KR100751042B1 - Diagnostic apparatus for focusing electron beam in microwave amplifier - Google Patents

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KR100751042B1 KR1020050046419A KR20050046419A KR100751042B1 KR 100751042 B1 KR100751042 B1 KR 100751042B1 KR 1020050046419 A KR1020050046419 A KR 1020050046419A KR 20050046419 A KR20050046419 A KR 20050046419A KR 100751042 B1 KR100751042 B1 KR 100751042B1
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Abstract

마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치가 개시된다. 개시된 진단장치는, 마이카, 폴리카보네이트, 등의 수지를 포함하는 절연성 및 구부릴 수 있는 유연한 판상 재질로 이루어진 필름과, 필름상에 일정한 간격을 두고 다수가 배선되고, 필름을 원통형으로 말았을 때 입력부측은 원통형의 내면으로 전자빔의 이동 경로상에 일정한 간격을 두고 차례로 노출되며, 출력부측은 원통형의 외면으로 노출되는 전극 단자와, 출력부측의 각각의 전극 단자에 접속되어 전류량을 측정하기 위한 다수의 전류계를 갖는다. 이러한 진단장치는, 위치별로 측정된 값을 바탕으로 전자빔이 양호하게 집속되도록 전자빔 집속용 자석의 자기장 값을 조절함으로써, 차단전류 값이 최소화되어 전자빔의 운동에너지가 전자파로 바뀌는 효율이 증대되는 진행파관을 제작할 수 있다.Disclosed is an electron beam focusing diagnostic apparatus for a microwave amplifier. The disclosed diagnostic apparatus includes a film made of an insulating and bendable flexible plate material including a resin such as mica, polycarbonate, and the like, and a plurality of wires are connected at regular intervals on the film, and the input part side when the film is rolled in a cylindrical shape. The cylindrical inner surface is sequentially exposed at regular intervals on the movement path of the electron beam, and the output side is connected to the electrode terminal exposed to the outer surface of the cylinder, and each of the electrode terminals on the output side has a plurality of ammeters for measuring the amount of current. Have The diagnostic apparatus adjusts the magnetic field value of the electron beam focusing magnet to focus the electron beam on the basis of the measured value for each position, thereby minimizing the breaking current value, thereby increasing the efficiency of changing the kinetic energy of the electron beam into electromagnetic waves. Can be produced.

전자빔, 집속, 진단, 마이크로파 증폭기 Electron beam, focusing, diagnostics, microwave amplifier

Description

마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치{DIAGNOSTIC APPARATUS FOR FOCUSING ELECTRON BEAM IN MICROWAVE AMPLIFIER}DIAGNOSTIC APPARATUS FOR FOCUSING ELECTRON BEAM IN MICROWAVE AMPLIFIER}

도 1a는 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 클라이스트론의 종래 기술에 의한 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도,Figure 1a is a block diagram showing the electron beam focusing diagnosis process according to the prior art of Klystron illustrating the case where the degree of focusing of the electron beam is weak;

도 1b는 전자빔의 집속정도가 비교적 양호한 경우를 예시한 클라이스트론의 종래 기술에 의한 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도,Figure 1b is a block diagram showing the electron beam focusing diagnosis process according to the prior art of Klystron illustrating the case where the degree of focusing of the electron beam is relatively good,

도 2a는 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 진행파관의 종래 기술에 의한 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도,FIG. 2A is a block diagram illustrating an electron beam focusing diagnosis process according to the related art of a traveling wave tube illustrating a case in which a degree of focusing of an electron beam is weak;

도 2b는 전자빔의 집속정도가 비교적 양호한 경우를 예시한 진행파관의 종래 기술에 의한 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도,FIG. 2B is a block diagram showing an electron beam focusing diagnosis process according to the prior art of a traveling wave tube illustrating a case where the degree of focusing of the electron beam is relatively good; FIG.

