KR0136213Y1 - 클라이스트론 - Google Patents

Abstract

본 고안은 클라이스트론에 관한 것으로, 전자 빈을 방출하는 캐소드와, 상기 캐소드에서 방출된 전자 빔의 밀도를 변조시키도록 캐비티를 형성함과 동시에 상기 전자 빔이 이동하는 드리프트 통로의 자속 밀도를 균일하게 하도록 자성체와 비자성체로 이루어진 드리프트 튜브와, 상기 드리프트 통로를 이동한 전자 빔을 수집하는 컬렉터로 이루어져서 제품을 안전하게 동작시킬 수 있고, 제품의 효율을 증가시킬 수 있으면, 제품을 소형화할 수 있고, 제품의 원가를 절감할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

클라이스트론

제1도는 본 고안의 일실시예에 의한 클라이스트론의 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 클라이스트론에 있어서, 드리프트 통로에서의 자속 밀도의 분포도.

제3도는 종래 기술에 의한 클라이스트론에 있어서, 드리프트통로에서의 자속 밀도의 분포도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 캐소드 4 : 히터 로드

8 : 이미터 로드 12 : 드리프트 튜브

12a : 자성체 12b : 비자성체

14 : 캐비티 16 : 드리프트 통로

18 : 컬렉터

본 고안은 클라이스트론에 관한 것으로, 특히 전자 빔이 이동하는 드리프트 통로의 밀도를 균일하게 하도록 드리프트 튜브를 자성체와 비자성체로 구성한 클라이스트론에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 클라이스트론은 전자 빔을 방출하는 캐소드와, 상기 캐소드에서 방출된 전자 빔의 밀도를 변조시키도록 캐비티를 형성함과 동시에 상기 전자 빔을 이동시키도록 드리프트 통로를 형성한 드리프트 튜브와, 상기 드리프트 통로를 이동한 전자 빔을 수집하는 컬렉터로 이루어져 있었다.

상기와 같이 구성된 종래 클라이스트론은 상기 캐소드에서 전자 빔이 방출되면 상기 전자 빔이 상기 드리프트 통로를 이동하면서 상기 전자 빔의 밀도가 변조된다. 다음에 상기 전자 빔의 에너지가 커져서 상기 컬렉터에 근접한 캐비티의 안테나로부터 외부로 고주파가 출력된다.

그런데 상기와 같은 종래 클라이스트론은 상기 드리프트 튜브를 단순히 구리와 같은 비자성체로만 형성시킴으로써 제3도에 도시된 바와 같이 상기 드리프트 튜브 내의 자속 밀도가 불균일하여 상기 캐소드에서 방출된 전자 빔의 이동 경로가 휘어졌었다. 따라서 제품의 효율이 저하하고 드리프트 튜브에 상기 전자 빔이 부딪혀서 드리프트 튜브의 온도가 상승하는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서 본 고안의 목적은 제품의 효율을 증가시킬 수 있고, 제품을 안전하게 동작시킬 수 있으며, 제품의 원가를 낮출 수 있고, 제품의 부피를 감소시킬 수 있는 클라이스트론을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 클라이스트론은 전자 빔을 방출하는 캐소드와, 상기 캐소드에서 방출된 전자 빔의 밀도를 변조시키도록 캐비티를 형성함과 동시에 상기 전자 빔이 이동하는 드리프트 통로의 자속 밀도를 균일하게 하도록 자성체와 비자성체로 이루어진 드리프트 튜브와, 상기 드리프트 통로를 이동한 전자 빔을 수집하는 컬렉터로 이루어진 것을 특징으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 일실시에를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 바와 같이, 다수의 전자 빔을 방출하는 캐소드(2)는 외부의 전원으로부터 히터 로드(4)를 통해 전압을 받아서 발열하는 히터(6)와, 상기 히터(6)에 의해 가열됨과 동시에 외부의 전원으로부터 이미터 로드(8)를 통해 전압을 받아서 전자 빔을 방출하는 이미터(10)로 이루어져 있다.

상기 이미터(10)의 표면은 제1도에 도시된 바와 같이 다수의 전자 빔을 방출하도록 다수의 방출부(10a)가 형성되어 있다. 상기 방출부(10a)는 제1도에 도시된 바와 같이 상기 방출부(10a)로부터 방출된 전자를 한 곳으로 모으도록 상기 이미터(10)의 내측으로 오목하고 둥글게 되어 있다.

