JPS5840814B2 - 多段抑制コレクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コレクタに関するもので、特に、運動電子を
捕獲するために使用する改善された効率を有する多段抑
制コレクタに関するものである。

多くの電子装置は、その装置の動作において必要不可欠
な機能として、ビーム状にされている例えば電子等の荷
電粒子の進行流を用いている。

例えば、マイクロ波管の１つの型である進行波管は、ビ
ームを形成する電子源を含んでいる。

そのビーム内で、電子は、所定の速度に加速され、マイ
クロ波管体内の「相互作用１領域を通る軸路に沿って方
向づけられる。

相互作用領域では、運動エネルギーが、運動電子から例
えばマイクロ波信号等の高周波電磁界に転移される。

この高周波電磁界は、運動電子とほぼ同速度で相互領域
を通る低速波構造に沿って伝搬される。

電子のエネルギーは。電子的相互作用として特徴づけら
れる交換過程を経て、マイクロ波電磁界に写えられる。

このことは、相互作用領域から出てくる電子の速度が、
より低速になっていることにより証明される。

「弱りきった」電子は、相互作用領域を通過した後、コ
レクタと呼ばれる最終的管素子によって集められる。

コレクタは、入射電子を集め、電源に戻す。運動粒子の
ほとんどのエネルギーは、それら粒子がコレクタ等の固
定素子に衝突する際、熱となって失われる。

この熱は、マイクロ波管内で好ましくない熱作用を行な
い、マイクロ波管動作の電気的効率を低下させる。

周知の抑制コレクタ、特に多段抑制コレクタは、減速電
界により制御される電子の速度分類過程によって、好ま
しくない熱の発生を低減させるとともに、進行波管動作
の電気的効率を増すようなマレフタである。

上記減速電界は、電子を減速させるので、電子は、減速
した速度、理想的には零速度で電極に集められる。

当業者に知られている様に、多段抑制コレクタは、電子
用通路を持つ一連の空間的に離隔した金属電極、最終電
極及び電子を受は入れる通路入口によって物理的に特徴
づけられる。

各電極は、入口を通してコレクタ領域を通過する電子に
対して減速電界を与える様に、接地前回路に関して連続
的に低下する電圧（すなわち連続的に大きくなる負方向
電圧）に保持される。

その様な形の装置は、非常に良く進歩してきているが故
に、本質は複雑である。

文献から知る限り、本発明以前にある多段抑制コレクタ
の最も効果的購造として、いわゆる米国特許第３，５２
６，８０５号に記載のコレクタと、ＮＡＳＡ−ＧＥコレ
クタとがある。

もしも、より詳細にこれらコレクタについて知りたい場
合には、次の特許並びに一般文献が、その背景として参
考となる。

特許としては、オオコシ他（０ｋｏｓｈｉｅｔ ａｌ）
のＵ、Ｓ、３，５２６，８０５、ミーラン他（Ｍｉｈｒ
ａｎ ｅｔ ａｌ）のＵ、Ｓ、 ３，６４４，７７８、
及びコスマール（Ｋｏｓｍａｈｌ）のＵ、Ｓ、３，７０
．２，９５１がある。

また、文献としては、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ−ｓａｃｔ
ｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ（
電子装置に関するＩＥＥＥＩ−ランザクジョン）、■ｏ
ｌ。