도 3a는 본 발명의 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치를 나타낸 개념도,3A is a conceptual diagram illustrating an electron beam focusing diagnostic apparatus for a microwave amplifier of the present invention;

도 3b는 본 발명의 진단장치를 원통형으로 감는 과정을 나타낸 개념도,Figure 3b is a conceptual diagram showing a process of winding the diagnostic device of the present invention in a cylindrical shape,

도 3c는 본 발명의 진단장치의 개념도,3c is a conceptual diagram of a diagnostic apparatus of the present invention;

도 3d는 본 발명의 진단장치의 단면도,Figure 3d is a cross-sectional view of the diagnostic device of the present invention,

도 3e는 본 발명의 진단장치의 단면도중 원형 점선부분의 확대단면도,Figure 3e is an enlarged cross-sectional view of the circular dotted line of the cross-sectional view of the diagnostic device of the present invention,

도 4a는 전자빔이 없는 경우를 예시한 클라이스트론에 본 발명인 진단장치를 설치한 구성도,4A is a configuration diagram in which the present inventors diagnosis apparatus is installed in Klystron illustrating the case where there is no electron beam;

도 4b는 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 클라이스트론에 본 발명인 진단장치를 설치한 구성도,4B is a configuration diagram in which the present inventors diagnosis apparatus is installed in Klystron illustrating a case where the degree of focusing of the electron beam is weak;

도 5a는 발명의 또 다른 사용예로서, 전자빔이 없는 경우를 예시한 진행파관에 본 발명인 진단장치를 설치한 구성도,5A is a configuration diagram in which the present inventors diagnosis device is installed in a traveling wave tube illustrating a case where there is no electron beam as another use example of the present invention;

도 5b는 발명의 또 다른 사용예로서, 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 진행파관에 본 발명인 진단장치를 설치한 구성도이다.5B is a configuration diagram in which the diagnostic apparatus of the present invention is installed in a traveling wave tube illustrating a case in which the electron beam has a low focusing degree as another example of use of the invention.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1,11: 캐소드 2,10: 애노드1,11 cathode 2,10 anode

3: RF 입력부 6: RF 출력부3: RF input section 6: RF output section

4: 헬릭스 5,12: 자석4: helix 5,12: magnet

7, 14: 콜렉터 8, 15: 전자빔7, 14: collector 8, 15: electron beam

13: RF회로 20: 필름13: RF circuit 20: film

21∼30 : 전극 단자 41, A: 전류계21 to 30: electrode terminal 41, A: ammeter

본 발명은 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치에 관한 것으로서, 특히 전자빔의 진행방향에 따른 위치별로 바디전류를 구분 측정함으로써, 전자빔의 집속용 자석의 자화강도를 개체별로 정확히 조절하여 더욱 양호한 전자빔의 집속이 이루어질 수 있도록 하는 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for diagnosing an electron beam focusing of a microwave amplifier, and in particular, by separately measuring the body current according to the position according to the traveling direction of the electron beam, the magnetization strength of the magnet for focusing the electron beam is precisely adjusted for each object, so that the better electron beam focusing is achieved. The present invention relates to an electron beam focusing diagnostic apparatus for a microwave amplifier.

도 1a는 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 클라이스트론의 종래 기술에 의한 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도이고, 도 1b는 전자빔의 집속정도가 비교적 양호한 경우를 예시한 클라이스트론의 종래 기술에 의한 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도이다.FIG. 1A is a block diagram illustrating an electron beam focusing diagnosis process according to a conventional technique of Klystron illustrating a case where the degree of focusing of an electron beam is weak, and FIG. 1B is a conventional technique of Klystron illustrating a case where the degree of focusing of an electron beam is relatively good. A diagram showing the electron beam focusing diagnosis process.

클라이스트론은 전자빔(15)을 발생시키는 캐소드(11), 캐소드(11)에서 발생된 전자빔(15)을 애노드 가속전압에 의하여 가속시키기 위한 에노드(10), 전자빔(15)의 집속을 위한 자석(12), 전자빔(15)을 주기적인 전자뭉치로 변조시키기 위한 RF 입력부, 변조된 전자빔(15)의 운동에너지가 변환됨으로써 RF입력부로 주입되어진 전자파가 증폭되고 이렇게 증폭된 전자파를 출력시키기 위한 RF출력부, 전자빔(15)이 전자파로 변환되는 진공의 통로를 제공하기 위한 RF회로(13), 전자파로의 변형 과정을 거친 전자빔(15)의 수집을 위한 콜렉터(14) 등으로 구성되어 진다.The klystron includes a cathode 11 for generating the electron beam 15, an anode 10 for accelerating the electron beam 15 generated from the cathode 11 by an anode acceleration voltage, and a magnet for focusing the electron beam 15 ( 12), an RF input unit for modulating the electron beam 15 into a periodic bunch of electrons, by converting the kinetic energy of the modulated electron beam 15, the electromagnetic wave injected into the RF input unit is amplified and the RF output for outputting the amplified electromagnetic wave In addition, the electronic beam 15 is composed of an RF circuit 13 for providing a passage of the vacuum converted into an electromagnetic wave, a collector 14 for collecting the electron beam 15 subjected to the transformation process of the electromagnetic wave.

