２７％能率向
上させることができる。
波と第２高調波とにより変調してやれば、最適条件で基
本波のみの時のη＝０．５８に比べて、約２７％能率向
上させることができる。
したがって、１つの空胴で基本波と第２高調波の両方で
共振させてやれば、鋸歯状波集群が実現できることにな
る。
共振させてやれば、鋸歯状波集群が実現できることにな
る。
第２図は上記原理に基づくこの発明の一実施例を示すも
ので、入力空胴２、出力空胴５、および中間空胴６の３
空胴クライストロンである。
ので、入力空胴２、出力空胴５、および中間空胴６の３
空胴クライストロンである。
中間空胴６の詳細は第３図に示すように、ビス７とダイ
ヤフラム９とを備えており、それらの支持棒８，１０の
長さ１１．１２が可変できるように構成されている。
ヤフラム９とを備えており、それらの支持棒８，１０の
長さ１１．１２が可変できるように構成されている。
さて、一般にリエントラント型角型空胴の基本モードは
ＴＭ１１０であり、その２倍に近い共振周波数をもち、
かつ軸方向電界をもつモードにＴＭ１１１がある。
ＴＭ１１０であり、その２倍に近い共振周波数をもち、
かつ軸方向電界をもつモードにＴＭ１１１がある。
そこで第３図に示したように中間空胴６の端面にビス７
とダイヤフラム８とを具備させることにより、この２つ
のモードの共振周波数を、各々はゾ独立して変化させる
事ができる第４図と第５図にビス７とダイヤフラム９の
長さ１１．１２の変化による２つのモードの共振周波数
の変化を示した。
とダイヤフラム８とを具備させることにより、この２つ
のモードの共振周波数を、各々はゾ独立して変化させる
事ができる第４図と第５図にビス７とダイヤフラム９の
長さ１１．１２の変化による２つのモードの共振周波数
の変化を示した。
これかられかるように、必要な動作周波数Ｆ。
に対して、基本モードＴＭ１１ｏを周波数Ｆ。
に合わせ、第２高調波モードＴＭ１．１を周波数２Ｆｏ
に合わせる事ができる。
に合わせる事ができる。
これによって前述した原理による基本波と第２高調波の
両方に共振できる３空胴クライストロンが実現され、充
分な高能゛率を達成できる。
両方に共振できる３空胴クライストロンが実現され、充
分な高能゛率を達成できる。
なお、前述した基本波と第２高調波の両方に共振する空
胴は１つだけでなく、多空胴のうちの複数個でも良いの
はもちろんである。
胴は１つだけでなく、多空胴のうちの複数個でも良いの
はもちろんである。
また上記実施例以外の手段であっても、２つのモードの
共振周波数さえ、Ｆｏと２Ｆｏとに合えば鋸歯状波集群
を実現させることができる。
共振周波数さえ、Ｆｏと２Ｆｏとに合えば鋸歯状波集群
を実現させることができる。
以上詳細に説明したように、この発明は多空胴中の少な
くとも１つを基本モード共振周波数Ｆ。
くとも１つを基本モード共振周波数Ｆ。
とその第２高調波２Ｆｏの両方に共振するように構成し
たので、従来のものに比して、格段と高能率なりライス
トロンが得られる特長がある。
たので、従来のものに比して、格段と高能率なりライス
トロンが得られる特長がある。
第１図は集群能率の説明のための２空胴クライストロン
の概念図、第２図はこの発明の一実施例を示す構成略図
、第３図は第２図の実施例における中間空胴の詳細を示
す拡大断面図、第４図は第３図の中間空胴におけるビス
の長さに対するＴＭ、１ｏ、 ＴＭ１□１モードの共振
周波数の変化を示すグラフ、第５図は同じくダイヤフラ
ムの位置に対してのＴＭ１１０ 、ＴＭ１１１モードの
共振周波数の変化を示すグラフである。 図中、２は入力空胴、５は出力空胴、６は中間空胴、７
はビス、９はダイヤフラムである。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
の概念図、第２図はこの発明の一実施例を示す構成略図
、第３図は第２図の実施例における中間空胴の詳細を示
す拡大断面図、第４図は第３図の中間空胴におけるビス
の長さに対するＴＭ、１ｏ、 ＴＭ１□１モードの共振
周波数の変化を示すグラフ、第５図は同じくダイヤフラ
ムの位置に対してのＴＭ１１０ 、ＴＭ１１１モードの
共振周波数の変化を示すグラフである。 図中、２は入力空胴、５は出力空胴、６は中間空胴、７
はビス、９はダイヤフラムである。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 基本モード共振周波数と第２高調波周波数を各々独
立に調整できる機構を有し、鋸歯状波集群の基本モード
共振周波数と、その第し高調波周波数の両方に共振する
空胴な少なくとも１つ具備することを特徴とする多空胴
クライストロン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093074A JPS5820087B2 (ja) | 1974-08-08 | 1974-08-08 | タクウドウクライストロン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093074A JPS5820087B2 (ja) | 1974-08-08 | 1974-08-08 | タクウドウクライストロン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5119473A JPS5119473A (ja) | 1976-02-16 |
| JPS5820087B2 true JPS5820087B2 (ja) | 1983-04-21 |
Family
ID=14012147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9093074A Expired JPS5820087B2 (ja) | 1974-08-08 | 1974-08-08 | タクウドウクライストロン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820087B2 (ja) |
-
1974
- 1974-08-08 JP JP9093074A patent/JPS5820087B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5119473A (ja) | 1976-02-16 |
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