ＥＤ １９ 、 Ｎｏ、１ 、Ｊａｎ、１９７２゜ｐｐ
１０４−１１０゜ＴＨＥ Ｔｉ１ｔｅｄ Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ ＳｏｆｔＬａｎｄｉｎｇ Ｃｏ
１１ｅｃｔｏｒ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａ −
ｔｉｏｎ ｔａ ａＴｒａｖｅｌｔｉｎｇＷａｖｅ Ｔ
ｕｂｅ （傾斜電界軟着陸コレクタ及びその進行波管べ
の応用）、オオコシ他（０ｋｏｓｈｉ ｅｔ ａｌ）、
ＩＥＥＥＴｒａ”ｎ５ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ （電子装置に関する■Ｅ
ＥＥトランザクション）、Ｖｏ １．ＥＤ １９ 、
Ｎｏ、１． Ｊａｎ、１９７２． ｐｐＨ）１２１、Ａ
ＴｅＴｅｎ−８ｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ
Ｄｅ−ｐｒｅｓｓｅｄ Ｃｏ１１ｅｃｔｏｒ ｆｏｒ
ＩｍｐｒｏｖｉｎｇＫｌｙｓｔｒｏｎ Ｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｃｙ （クライストロン効率改善のための１０段静電
抑制コレクタ）、ニウゲバウア他（Ｎｅｕｇｅｂａｕｅ
ｒ ｅｔ ａｌ）、及びＭｕｌｔｉｓｔａｇｅ Ｄｅｐ
ｒｅｓｓｅｄ Ｃｏ１１ｅｃｔｏｎ Ｉｎ−ｖｅｓｔｉ
ｇａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ Ｗａ
ｖｅＴｕｂｅｓ（進行波管用多段抑制コレクタ研究）、
クンマル（Ｔ ａｒｒｍａ ｒ ｕ ）、ＮＡＳＡ
ＣＲ−７２９５０ＥＤＤＷ３２０７、コントラクト Ｎ
ＡＳ３−１１５３６最終コントラクトレポートがある。

米国特許第３，５２６，８０５号に記載のコレクタは、
電子を電子速変の関数として分類するために、横方向電
界と長手方向磁界の組合せを用いている。

ＮＡＳＡコレクタは、カップ状電極及びカップ状電極の
中心に配置された先細スパイクによって作られる減速電
界を用いている。

印加電圧に関するその様な構造の効果は、軸付近を運動
する電子に対して負性焦点距離を持つ電子ミラーを与え
ることにある。

したがって、反射ビームは、入射ビームよりも一層分離
されている。

前述のＮＡＳＡコレクタは、スパイク状反射素子の非集
束特性によって制限される。

さらに９．幾つかの電子はスパイク状素子に衝突し、二
次電子を発生する。

これらの二次電子は管の相互作用領域に加速して戻され
るため、困難な問題を生ずる。

また、米国・特許第３．５２６，８０５号に記載のコレ
クタは、適切に機能するために軸方向磁界を臨界値の大
きさに保持する必要があって、高電力動作に不適である
。

本発明の目的は、改善された効率を持゛っ多段抑制コレ
クタ構造を与えることにある。

本発明の他の目的は、二次電子の発生を避けかつ臨稈電
磁界集束を必要としない新規な多段抑制コレクタを与え
ることにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るコレクタは、
好ましくは円状形の電子入口を持つ真空領域と、該領域
内に２次元双曲線形の静電集束界を確立する手段とを有
し、上記電子人口は領域内に非対称に配置され、上記静
電界は、上記入口方向から見て本質的に凹曲線となる等
電位線を有することを特徴としている。

また、上記静電集東界確立手段は、前記人口から遠く離
れた位置に設けられた背面反射電極と、互いに離隔しか
つ電気的に絶縁され、前記入口と反射電極間に配置され
ている多数の中間電極を有する。

各中間電極は電子ビーム通過用の通路を有し、その通路
の少なくとも１個はスロット状形状をなし、さらに、前
記各電極は前記人口から見て凹面形状をしており、前記
電子入口は前記電極に対して非対称に配置されている。

本発明に係るコレクタの一実施例が第１図に部分断面図
で示されている。

この実施例は、理想的構造を表わしている。

コレクタは、適切には線形ビーム形のマイクロ波管２の
−素子として接続されている。

本発明を理解する上でマイクロ波管の各部の詳細な構成
は必要ではなく、またそれは公知であるので、マイクロ
波管部分は簡単に図示し、さらに述べることもない。

また、マイクロ波管の他の主要部に対してコレクタの大
きさは相対的に誇張されており、比例していない。

このことは、当業者から見て明らかである。

本実施例のコレクタは、電極３，５，７，９及び１１か
ら戊る５個の空間豹に離れている金属電極を含む５段抑
制コレクタとして示されている。

管体の端壁あるいはコレクタの前壁として考えられる金
属壁１３は、円形断面を持つ入口１５を備えており、管
体２内で発生する電子ビームは、上記入口を通してコレ
クタ壁によって画定された真空領域に入射する。