한편, 이와 같은 클라이스트론에서 전자빔(15)을 집속하는 자석(12)의 자기장이 지나치게 약하면, 전자빔(15)의 집속도가 떨어져 전자빔(15)의 진행시 드리프트 튜브(13)에 부딪쳐 소모되는 바디전류 혹은 차단전류(interception current)가 증가하게 되어 RF 회로(13)와의 상호작용을 통한 전자빔(15)의 운동에너지를 전자파에너지로 변환시키는 데에 필요한 전류가 감소하게 되므로 결과적으로 클라이스트론의 효율이 저하된다.On the other hand, if the magnetic field of the magnet 12 that focuses the electron beam 15 is too weak in the klystron, the body current consumed by colliding with the drift tube 13 when the electron beam 15 progresses due to a drop in the focusing speed of the electron beam 15. Alternatively, the interruption current increases, and thus, the current required to convert the kinetic energy of the electron beam 15 into electromagnetic energy through interaction with the RF circuit 13 is reduced, resulting in a decrease in the efficiency of the klystron. .

반대로, 클라이스트론에서 전자빔(15)을 집속하는 자석(12)의 자기장이 지나치게 강하면, 자석(12)이 있는 구간에서는 전자빔(15)이 지나치게 좁은 반경으로 집속되었다가 인접하게 위치한 자석(12) 들의 사이를 지날 때는 전자빔(15)이 다시 팽창하는 현상을 보여 전체적으로 웨이브가 형성되어 바디전류 혹은 차단전류가 증가하게 되어 RF 회로(13)와의 상호작용을 통한 전자빔의 운동에너지를 전자파에너지로 변환시키는 데에 필요한 전류가 감소하게 되므로 결과적으로 클라이스트론의 효율이 저하된다.On the contrary, if the magnetic field of the magnet 12 focusing the electron beam 15 in Klystron is too strong, the electron beam 15 is focused in an excessively narrow radius in the section in which the magnet 12 is located and between the adjacent magnets 12. When passing through the electron beam 15 is shown to expand again to form a wave as a whole to increase the body current or breaking current to convert the kinetic energy of the electron beam through the interaction with the RF circuit 13 to the electromagnetic wave energy As the required current decreases, the efficiency of klystron is consequently degraded.

따라서 클라이스트론은 전자빔(15)을 전자파로 변화시키는 효율을 최대화하기 위하여 전자빔(15)의 집속도를 양호하게 하여 바디전류 혹은 차단전류를 최소화하여야 한다.Therefore, in order to maximize the efficiency of converting the electron beam 15 into electromagnetic waves, Klystron should improve the focusing speed of the electron beam 15 to minimize the body current or the blocking current.

이를 위하여 RF 회로(13)를 지나는 전자빔(15)의 집속도를 측정하고, 측정된 수치를 근거로 자석(12)의 자기장의 세기를 조정하여야 한다.To this end, the collecting speed of the electron beam 15 passing through the RF circuit 13 should be measured, and the intensity of the magnetic field of the magnet 12 should be adjusted based on the measured value.

클라이스트론의 전자빔(15)의 집속도 진단을 위한 종래 기술에 의한 차단전류 측정의 일 예로, 1개의 전류계(41)를 RF 회로(13)에 설치하여 전자빔(15)으로부터 발생된 차단전류의 변화를 측정하는 방법이 알려져 있다.As an example of measuring the breaking current according to the prior art for diagnosing the focusing speed of the electron beam 15 of Klystron, one ammeter 41 is installed in the RF circuit 13 to change the breaking current generated from the electron beam 15. The method of measuring is known.

이 방법에 의하여 전류계(41)에 측정된 차단전류의 변화를 총합적인 차단전류의 변화로 판단하고, 측정된 단일 수치를 근거로 일률적으로 혹은 매우 숙련된 작업자의 오랜 경험치에 의존하여 자석(12)의 자화 값을 조정하여 왔다.In this way, the change in the breaking current measured by the ammeter 41 is judged as the change in the total breaking current, and the magnet 12 is dependent on the long experience of a uniformly or very skilled worker based on the measured single value. The magnetization value of has been adjusted.

