JPS6182639A - マイクロ波電子管の出力部 - Google Patents

マイクロ波電子管の出力部

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JPS6182639A
JPS6182639A JP20355484A JP20355484A JPS6182639A JP S6182639 A JPS6182639 A JP S6182639A JP 20355484 A JP20355484 A JP 20355484A JP 20355484 A JP20355484 A JP 20355484A JP S6182639 A JPS6182639 A JP S6182639A
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inner conductor
ring
welded
coaxial line
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Yukio Okazaki
岡崎 行男
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/36Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy
    • H01J23/40Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy to or from the interaction circuit

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、クライストロンのようなマイクロ波電子管
の出力部の改良に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕クライストロン
のようなマイクロ波電子管の出力部の構造として、出力
空胴に同軸線路が接続され、その先端に矩形導波管が結
合される場合がある。そして導波管の一部にセラミック
誘電体製の真空気密窓が設けられる。あるいは同軸線路
部の途中に誘電体気密壁が設けられる場合もある。しか
し前者の場合は導波管の内部まで真空に排気しなければ
ならず、また同軸線路と導波管との結合特性を管の排気
後に調整することがほとんどできないという不都合があ
る。
また後者の場合は誘電体気密壁への熱応力やマルチ・セ
クタ現象などに充分耐える構造として組立てることか極
めて困難である。このため従来構造ではあまり大電力を
扱うことができないという制約があった。
〔発明の目的〕
この発明は以上のような不都合を解消し、出力部の真空
領域を必要最小限にとどめるとともに大電力に対しても
充分耐え、且つ組立てが容易なマイクロ波電子管の出力
部の構造を提倶するものである。
〔発明の概要〕
この発明は、例えばクライス)oンの出力空胴に結合さ
れた内導体および外導体を有する同軸線路部、この同軸
線路部の内導体の外周壁と外導体の内周管との間に真空
気密に封着された誘電体気密リングを具備するマイクロ
波電子管の出力部において、同軸線路部はその誘電体気
密リングの封着位置よりも内方で内導体および外導体が
線路軸方向にそれぞれ分割されてなり、これら分割部の
各導体壁に夫々被溶接薄肉リングが接合されてこれら被
溶接薄肉リングが互いに気密溶接されるとともに、これ
ら分割部の導体壁が相互に電気的に短絡されてなること
を特徴としている。
これによって、内、外導体間に気密接合する誘電体気密
リングの接合をそれ単体で製作できるので充分信頼性の
高い構造に組立てることができ、また、管本体の排気も
必要最小限の真空領域のもとでできる。従ってまた比較
的大電力にも充分耐えるマイクロ波管電子管の出力部を
得ることができる。
〔発明の実施例〕
以下この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
なお同一部分は同一符号であられす。
まず第1図によシ本発明を直進形クライストロンに適用
した例の概略構成を説明する。クライストロン管本体の
一部を構成する中間共振空胴1ノ、ドリフト管12、出
力空胴13、およびコレクタ部14が管軸に沿って縦列
に配設されている。そして出力空胴13の空胴壁の一部
には、内導体I5および外導体16かもなる同軸線路部
17が結合され、内導体15には矢印(C)の如く冷却
水が循環させられるようになっている。内、外導体はと
もにその途中から直径が拡大されて内導体径大部18お
よび外導体径大部19に変換され、これら径大部におい
て両群体間に誘電体気密リング20が真空気密に接合さ
れている。そしてこの気密リング20の位置よシも内方
の分割部2ノで両樽体は後述するように軸方向に部品上
で分割されており、管の完成状態では電気的および真空