図示されている様に、各電極及び入口壁１３は、双曲線
の２次元幾何学形状を有する。

電極３，５゜７及び９の各電極は、入口１５の軸）こ沿
って配置されている本質的にスロット状形状寸法を持つ
開口を含んでいる。

この開口は、最初の電極３のものが最小であり、順に幅
が大きくなり最後の電極９の開口が最大の大きさになっ
ている。

最後の電極１１は、反射電極と言われるもので、通過電
子に対する開口を持っていない。

それらの電極は互いに空間的に離隔しているとともに（
図示されていない）真空封じセラミック材料によって互
いに電気的１こ絶縁されている。

第３の次元においては、それらの電極は直線的である。

よって、ビーム軸、入口１５の軸に沿って取ったコレク
タの断面、及び図面に直交する平面内のコレクタは、一
連の空間的に離れた直線となっている。

コレクタは真空封じされる様に形成される。

したがって、コレクタ電極を含んでいる全容積すなわち
全領域は、真空状態になっている。

電極には、適切な電源電圧源から種々のＤＣ電圧が印加
される。

特定例の場合、入口壁１３は相対電圧１００■であり、
電極３はＳＯＶ、電極５は６０Ｖ、電極７は４０Ｖ、電
極９は２０Ｖ、そして端壁１１はＯ■である。

これらの電圧は、マイクロ波管２のカソード電圧に関係
して与えられる。

さらに、２０度のビーム広がりＡαでかつ４０から１０
０電子ボルトを覆うエネルギー範囲で、１５を通して入
る電子ビームについて考察すると、コレクタ動作をコン
ピュータを使って求めた評価）こよれば、電子の軌跡は
・図示のごとくなっている。