그러나 전자빔(15)의 진행방향의 위치에 따라 변화되는 자기장값을 가지는 전자빔 집속용 자석(12)의 자기장에 의하여 발생되는 차단전류의 변화는 전자빔 (15)의 진행방향의 위치별로 모두 다를 수 있으므로, 1개의 전류계(41)에 의하여 측정된 값에 근거하여 자석(12)의 자화값을 조정하면, 위치별 자석(12) 간의 전자빔(15)의 집속도가 불량하게 되어 원하는 목적을 달성할 수 없거나, 혹은 매우 숙련된 작업자의 오랜 경험치에 의존함으로써 생산성 저하 및 특정 작업자의 필수적이면서 의존도가 높아 품질 및 가격 경쟁력의 약화를 불러왔다.However, since the change in the blocking current generated by the magnetic field of the electron beam focusing magnet 12 having the magnetic field value that varies depending on the position of the traveling direction of the electron beam 15 may be different for each position in the traveling direction of the electron beam 15. When the magnetization value of the magnet 12 is adjusted based on the value measured by one ammeter 41, the focusing speed of the electron beam 15 between the magnets 12 for each position becomes poor, thereby achieving the desired purpose. Relying on the long experience of unattended or highly skilled workers has resulted in lower productivity and a higher degree of dependability and quality that are essential and dependent on certain workers.

한편, 도 2a는 전자빔의 집속정도가 미약한 경우, 종래 기술에 의한 진행파관의 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도이고, 도 2b는 전자빔의 집속정도가 비교적 양호한 경우, 종래 기술에 의한 진행파관의 전자빔 집속 진단과정을 나타낸 구성도이다.On the other hand, Figure 2a is a configuration diagram showing the electron beam focusing diagnostic process of the traveling waveguide according to the prior art when the degree of focusing of the electron beam is weak, Figure 2b is a configuration of the traveling waveguide according to the prior art when the degree of focusing of the electron beam is relatively good A diagram showing the electron beam focusing diagnosis process.

진행파관은 전자빔(8)을 발생시키는 캐소드(1), 캐소드(1)에서 발생된 전자빔(8)을 애노드 가속전압에 의하여 가속시키기 위한 애노드(2), 가속된 전자빔(8)을 주기적인 전자뭉치로 변조시키기 위한 RF 입력부(3), 가속된 전자빔(8)의 집속을 위한 자석(5), 가속되고 전자뭉치로 변조된 전자빔(8)의 운동에너지를 전자파로 변형시키기 위한 헬릭스(4)를 포함하는 RF회로(혹은 상호작용 유도관: 31), 전자빔(8)의 운동에너지가 변형되어 전자파로 증폭되어 나타나는 신호를 출력하기 위한 RF 출력부(6), 전자파로의 변형과정을 거친 전자빔(8)의 수집을 위한 콜렉터(7) 등으로 구성되어 진다.The traveling waveguide includes a cathode 1 for generating the electron beam 8, an anode 2 for accelerating the electron beam 8 generated at the cathode 1 by an anode acceleration voltage, and a periodic electron for the accelerated electron beam 8. RF input 3 for bunching modulated, magnet 5 for focusing the accelerated electron beam 8, helix 4 for transforming the kinetic energy of the accelerated electron bunch modulated electron beam 8 into electromagnetic waves RF circuit (or interaction induction pipe) comprising a 31, the kinetic energy of the electron beam 8 is transformed by the RF output unit 6 for outputting the signal amplified by the electromagnetic wave, the electron beam undergoing the transformation process And a collector 7 for the collection of (8).

한편, 이와 같은 진행파관에서 전자빔(8)을 집속하는 자석(5)의 자기장이 지나치게 약하면, 전자빔(8)의 집속도가 떨어져 전자빔(8)의 진행시 헬릭스(4)를 포 함하는 RF회로(31)에 부딪쳐 소모되는 바디전류 혹은 차단전류(interception current)가 증가하게 되어 RF 회로(31)와의 상호작용을 통한 전자빔의 운동에너지를 전자파에너지로 변환시키는 데에 필요한 전류가 감소하게 되므로 결과적으로 진행파관의 효율이 저하된다.On the other hand, if the magnetic field of the magnet 5 focusing the electron beam 8 in the traveling wave tube is too weak, the focusing speed of the electron beam 8 is lowered and the RF circuit including the helix 4 when the electron beam 8 proceeds. The body current or the interruption current consumed by hitting the 31 increases, resulting in a decrease in the current required to convert the kinetic energy of the electron beam into electromagnetic energy through interaction with the RF circuit 31. The efficiency of traveling wave is reduced.