気密的に一体結合されてなる。外導体径大部J9の先端
7ランノ部には矩形導波管22の幅広面23が接続され
、この導波管に形成された結合孔24から内導体径大部
18の先端部25が導波管内に所定長さだけ挿入される
。導波管22の一端部には可動短絡板26が設けられ、
他端開口部27は外部高周波回路に接続されるようにな
っている。こうして出力空胴13、および同軸線路部1
7の誘電体気密リング20までの内部空間が真空領域と
される。また一体化される内導体15およびその径大部
18の中に冷却水が循環される。
なお外導体も後述するようにその内部に冷却水を循環す
る構造となっている。
次に第2図および第3図により出力部の構造を、その好
ましい組立て順序にしたがって説明する。第2図は組立
て順序を説明するための要部分解半断面図であシ、第3
図はその完成構造を示す縦断面図である。まずクライス
トロンの出力空胴に接続される同軸線路部17の外導体
16il−i、一定直径のまま延長されたうえ外導体径
大部19に変換される外導体漏斗状部3ノを有し、その
径大な開口端部に第17ランノ32、外導体第1被溶接
薄肉リング33が鑞接され、沿面に外導体接続用段部3
4が形成されている。
この外導体の内側に内導体15が同軸的に設けられ、こ
れは内導体外管35および内導体内管36によシ構成さ
れ、その内部に冷媒通路37が形成されている。内導体
内管36には内導体漏斗状部38が接合され、その先端
に内導体接続用リング39が接合されている。この内導
体接続用リング39の内周には半断面U字状部40をも
つ内導体第1被溶接薄肉リング41が接合され、また先
端にはチー・−一部42が形成されている。内導体漏斗
状部38にはまたその一部に斜め方向の多数のスリット
43が穿設された外管シリンダー44が接合されており
、その先端に複数個のねじ孔45が形成されている。
内導体内管36の先端には雌ねじを有する内管ねじ筒4
6が接合されている。以上の構造体は予め組立てられ出
力空胴に一体的に固定される。
一方、誘電体気密リング20の部分はこれとは別個の構
造体として次のようKして組立てられる。すなわちセラ
ミックからなる誘電体気密リング20の外周面には外導
体接合用リング47の薄肉外壁48が気密接合され、そ
の外周に複数のMO製の外周補強リング49が巻回され
ている。外導体接合用リング47の下端面には外導体接
続用チー・一部50、その外周に外導体第2被溶接薄肉
リング51および第2フランジ52が鑞接されている。
外導体接合用リング47にはまた、薄肉外壁48の外周
に環状の冷媒室53が形成されるように外導体先端シリ
ンダー54が接合され、その一部に冷却ノイf55が取
付けられている。上記シリンダー54の先端部には第3
7ランノ56が固着されている。誘電体気密リング20
の内周面には内導体接続用リング57に接合された薄肉
内壁58が気密接合され、その内周壁にMO製補強リン
グ59が配置されている。内導体接続用リング57の内
周部にはシリンダー状の内導体第2被溶接薄肉リング6
0が鑞接され、また薄肉内壁58の上端には内導体第1
溶接リング6ノが接合されている。なお誘電体気密リン
グ20の内面には、マルチ・ぐフタ防止用のコーティン
グ層20gが被着されている。前述のようにこれらの構
造体はそれ単体で組立てられる。
以上の構造体とは別に、押えリング62が用意される。
この押えリング62は、多数の斜めスリット63、複数
のデルトロ4を挿通するためのボルト孔65を有する。
また内管シリンダー66、および外管シリンダー67を
もつ内導体先端部25が別に用意される。内管シリンダ
ー66の下端には内管漏斗状部68が接合され、これに
雌ねじが形成された内管ねじ筒69が結合されている。
外管シリンダー67の下端には内導体第2浴接リング7
0が接合されている。
外管シリンダー67と内導体先端部25とはこの状態に
おいて外管接合部7ノで接合しておいてもよく、あるい
は内4体先端部25の軸方向長さを後で調節する必袂が
ある場合には、管の組立て後に外管接合部7ノのところ
を液密に且つ電気的に接続するように予め分離しておい
てもよい。
さて、管の組立てにおいてはまず、前述のようにクライ
ストロンの出力空胴に同軸線路部17の、内、外導体漏
斗状部、? 1 、38の部分までの構造体を一体的に
組合わせ、これに誘電体気密リング20の部分の構造体
を結合する。すなわち外導体径大部19において、その
外導体漏斗状部31の外導体第1被溶接薄肉リング33
と、外導体接合用リング47に設けた外導体第2被溶接
薄肉リング51とを合致させ、同様に内導体径大部18
において、内導体漏斗状部38の内導体第1被溶接薄肉
リング4ノと内導体接続用リング57の内導体第2被溶
接薄肉リング60とを嵌合させ、これら先端外周をへり
アーク溶接する。これらの気密溶接部を夫々符号72.
73であられしている。そして外導体の第1フランジ3