端壁１１によって形成される双曲線）こつ５）で考察す
ると、その双曲線の頂点は、電子ビーム人口１５の軸か
ら離れた位置に現われる。

換言すれば、入口はコレクタの非対称点に配設されてい
る。

このコレクタ動作の匝定例から明らかであるように、は
とんどの電子は、逆方向に変向し、電極の一方若しくは
他方の裏側に入射する。

理想的には、反射器として働く最終電極１１に入射する
電子が１つもないことが望ましい。

しかし、幾つかの電子は、その電極１１の表面に衝突す
る。

次に、動作を説明する。

入口１５を通して入る電子は、それらの持っている初期
エネルギーに従って分けられ、２次元減速静電界におい
て集められる。

その静電界の大きさは、最初の電子流の方向に減少して
いる。

その様な静電界１」、良く知られている静電写像による
一連の等電位線によって示され、入口１５から見て一連
の凹曲線となることを示す。

電界電圧は、入口壁１３から最終反射電極１１までコレ
クタ軸に沿って減少している。

ｙ軸に沿って取られた電圧の第２次−導−関数ｄ２ｖ／
ｄｙ２は、正であり、「集束」形静電界を特徴づけてい
る。

さらに、その静電界の形状は、式％式％） って書き表わせる双曲線形状である。

ここで、ｖＢはカソード電位に対する管体１３の電歪で
あり、■はＶ＝Ｏ（カソード電位）及びｖ＝ｖＢ間の位
意電圧である。

また、係数ｃ１及びｃ２は、コレクタの物理的大きさを
示す定数である。

図に表わされている様に、電極３から９の各電極は、等
電位線を形成し、等電位線１こ沿って配置されている。

背面電極の形状は、理想的には数式ｙ２−Ｘ２−ｃ１０
によって決められ、コレクタに面する管体表面は、数式
ｙ２−Ｘ２−ｃシーＯに決められる。

背面反射電極の頂点と管体の頂点との間の距離は、ｃ２
−Ｃ，によって与えられる。

入口通路を通して出てくる電子ビームは、ｙ＝０でＸ軸
からの距離がある有限距離ｄ１例えば量（ｃ２−ｃｌ）
倍されたｄ＝０．２で、コレクタに入る。

また、その際、ｙ軸に対して例えば５度の小さな有限角
αをなして入ってくる。

第２図は、コンピュータプログラムで解析した第１図の
理想的な５段減速コレクタの効率を、Ｖ。

に対して正規化されている初期ビームエネルギーＶＢの
関数として、百分率で表わしている。

この図から観察される様に、ビームエネルギーが大きい
場合には、非常に高い効率が得られる。

第１図に示された様な正確な双曲線形状に、コレクタ素
子を作ることは困難であることは明らかである。

本発明に係るコレクタの他の実施例が、第３図に断面図
で示されている。

この実施例は、製造が容易なことからさらに実際的であ
ると言える。

そのコレクタは、鉄の前壁３３、銅金属背壁３５、銅金
属側壁３７、銅金属壁部材３９及び４１．銅から成るコ
レクタ電極４０及び４２、及び円筒形の電気絶縁性セラ
ミック部材４３，４５．４７を含んでいる。

部材４３の各端部は、金属リム６２及び４４に真ちゅう
ロウ付けされている。

これらの金属リムは、゛側壁３７からの継足及び壁３９
からの継足に真ちゅうロウ付けされ、真空封じ接続を形
成している。

同様に、セラミック部材４５は、部材４５を壁３９から
の継足及び壁４１からの継足に締結している金属部材４
６及び４８間に真ちゅうロウ付けされている。

最後に、セラミック部材４７は、部材５０及び５２によ
って壁４１からの継足及び前壁３３に接続されている。

したがって、各電極は、外壁及びセラミックによって画
定された真空封じ領域内にあって、互いに空間的に離隔
されかつ電気的に絶縁保持されている。

そのｐレクク構造は、さらに冷却剤を与える周囲冷却チ
ャンネル５８，５９及び６０を有する。

そのチャンネルにより、コレクタ電極４０，４２及び壁
３５で発生し、壁を介して導かれる熱を低減させる。

管体の端部は、円筒形通路５４を有する素子５３によっ
て表わされている。

この通路は、入口壁３３内の対応通路と整列しており、
非磁性結合素子５５によって接続されている。

磁石５７すなわち適切なリング状磁石が、管体５３と入
口壁３３との空間内で、結合素子５５の外面周囲に設け
られている。

その磁石は、軸方向磁界を与え、電子ビームを再焦点さ
せる。

反射器と呼ばれる最終電極３８は、実質的に２次元凹面
構造、特に双曲線構造をしていて、モリブデン線メツシ
ュすなわちグリッド材料から構成されている。

また、電極３８は、壁３７に取付けられている。

電極３８によって形成される曲線の頂点は、入口５４の
軸から離れて存在し、前実施例で概説した要因によって
非対称になっている。

反射電極３８は、線メツシュすなわちグリッド材料で形
成されることが望ましい。

それによって、反射電極に到達する非常に高エネルギー
レベルの多数の電子を背面領域に通過させるとともに、
反射電極３８の後方領域内で電子側突によって壁３５及
び３７表面に発生する２次電子をトラップする。