반대로, 진행파관에서 전자빔(8)을 집속하는 자석(5)의 자기장이 지나치게 강하면, 자석(5)이 있는 구간에서는 전자빔(8)이 지나치게 좁은 반경으로 집속되었다가 자석(5) 들의 사이를 지날 때는 전자빔(8)이 다시 팽창하는 현상을 보여 전체적으로 웨이브가 형성되어 바디전류 혹은 차단전류가 증가하게 되어 RF 회로(31)와의 상호작용을 통한 전자빔의 운동에너지를 전자파에너지로 변환시키는 데에 필요한 전류가 감소하게 되므로 결과적으로 진행파관의 효율이 저하된다.On the contrary, if the magnetic field of the magnet 5 focusing the electron beam 8 in the traveling wave is too strong, the electron beam 8 is focused in an excessively narrow radius in the section where the magnet 5 is located and then passes between the magnets 5. At this time, the electron beam 8 expands again, and a wave is formed as a whole, thereby increasing a body current or a blocking current, and the current required to convert the kinetic energy of the electron beam into electromagnetic energy through interaction with the RF circuit 31. As a result, the efficiency of the traveling wave is reduced as a result.

따라서 진행파관은 전자빔(8)의 운동에너지를 전자파로 변화시키는 효율을 최대화하기 위하여 전자빔(8)의 집속도를 양호하게 하여 바디전류 혹은 차단전류를 최소화하여야 한다.Therefore, in order to maximize the efficiency of converting the kinetic energy of the electron beam 8 into electromagnetic waves, the traveling waveguide should minimize the body current or the blocking current by improving the speed of the electron beam 8.

이를 위하여 RF회로(31)를 지나는 전자빔(8)의 집속도를 측정하고, 측정된 수치를 근거로 자석(5)의 자기장의 세기를 조정하여야 한다.To this end, the collecting speed of the electron beam 8 passing through the RF circuit 31 should be measured, and the intensity of the magnetic field of the magnet 5 should be adjusted based on the measured value.

진행파관의 전자빔(8)의 집속도 진단을 위한 종래 기술에 의한 차단전류 측정의 일 예로, 1개의 전류계(41)를 RF회로(31)에 설치하여 흐르는 전자빔(8)으로부터 발생된 차단전류의 변화를 측정하는 방법이 알려져 있다.As an example of the measurement of the breaking current according to the prior art for diagnosing the focusing speed of the electron beam 8 of the traveling wave tube, one ammeter 41 is provided in the RF circuit 31 to measure the breaking current generated from the flowing electron beam 8. Methods of measuring change are known.

이 방법에 의하여 전류계(41)에 측정된 차단전류의 변화를 총합적인 차단전류의 변화로 판단하고, 측정된 단일 수치를 근거로 일률적으로 혹은 매우 숙련된 작업자의 오랜 경험치에 의존하여 자석(5)의 자화 값을 조정하여 왔다.In this way, the change in the breaking current measured on the ammeter 41 is judged to be the change in the total breaking current, and based on the measured single value, the magnet 5 is dependent on the long experience of a uniformly or very skilled worker. The magnetization value of has been adjusted.

그러나 전자빔(8)의 진행방향의 위치에 따라 변화되는 자기장값을 가지는 전자빔 집속용 자석(5)의 자기장에 의하여 발생되는 차단전류의 변화는 전자빔(8)의 진행방향의 위치별로 모두 다를 수 있으므로, 1개의 전류계(41)에 의하여 측정된 값에 근거하여 자석(5)의 자화값을 조정하면, 위치별 자석(5) 간의 전자빔(8)의 집속도가 불량하게 되어 원하는 목적을 달성할 수 없었다.However, since the change in the blocking current generated by the magnetic field of the electron beam focusing magnet 5 having the magnetic field value that varies depending on the position of the traveling direction of the electron beam 8 may be different for each position in the traveling direction of the electron beam 8. When the magnetization value of the magnet 5 is adjusted based on the value measured by one ammeter 41, the focusing speed of the electron beam 8 between the magnets 5 for each position becomes poor, thereby achieving the desired purpose. There was no.