2と第2フランツ52とを7yaの締付はデルドア4に
より、また内導体(f、llにおいて押えリング62を
上方から挿入し内導体接続用リング57に当て、ゼルト
64を外管シリンダー44のねじ孔45に螺合し、夫々
を締付ける。これによって外導体は径大部においてその
外導体接続用段部34と外導体接続用チー・2部50と
が、また内導体は径大部においてそのチー・4部42と
内導体接続用リング57とが全周にわたり当接され電気
的に短絡される。なお、外導体16の内径寸法よシも内
導体15の外形寸法を大きく形成して出力空胴13の電
子ビーム路から誘電体気密リング20が直接見通せない
ようにしである。これによって電子の一部が同軸線路部
17を通り誘電体気密リング20に到達する不都合を防
止している。
この状態で出力空胴から同軸線路部17の外導体漏斗状
部3ノ、内導体漏斗状部38および誘電体気密リング2
0までの空間は真空気密容器を形づくる。したがってこ
の状態でクライストロン管本体は排気される。その後、
内導体の内管ねじ筒46に内管シリンダー66をその内
管ねじ筒69をねじ込み、次に外管シリング−67を、
その内導体第2溶接リング70を内導体第1溶接リング
6ノに嵌合するとともにそのアーク溶接部75で接合し
、内導体先端部25を内導体に一体的に設置する。そし
て外導体先端シリンダー54の第3フランツ56に導波
管22の結合孔24部分を合致させ、複数個の?ルト7
6により結合する。こうして出力部が組立てられる。ま
た動作にあたっては、外導体の冷媒通路77、内導体の
冷媒通路37、および誘電体気密リング20のまわりの
冷媒室53に、各々矢印(C)で示す如く冷媒を循環さ
せる。とくに内4体において、冷媒は主として外管シリ
ング−44のスリット43を通って面内導体被溶接薄肉
リング41.60を冷却し、更に押えリング62のスリ
ット63を通り、薄肉内壁58、外管シリング−67及
び内導体先端部25を冷却して内管シリンダー66の内
部に流入し内導体内管36を通って外部に排水される。
なお、同軸線路部17に径大部を形成しないで、誘電体
気密リング20の位置よシも内方で同軸線路部17を分
割した構造としてもよく、その場合は電子が誘電体気密
リング20に到達しないように同軸線路部17の一部を
例えばL字状に曲げた形状とすることが望ましい。
〔発明の効果〕
以上の構成を有するこの発明は、同軸線路部が内導体の
外周壁と外導体の内周壁との間に気密封着された誘電体
気密リングの位置よりも内方すなわち出力空胴がわにお
いて線路軸方向に分割され、そしてこの分割部で各導体
壁に接合された各被溶接薄肉リングが気密溶接されてな
るため、内、外導体間に気密接合される誘電体気密リン
グの部分の構造体をそれ単体で管本体とは独立に組立て
得るので、それらの気密接合部をきわめて信頼性の高い
接合構造とすることが容易にできる。とくに誘電体気密
リングの内、外周面の気密接合部、及びマルチ・セクタ
防止用コーティング層の被着をきわめて信頼性あるもの
とすることが容易にできる。また外導体の各被溶接薄肉
リングおよび内導体の各被溶接薄肉リングによる気密・
接合部には高周波電流が流れず、これら接合部の破損の
危険が少ない。そして電気的に短絡される外導体接続用
段部、外g’休体合用リング、内導体接続用リング、内
導体接続用リングによシ実質的に高周波電流が流れる内
、外導体壁が構成されるので、大電力マイクロ波の伝送
にも充分耐えることができる。しかも内導体の各被溶接
薄肉リングによる気密接合部、および誘電体気密リング
の接合部の冷却も確実に得られ信頼性がすぐれている。
さらに誘電体気密リングが同軸線路部の径大部に接合さ
れているので、誘電体気密リングの高周波電界密度が緩
和されまた過熱や熱応力による破損が防止され、且つ誘
電体気密リングへの電子ビームの一部の到達も確実に防
止される。したがってこの場合は同軸線路部を直線状に
構成できるので各部品形状も単純で、組立ても容易とな
る。さらにまた管本体の排気も導波管を接続しない状態
で、且つ必要最小限の真空領域のもとで排気できるため
、排気の能率がよく、且つ取扱いも容易である。さらに
また、内導体の先端部を管の排気後に任意長のものを接
続又は交換可能であシ、出力変換特性の微調整も容易に
可能である。このようにとくに大電力を扱うマイクロ波
電子管の出力部としてすぐれた利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例を示す概略図、第2図はその
要部の分解半断面図、第3図はその要部縦断面図である
。 13・・・出力空胴、15・・・内導体、16・・・外
導体、17・・・同軸線路部、2ノ・・・分割部、18
・・・内導体径大部、19・・・外導体径大部、20・
・・誘電体気密リング、25・・・内導体先端部、22
・・・導波管、33・・・外導体第1被溶接薄肉リング
、37・・・冷媒通路、4ノ・・・内導体第1被溶接薄