電極４０は、比較的平坦な断面と、電子ビームを通過さ
せる通路をその断面間に持っているテーパ状断面とを有
する。

図示の様に、この電極の断面は、凹曲線、特に双曲線に
近似している。

管体５３及び入口壁３３は、磁気鉄材で作られている。

これは、磁石５７に対する磁気回路を形成する。

真空包囲部品を除いた第３図示コレクタの各素子の分解
図である第４図を参照する。

ここでは、同一部品には同一符号が付けられている。

図示の様に、電極４０は、支持円筒壁３９と嵌合するよ
うに周囲が曲面になっている。

また、その電極内部には、電子通路となるスロット状開
口４０ａが形成されている。

さらに、直線ベンドも図示されている。

第３図示実施例における電極４２の断面形状は、双曲線
に近似している。

電極４０は、電子通路を含んでいる直線傾斜１新面に接
合されている２つの直線断面を有する。

第３図示実施例の電極４２が示されている第４図の分解
図を再び参照する。

明かであるが、周辺面は曲面になっていて、第３図に示
した円筒支持壁４１の内面と嵌合する様に、円形となっ
ている。

電子通路４２ａは、小さな円形開口であり、電極は直線
４２ｂ及び４２ｃに沿って折れ曲っている。

コレクタは、第１図に素子２として表わされているマイ
クロ波管の端部に接続されている。

前述の実施例の様に、互いに離隔している電極には、適
切な電源から適切な電圧■０．■２．■３及び■４が印
加されている。

これらの電圧レベルは、マイクロ波管部のカソード電圧
に対して所定の順序で減少し、コレクタ領域内に双曲線
集束電界を定めている。

入口壁及び反射電極間に延びているｙ軸に関して取られ
た静電界中の電圧■の第２次導関数は、正の数である。

何故なら、領域内の等電位線は、定数値は異なるが、第
１図の説明と関連して示されたものと同じ一般的な数学
的関係を持つ双曲線を定めており、互いに離隔している
電極は、本質的に等電位線に沿って置かれているからで
ある。

理想的な動作では、入口５４の軸に沿って入るほとんど
の電子は、開路内を伝搬し、静電的に分類され、電極４
２あるいは４０のいずれか一方の電極背面に、第３図で
見て軸の左側に向って衝突する。

幾つかの高エネルギーレベルの電子は反射電極に到達し
、該電極に衝突する。

又メツシュ開口を通過して背壁に衝突する。

若しくは、そうでなければ、電極３８と壁３５間の領域
にトラップされる。

電極４０及び４２で発生する熱は、それぞれ壁３９及び
４１を介して図示されていない冷却源によってチャンネ
ル５９及び６０に与えられている冷却剤に導ひかれる。

非対称すなわち軸を外れてコレクタに入る電子ビームか
ら生ずる１つの付加的利点は、電子運動を逆転させ、管
内に逆流して発振を起させる危険性が、完全（ご除去さ
れないとしても、非常に大きく低減されることである。

第３図示の実施例に係るコレクタの実際の試験では、コ
レクタが、当業者間に周知の高電力周期的永久磁石集束
デュアルモード結合空胴形進行波管に取付けられた。

磁石レンズ５７が、２重の目的にかなう様設けられたこ
とに注目すべきである。

すなわち、このレンズは、電子ビームがコレクタ領域内
に入る前に広がり過ぎることを防止するとともに、電子
ビームの横方向速度床がりを低減させる働きを行なって
いる。

各電極に印加されたカソードに関する電圧は、以下の通
りであった。

■１−■。

Ｖ ＝０．５Ｖ。

Ｖ ＝０．２５Ｖ。

■４−０ここで■。

はカソードと管体との間の電位差である。

上記管及びコレクタは、衝撃係数ｏ、ｏｏｉのパルス条
件下で試験された。

また、ビーム径Ｗのコレクタ長りに対する比は、０．０
４４に取られた。

この様にして得られた結果は次の通りである。

・コレクタ効率が、比Ｌ／Ｗの関数であることは注目に
値する。

ここで、Ｗはビーム幅であり、Ｌは、電子入口から最終
電極までのコレクタ長である。

したがって、コレクタ長が太きければ大きい程、効率が
大きくなる。

効率の変化が、角度ビーム広がりαの関数として、第５
図に示されている。

すなわち、第５図は、双曲線電界を持つコレクタについ
て、２つの異なるビームエネルギーレベルＶＢに関、し
てそれぞれＷ／Ｌ比を異ならせたときの角変ビーム広が
りとコレクタ効率との関係を表わしている。

従来の減速コレクタと比較して、次の結論が引き出され
る。

一般的結果として、ビームエネルギビーム幅及び角度広
がりのあらゆる条件の下で、集束特性の電界を有するコ
レクタは、非集束特性の電界の場合よりも高いコレクタ
効率を与える。