본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 전자빔의 진행방향의 변위에 따른 위치별 차단전류 측정용 전극들을 설치하여 전자빔을 집속시키기 위한 자석에 의한 위치별 전자빔의 집속 정도 내지는 위치별 차단전류 값의 변화를 측정함으로써, 최선의 전자빔의 집속효율을 얻을 수 있도록 전자빔을 집속시키기 위한 자석의 자기장을 조절하기 위한 것이다.An object of the present invention is to install the position-specific blocking current measurement electrodes according to the displacement of the traveling direction of the electron beam in order to solve the problems of the prior art, the degree of focusing of the electron beam by position by the magnet to focus the electron beam By measuring the change in the breaking current value, the magnetic field of the magnet for focusing the electron beam is adjusted to obtain the best electron beam focusing efficiency.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자빔을 발생시키는 캐소드, 상기 전자빔을 주기적인 전자뭉치로 변조시키기 위한 RF 입력부, 변조된 전자빔의 운동에너지가 변환됨으로써 RF 입력부로 주입되어진 전자파가 증폭되고 이렇게 증폭된 전자파를 출력시키기 위한 RF 출력부, 전자빔의 집속을 위한 자석, 전자파로의 변형과정을 거친 전자빔을 수집하기 위한 콜렉터를 포함하여 이루어지는 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치에 있어서,The present invention for achieving the above object, the cathode for generating an electron beam, the RF input unit for modulating the electron beam into a periodic electron bunch, the electromagnetic wave injected into the RF input unit by the kinetic energy of the modulated electron beam is converted and amplified In the electron beam focusing diagnostic apparatus of the microwave amplifier comprising an RF output unit for outputting the amplified electromagnetic wave, a magnet for focusing the electron beam, a collector for collecting the electron beam undergoing the transformation process to the electromagnetic wave,

마이카, 폴리카보네이트, 등의 수지를 포함하는 절연성 및 구부릴 수 있는 유연한 판상 재질로 이루어진 필름;A film made of an insulating and bendable flexible plate material containing a resin such as mica, polycarbonate, or the like;

상기 필름상에 일정한 간격을 두고 다수가 배선되고, 상기 필름을 원통형으로 말았을 때 입력부측은 원통형의 내면으로 상기 전자빔의 이동 경로상에 일정한 간격을 두고 차례로 노출되며, 출력부측은 원통형의 외면으로 노출되는 전극 단자; 및A plurality of wires are wired at regular intervals on the film, and when the film is rolled in a cylindrical shape, the input side is sequentially exposed at regular intervals on the movement path of the electron beam to the cylindrical inner surface, and the output side is exposed to the outer surface of the cylindrical shape. An electrode terminal; And

상기 출력부측의 각각의 전극 단자에 접속되어 전류량을 측정하기 위한 다수의 전류계;를 포함하여 이루어지는 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치를 제공한다.And a plurality of ammeters connected to respective electrode terminals on the output side to measure the amount of current.

상기 전극 단자의 입력부측은 상기 필름을 클라이스트론 또는 진행파관 등에 삽입하였을 때 상기 전자빔의 경로상에 노출되도록 배선되고, 상기 전극 단자의 출력부측은 상기 필름을 클라이스트론 또는 진행파관 등에 삽입하였을 때 상기 입력부측으로부터 상기 전자빔의 이동 방향과 평행한 방향으로 연장된 후 상기 클라이스트론 또는 상기 진행파관 등의 외부로 노출되도록 배선된다.The input side of the electrode terminal is wired so as to be exposed on the path of the electron beam when the film is inserted into a klystron or traveling waveguide, and the output side of the electrode terminal is from the input side when the film is inserted into the klystron or traveling waveguide. After extending in a direction parallel to the moving direction of the electron beam is wired so as to be exposed to the outside of the Klystron or the traveling wave tube.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 진단장치는, 전자빔을 발생시키는 캐소드, 전자빔을 주기적인 전자뭉치로 변조시키기 위한 RF 입력부, 변조된 전자빔의 운동에너지가 변환됨으로써 RF 입력부로 주입되어진 전자파가 증폭되고 이렇게 증폭된 전자파를 출력시키기 위한 RF 출력부, 전자빔의 집속을 위한 자석, 전자파로의 변형과정을 거친 전자빔을 수집하기 위한 콜렉터를 포함하여 이루어지는 마이크로파 증폭기에 적용된다.In the diagnostic apparatus of the present invention, a cathode for generating an electron beam, an RF input unit for modulating the electron beam into a periodic electron bunch, and the kinetic energy of the modulated electron beam are converted to amplify the electromagnetic wave injected into the RF input unit and output the amplified electromagnetic wave. The present invention is applied to a microwave amplifier including an RF output unit, a magnet for focusing an electron beam, and a collector for collecting an electron beam that has undergone transformation into an electromagnetic wave.