전자 빔을 이동시키는 드리프트 튜브(12)는 상기 캐소드(2)에서 방출된 전자 빔의 밀도를 변조시키도록 캐비티(14)를 형성함과 동시에 상기 전자 빔이 이동하는 드리프트 통로(16)의 자속 밀도를 균일하게 하도록 자성체(12a)와 비자성체(12b)로 이루어져 있다. 상기 자성체(12a)는 투자율이 큰 물질로서 예를 들면 강(STEEL)이고, 상기 비자성체(12b)는 투자율이 작은 물질로서 예를 들면 구리이다. 한편, 제1도에 있어서, 도면 부호 (16a)는 드리프트 통로의 시작 위치이고, 도면 부호 (16b)는 드리프트 통로(16)의 마침 위치이다.

상기 자성체(12a)의 길이(D1)와 비자성체(12b)의 길이(D2)는 자기 회로의 특성을 결정하도록 서로 같다.

상기 자성체(12a)와 비자성체(12b)는 상기 드리프트 통로(16) 내외 자속 밀도를 일정하게 유지하도록 서로 교번되게 결합되어 있다. 상기 자성체(12a)와 비자성체(12b)의 배열 순서는 상기 드리프트 통로(16)내의 자속 밀도를 일정하게 유지하도록 제품 설계시 설정되어 있다. 또한, 상기 드리프트 튜브(12)의 각 캐비티(14)에서 상기 자성체(12a)와 상기 비자성체(12b)의 개수는 상기 드리프트 통로(16) 내의 자속 밀도를 일정하게 유지하도록 제품 설계시 설정되어 있다.

컬렉터(18)는 상기 드리프트 통로(16)를 이동한 전자 빔을 수집하도록 상기 드리프트 튜브(12)의 일측에 설치되어 있다. 상기 컬렉터(18)의 표면(18a)은 상기 드리프트 통로(16)로부터 입사된 전자 빔이 상기 드리프트 통로(16)에 반사되는 것을 방지하도록 상기 컬렉터(18)의 내측으로 테이퍼져 있다.

상기 이미터(10)의 주위에는 상기 드리프트 통로(16)에 자계를 형성시키도록 제1폴 피스(POLE PIECE, 20)가 설치되어 있다. 상기 제1폴피스(20)의 외측 표면에는 상기 드리프트 통로(16)에 자계를 형성시키도록 원형의 제1영구자석(22)이 설치되어 있다. 상기 제1영구자석(22)의 외측에는 상기 드리프트 통로(16)에 자게를 형성시키도록 원형의 요크(26)가 설치되어 있다.

상기 컬렉터(18)의 주위에는 상기 드리프트 통로(16)에 자게를 형성시키도록 제2폴 피스(30)가 설치되어 있다. 제1도에서 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 제2폴 피스(30)의 외측 표면에는 상기 제1폴 피스(20), 제1영구자석(22), 요크(26) 및 제2폴 피스(30)와 함께 자기적(MAGNETIC) 폐회로를 구성하여 상기 드리프트 통로(16)에 자계를 형성시키도록 원형의 제2영구 자석(32)이 설치되어 있다.

이하 상기와 같이 구성된 본 고안의 일실시예에 의한 클라이스트론의 작용효과를 설명한다.

동작 설명을 위한 초기 조건으로서 상기 이미터 로드(8)와 히터로드(4)에는 아직 전원이 접속되지 않은 것으로 가정한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 동작의 초기 시에는 상기 제1영구자석(22)에서 방출된 자속과 상기 제2영구자석(32)에서 방출된 자속에 의해 상기 드리프트 튜브(12) 내의 캐비티(14)와 드리프트 통로(16)에는 자계가 균일하게 형성되어 있다.

다음에 상기 이미터 로드(8)와 히터 로드(4)에 전원을 접속한다. 그러면 상기 전원으로부터 상기 이미터 로드(8)와 히터 로드(4)에 전압이 인가된다. 다음에 상기 히터(6)가 발열하며 상기 히터(6)에서 방출된 열에 의해 상기 이미터(10)가 여기된다. 다음에 상기 이미터(10)가 충분히 여기되면 상기 이미터(10)의 방출부(10a)로부터 상기 드리프트 통로(16)로 전자 빔이 방출된다.

다음에 상기 이미터(10)의 방출부(10a)로부터 방출된 전자 빔은 상기 드리프트 통로(16)를 이동하던 중에 상기 캐비티(14)와 상기 전자 빔의 상호 작용으로 상기 전자 빔의 속도 변조가 발생한다. 이어서 상기 전자 빔의 밀도가 높아짐으로써 전자 빔의 에너지가 증가한다.