肉リング、5ノ・・・外導体第2被溶接薄肉リング、6
0・・・内導体第2被溶接薄肉リング、66・・・内管
シリンダー、67・・・外管シリンダー、77・・・外
導体冷媒通路。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内部が真空に保たれる出力空胴と、この出力空胴
    に結合された内導体および外導体を有する同軸線路部と
    、この同軸線路部の内導体の外周壁と外導体の内周壁と
    の間に真空気密に封着された誘電体気密リングとを具備
    するマイクロ波電子管の出力部において、 上記同軸線路部は、その誘電体気密リングの封着位置よ
    りも内方で内導体および外導体が線路軸方向にそれぞれ
    分割されてなり、これら分割部の各導体壁に夫々被溶接
    薄肉リングが接合されてこれら被溶接薄肉リングが互い
    に気密溶接されるとともに、この分割部の各導体壁が相
    互に電気的に短絡されてなることを特徴とするマイクロ
    波電子管の出力部。
  2. (2)同軸線路部は、その内導体が中空筒状をなし、該
    内導体に設けられる被溶接薄肉リングが前記中空筒状内
    導体の内周において気密溶接されてなる特許請求の範囲
    第1項記載のマイクロ波電子管の出力部。
  3. (3)同軸線路部は、内導体および外導体がそれぞれ径
    大に拡大されたうえこれら径大部に誘電体気密リング及
    び被溶接薄肉リングが気密封着されてなる特許請求の範
    囲第1項又は第2項記載のマイクロ波電子管の出力部。
  4. (4)内導体は、その内部に冷媒が循環させられるよう
    に構成されてなる特許請求の範囲第1項、第2項又は第
    3項記載のマイクロ波電子管の出力部。
JP20355484A 1984-09-28 1984-09-28 マイクロ波電子管の出力部 Granted JPS6182639A (ja)

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JP20355484A JPS6182639A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 マイクロ波電子管の出力部
US06/780,308 US4683401A (en) 1984-09-28 1985-09-26 Microwave tube output section
DE8585306930T DE3581062D1 (de) 1984-09-28 1985-09-27 Ausgangskopplungsvorrichtung einer mikrowellenroehre.
EP85306930A EP0183355B1 (en) 1984-09-28 1985-09-27 Microwave tube output section

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JP20355484A JPS6182639A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 マイクロ波電子管の出力部

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JPS6182639A true JPS6182639A (ja) 1986-04-26
JPH0453063B2 JPH0453063B2 (ja) 1992-08-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734666A (en) * 1986-04-18 1988-03-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Microwave apparatus having coaxial waveguide partitioned by vacuum-tight dielectric plate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734666A (en) * 1986-04-18 1988-03-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Microwave apparatus having coaxial waveguide partitioned by vacuum-tight dielectric plate

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JPH0453063B2 (ja) 1992-08-25

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