3a는 본 발명의 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치를 나타낸 개념도이고, 도 3b는 본 발명의 진단장치를 원통형으로 감는 과정을 나타낸 개념도이며, 도 3c는 본 발명의 진단장치를 원통형으로 감은 상태의 개념도이다. 그리고 도 3d는 본 발명의 진단장치의 단면도이고, 도 3e는 본 발명의 진단장치의 단면도중 원형 점선부분의 확대단면도이다. 3a is a conceptual diagram showing an electron beam focusing diagnostic apparatus of the microwave amplifier of the present invention, Figure 3b is a conceptual diagram showing a process of winding the diagnostic device of the present invention in a cylindrical shape, Figure 3c is a conceptual diagram of a state wound the diagnostic device of the present invention in a cylindrical shape to be. 3D is a cross-sectional view of the diagnostic device of the present invention, and FIG. 3E is an enlarged cross-sectional view of a circular dotted line in the cross-sectional view of the diagnostic device of the present invention.

이 도면에 도시된 본 발명의 진단장치는, 마이카, 폴리카보네이트, 등의 수지를 포함하는 절연성 및 구부릴 수 있는 유연한 판상 재질로 이루어진 필름(20);Diagnosis apparatus of the present invention shown in this figure, the film 20 made of an insulating and bendable flexible plate-like material comprising a resin such as mica, polycarbonate, etc .;

필름(20)상에 일정한 간격을 두고 다수가 배선되고, 필름(20)을 원통형으로 말았을 때 입력부측은 원통형의 내면으로 전자빔(8,15)의 이동 경로상에 일정한 간격을 두고 차례로 노출되며, 출력부측은 원통형의 외면으로 노출되는 전극 단자(21~30); 및A plurality of wires are wired at regular intervals on the film 20, and when the film 20 is rolled in a cylindrical shape, the input side is exposed in turn at regular intervals on the movement paths of the electron beams 8 and 15 to the inner surface of the cylinder, The output side is an electrode terminal (21 ~ 30) exposed to the outer surface of the cylindrical; And

출력부측의 각각의 전극 단자(21,30)에 접속되어 전류량을 측정하기 위한 다수의 전류계(A)로 이루어진다.A plurality of ammeters A are connected to the respective electrode terminals 21 and 30 on the output side to measure the amount of current.

전극 단자(21~30)의 입력부측은 필름(20)을 클라이스트론 또는 진행파관 등에 삽입하였을 때 전자빔(8,15)의 경로상에 노출되도록 배선되고, 전극 단자(21~30)의 출력부측은 필름(20)을 클라이스트론 또는 진행파관 등에 삽입하였을 때 입력부측으로부터 전자빔(8,15)의 이동 방향과 평행한 방향으로 연장된 후 클라이스트론 또는 진행파관 등의 외부로 노출되도록 배선된다.The input side of the electrode terminals 21 to 30 is wired so as to be exposed on the path of the electron beams 8 and 15 when the film 20 is inserted into a klystron or traveling waveguide, and the output side of the electrode terminals 21 to 30 is formed of a film. When 20 is inserted into a klystron or traveling wave tube, it is extended from the input side in a direction parallel to the moving direction of the electron beams 8 and 15, and then wired so as to be exposed to the outside of the klystron or traveling wave tube.

이하에서는 본 발명의 진단장치의 사용예를 설명한다.Hereinafter, a use example of the diagnostic device of the present invention will be described.

도 4a는 전자빔이 없는 경우를 예시한 클라이스트론에 본 발명인 진단장치를 설치한 구성도이고, 도 4b는 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 클라이스트론에 본 발명인 진단장치를 설치한 구성도이다.FIG. 4A is a block diagram of the present invention in which the diagnostic apparatus of the present invention is installed in a klystron illustrating the case where there is no electron beam, and FIG. 4B is a block diagram of the present invention in which the diagnostic device of the present invention is installed in the Klystron illustrating a case where the degree of focusing of the electron beam is weak.

클라이스트론은 전자빔(15)을 발생시키는 캐소드(11), 캐소드(11)에서 발생된 전자빔(15)을 애노드 가속전압에 의하여 가속시키기 위한 에노드(10), 전자빔(15)의 집속을 위한 자석(12), 전자빔(15)을 주기적인 전자뭉치로 변조시키기 위한 RF 입력부, 변조된 전자빔(15)의 운동에너지가 변환됨으로써 RF 입력부로 주입되어진 전자파가 증폭되고 이렇게 증폭된 전자파를 출력시키기 위한 RF 출력부, 전자빔(15)이 전자파로 변환되는 진공의 통로를 제공하기 위한 드리프트 튜브(13), 전자파로의 변형과정을 거친 전자빔(15)의 수집을 위한 콜렉터(14) 등으로 구성되어 진다.The klystron includes a cathode 11 for generating the electron beam 15, an anode 10 for accelerating the electron beam 15 generated from the cathode 11 by an anode acceleration voltage, and a magnet for focusing the electron beam 15 ( 12), an RF input unit for modulating the electron beam 15 into a periodic bunch of electrons, and by converting the kinetic energy of the modulated electron beam 15, an electromagnetic wave injected into the RF input unit is amplified and an RF output for outputting the amplified electromagnetic wave In addition, the electron beam 15 is composed of a drift tube 13 for providing a passage of the vacuum converted into an electromagnetic wave, a collector 14 for collecting the electron beam 15, which has undergone the transformation process of the electromagnetic wave.