그러면, 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 드리프트 튜브(12)가 자성체(12a)와 비자성체(12b)로 이루어져 있음으로써, 상기 자성체(12a)를 통해 상기 드리프트 통로(16) 내의 자속이 균일하게 분포되어서 상기 전자 빔이 상기 이미터(10)로부터 상기 컬렉터(18)로 휘어짐이 없이 직진하게 된다.

다음에 최종 캐비티(14)에서 상기 전자 빔이 갖고 있던 에너지는 상기 안테나(40)에 전달된다. 그러면 상기 안테나(40)에서 외부로 고주파가 발생한다.

다음에 상기 안테나(40)에 에너지를 전달한 전자 빔은 계속 직진하여 상기 컬렉터(18)의 표면에 부딪힌다. 다음에 상기 컬렉터(18)의 표면에 부딪힌 전자빔은 상기 컬렉터(18)에 연결된 전원 선(도시생략)으로 흘러가서 소멸된다. 이 경우 상기 전자 빔이 가지고 있던 에너지로 인해 상기 컬렉터(18)에서 발생된 열은 상기 컬렉터(18)의 외부로 방출된다.

상술한 바와 같이 본 고안의 일실시예에 의한 클라이스트론에 의하면, 전자 빔이 이동하는 드리프트 통로(16)의 자속 밀도를 균일하게 하도록 드리프트 튜브(12)를 자성체(12a)와 비자성체(12b)로 구성함으로써 전자 빔이 직선 경로로 이동하여 상기 드리프트 튜브(12)에 부딪히지 않는다. 따라서 드리프트 튜브(12)의 온도가 상승하지 않아 제품을 안전하게 동작시킬 수 있다. 또한, 전자빔이 상기 드리프트튜브(12)에 부딪힘으로 인한 전자 빔의 손실을 방지함으로써 제품의 효율을 증가시킬 수 있고, 상기 영구 자석(22, 32)을 대형화하지 않아도 상기 전자 빔의 직진성을 얻을 수 있으므로 제품을 소형화할 수있다.

또한 제품의 소형화에 따른 제품의 원가를 절감할 수 있다.

한편, 상술한 본 고안의 일실시예에 있어서는 상기 비자성체(12b)의 길이 D2)와 상기 자성체(12a)의 길이(D1)는 자기 회로의 특성을 결정하도록 서로 같지만, 본 고안의 다른 실시예로서 자기 회로의 특성을 결정하도록 상기 비자성체(12b)의 길이 D2)를 상기 자성체(12a)의 길이(D1)보다 크게 할 수 있고, 상기 비자성체(12b)의 길이(D2)를 상기 자성체(12a)의 길이 (D1)보다 짧게 할 수도 있다. 따라서, 상기 자성체(12a)의 길이(D1)와 비자성체(12b)의 길이(D2)의 비를 제품제조자가 바람직한 자기 회로의 특성을 얻도록 적절히 설정할 수 있다.

한편, 본 고안의 다른 실시예로서 상기 드리프트 튜브의 특성을 향상하기 위하여 상기 드리프트 튜브(12)의 자성체(12a)의 외측 표면을 비자성체(12b)인 구리로코팅할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본고안에 따른 클라이스트론에 의하면, 전자 빔이 이동하는 드리프트 통로의 자속 밀도를 균일하게 하도록 드리프트 튜브를 자성체와 비자성체로 구성함으로써 제품을 안전하게 동작시킬 수 있고, 제품의 효율을 증가시킬 수 있으며, 제품을 소형화할 수 있고, 제품의 원가를 절감할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

1. 클라이스트론에 있어서, 전자 빔을 방출하는 캐소드(2)와, 상기 캐소드(2)에서 방출된 전자 빔의 밀도를 변조시키도록 캐비티(14)를 형성함과 동시에 상기 전자 빔이 이동하는 드리프트통로(16)의 자속 밀도를 균일하게 하도록 자성체(12a)와 비자성체(12b)로 이루어진 드리프트 튜브(12)와, 상기 드리프트 통로(16)를 이동한 전자 빔을 수집하는 컬렉터(18)로 이루어진 것을 특징으로 이루어진 것을 특징으로 하는 클라이스트론.
2. 제1항에 있어서, 상기 드리프트 튜브(12)의 자성체(12a)는 강(STEEL)이고, 상기 드리프트 튜브(12)의 비자성체(12b)는 구리인 것을 특징으로 하는 클라이스트론.