また、一定の減速電界を有するコレクタは、集束形電界
が得られる結果と、非集束形電界のそれとの間の結果を
与える。

しかも、集束形電界の中でも、双曲線形電界が最も高い
コレクタ効率を与える。

ここで得られた関係は、第６図にグラフで示しである。

以上、本発明の実施例について十分詳しく説明したので
、当業者が同一のものを作り、使用することができるも
のと信する。

しかし、本発明の範囲を脱しない範囲で種々の変形、等
測的素子の入替が可能であり、本発明が前述の説明に制
限されるものではない、したがって、本発明は、特許請
求の範囲の全ての項の精神内で広く解釈されるべきであ
る。

以下本発明を要約すると次の通りである。

電極を制御する多段抑制コレクタであって中心軸と； 電子ビームが通過しうる入口を有する第１の電極と、こ
こで該第１の電極の電子ビーム入口は前記入口の中心を
通るビーム軸に沿って電子ビームがコレクタに入ること
ができるようになっている； 互いに絶縁され、かつ前記第１の電極とも絶縁されてい
る複数個の電極とを含み、複数個の電極の個々は前記中
心軸に沿って互いに離して配置され、かつ複数個の電極
は前記第１の電極と最後の電極との中間に少なくとも１
個の電極を含み、前記中間電極はビーム軸に沿ってコレ
クタに入る電子ビームが最後の電極に向う方向に通過し
うる開口を有し、第１の電極の入口を通ってコレクタに
入りビーム軸に沿って進む電子が減速し、進行方向を反
転して前段の電極の背後表面につき当るように、漸次減
少した電圧を第１の電極から順次前記複数個の電極に印
加しうるように構成されている多段抑制コレクタにおい
て、 ビーム軸は中心軸に関して並行に延び、かつ側面方向に
偏位しており、コレクタのビーム軸および中心軸双方を
含む断面において、前記電極の各々はビーム入口から見
たときくぼみを有し、中間電極を通る前記ビーム軸と前
記中間電極の開口は中間電極のいち領域を通過し、この
領域はビーム入口の方向に曲げられており、かつコレク
タの中心軸の一方の側に配置され、コレクタの中心軸の
他方の側ではビーム入口から最大の距離にある電極領域
が設けられていることを特徴とする多段抑制コレクタ。

２ 上記第１項記載の多段抑制コレクタにおいて、前記
複数個の電極の各々は、中心軸およびビーム軸によって
規定される平面に直角となる直線からなるように実質的
に２次元を有する。

３ 上記第１項あるいは第２項記載の多段抑制コレクタ
において、前記複数個の電極の各々は、電圧がコレクタ
に印加されたとき、実質的に双曲線の形状を有する等電
界線が隣接する電極対の間で設定されるよう形成されて
いる。

４ 上記第１項、第２項あるいは第３項記載の多段抑制
コレクタにおいて、前記複数個の電極の各々は、中心軸
とビーム軸とに規定される平面に見られる如き、実質的
に双曲線形状をしている。

５ 上記第２項、または第２項および第３項記載のコレ
クタにおいて、前記複数個の電極の中には、中心軸とビ
ーム軸とによって規定される平面に見られる如き、はぼ
双曲線形状を有する電極を含み、この双曲線形状はその
電極が平担な部分からなり、その部分にある角度をもた
せることによって形成される。

６ 上記第５項記載のコレクタにおいて、中間電極はほ
ぼ双曲線形状をして有する。

７ 上記各項いずれかに記載したコレクタにおいて、該
コレクタはビーム軸に沿って軸磁界を発生するマグネッ
ト手段を含む。

８ 上記各項いずれかに記載したコレクタにおいて、最
終電極はワイヤによる網の目材料からなり、最終電極の
後に設けられた導電性壁を含む。

９ 上記各項いずれかに記載のコレクタにおいて、少な
くとも１個の中間電極の開口は溝状の形状を有する。

１０ 上記各項いずれかに記載のコレクタにおいて、
複数個の中間電極の開口は第１の電極から離れるにつれ
てその開口の大きさが増す。

１１ 上記各項いずれかに記載のコレクタにおいて、
該コレクタは電極の各々に順次減少した電圧を印加する
ための電圧供給手段を含む。

１２ 上記第１１項記載のコレクタにおいて、前記電圧
供給手段は、第１の電極を所定の電圧ｖＢに維持する手
段と、連続的に隣接する各々の電極（と順次異った小さ
な電圧を印加するための手段とからなり、電圧と電極と
は以下の等式によって規定される静電界■を与えるよう
になっている。

すなわち、Ｖ（ｘ、ｙ）−■Ｂ（ｙ２−Ｘ２ ｃ：）
／ｃ： ｃｒ）ここで０１およびＣ２は定数、Ｘは中
心軸に対して直角な方向の座標、ｙは中心軸に平行な方
向の座標である。

１３ 上記第１２項記載のコレクタにおいて、最終電極
は第１の電極に対面する表面を有しており、この表面の
形状は、中心軸とビーム軸とを含む平面に見られるよう
形状で与えられる。

Ｘ−ｙ＋ｃ、＝０ また最終電極に対面する第１の電極の表面は次式 ％式％：０ １４ 上記各項いずれか記載のコレクタにおいて、最終
電極のビーム入口からの最大距離長は中心軸と交わる位
置の先端である。

１５ 上記第１４項記載のコレクタにおいて、最終電極
の先端の偏位はＫ （Ｃ２Ｃ，）、 ここでＫは０．２に等しい。

１６ 上記第１１項乃至第１５項いずれか記載のコレク
タにおいて、電圧供給手段は電極の各々に別個の電圧を
印加し、集束静電界を発生する手段を含み、ｙ軸に沿っ
ての距離ｙに関する電圧の集束静電界の２次導関数（ａ
２ｖ／ ｄ ｙ２）は正である。

１７ 上記各項いずれか記載のコレクタにおいて、第１
の電極の開口は実質的に円である。

１８ 上記各項いずれか記載のコレクタにおいて、相互
作用領域を有し、かつ電子を発生して前記相互作用領域
を通して発生した電子をコレクタに指向する手段を有す
る電子管の類の動作部を含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る抑制コレクタの部分構造断面図
、第２図は、コンピュータ解析から理論的に求められた
第１図示実施例のコレクタ効率を示すグラフ、第３図は
、本発明の実際的な実施例を示す断面図、第４図は、第
３図実施例で用いられた電極の分解図、第５図は、コレ
クタ効率をビームの広がりの関数として表わしているグ
ラフ、第６図は、他のコレクタとの効率の比較を示すグ
ラフである。 １・・・コレクタ、２・・・マイクロ波管、３ 、５．
７゜９・・・中間電極、１１・・・最終電極（反射電極
）、１３・・人口壁（金属壁）、１５・・・入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心軸、 電子ビームをコレクタ内に入れるために、電子ビームの
   ビーム軸を通しておりそれによって電子ビームを通過さ
   せる入口開口を設けた第１の電極、及び相互に絶縁され
   、かつ前記第１の電極からも絶縁され、中心軸方向にそ
   れぞれ離間している複数の電極を備え、 前記複数の電極は前記第１の電極と最終段の電極との間
   にある少なくとも一つの中間電極を含み、前記中間電極
   は前記ビーム軸に沿ってコレクタに入ってくる電子ビー
   ムを最終段の電極に向かう方向に通過させ得る開口を有
   し、前記中間電極には前記第１の電極から順次低くなっ
   ていく電圧を印加し、それによって前記第１の電極の入
   口開口を通ってコレクタに入り実質的にビーム軸に沿っ
   て進む電子を減速させ、更に電子が進路を反転して後段
   の電極の入口開口とは反対側の面に突き当たるようにし
   、前記ビーム軸は前記中心軸に平行に前記中心軸から離
   れるように伸びている集電子多段抑制コレクタにおいて 前記コレクタの中心軸とビーム軸との両方を含む平面に
   おける前記単数又は複数の中間電極の断面形状は入口開
   口に対向する側が凹んだ形状となり、前記単数又は複数
   の中間電極は実質的に平面的であるがある程度その面に
   垂直な方向に湾曲し、中心軸及びビーム軸を含む前記平
   面は前記単数又は複数の中間電極の単一の対称面となる
   ことを特徴とする多段抑制コレクタ。