원통형을 말은 필름(20)의 내부로 전자빔(15)이 관통하도록 본 발명의 진단장치를 RF 회로(13)의 내부에 삽입한다.The diagnostic apparatus of the present invention is inserted into the RF circuit 13 so that the electron beam 15 penetrates into the cylindrical rolled film 20.

이에 따라 RF 회로(13)의 내부를 흐르는 전자빔(15)의 차단전류는 전극 단자(21~30)를 통해 각각의 전류계(A)에 감지된다.Accordingly, the blocking current of the electron beam 15 flowing inside the RF circuit 13 is sensed by the respective ammeters A through the electrode terminals 21 to 30.

수개 또는 수십 개로 배치된 각각의 자석(12)의 근방에 발생되는 차단전류의 변화는 모두 다를 수 있으며, 각각의 전류계(A)에 측정되는 값 또한 모두 다르게 측정된다.The change in the breaking current generated in the vicinity of each magnet 12 arranged in several or dozens may all be different, and the values measured in each ammeter A are also measured differently.

위치별로 측정된 값에 근거하여 각각의 자석(12)의 자화값을 위치별로 다르게 조정하여 전류 값이 균일하게 되도록 하면, 위치별 전자빔(15)의 집속도가 양호하게 이루어져 차단전류의 발생이 최소화된다.If the magnetization value of each magnet 12 is adjusted differently for each position based on the value measured for each position to make the current value uniform, the collection speed of the electron beam 15 for each position is good, thereby minimizing the occurrence of the breaking current. do.

이에 따라 효율적인 진행파관의 제작이 가능해진다.As a result, an efficient traveling wave can be manufactured.

도 5a는 발명의 또 다른 사용예로서, 전자빔이 없는 경우를 예시한 진행파관에 본 발명인 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치를 설치한 구성도이고, 도 5b는 발명의 또 다른 사용예로서, 전자빔의 집속정도가 미약한 경우를 예시한 진행파관에 본 발명인 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치를 설치한 구성도이다.FIG. 5A is a configuration diagram in which the electron beam focusing diagnosis apparatus of the microwave amplifier of the present invention is installed in a traveling wave tube illustrating the case where there is no electron beam, and FIG. 5B is another use example of the invention. A configuration diagram in which the electron beam focusing diagnostic apparatus of the microwave amplifier of the present invention is installed in a traveling wave tube illustrating a case where the degree of focusing is weak.

진행파관은 전자빔(8)을 발생시키는 캐소드(1), 캐소드(1)에서 발생된 전자빔(8)을 애노드 가속전압에 의하여 가속시키기 위한 애노드(2), 가속된 전자빔(8)의 집속을 위한 자석(5), 가속된 전자빔(8)이 이동하는 경로를 제공하기 위한 RF회로(31), 전자파로의 변형과정을 거친 전자빔(8)의 수집을 위한 콜렉터(7) 등으로 구성되어 진다.The traveling waveguide includes a cathode 1 for generating the electron beam 8, an anode 2 for accelerating the electron beam 8 generated at the cathode 1 by an anode acceleration voltage, and a focus for the accelerated electron beam 8. It consists of a magnet 5, an RF circuit 31 for providing a path for the accelerated electron beam 8 to move, a collector 7 for collecting the electron beam 8 which has undergone the transformation of the electromagnetic wave.

원통형으로 말은 필름(20)의 내부로 전자빔(8)이 관통하도록 본 발명의 진단장치를 RF회로(31)의 내부에 삽입한다.The diagnostic apparatus of the present invention is inserted into the RF circuit 31 so that the electron beam 8 penetrates into the cylindrically rolled film 20.

이에 따라 RF회로(31)의 내부를 흐르는 전자빔(8)의 차단전류는 전극 단자(21~30)를 통해 각각의 전류계(A)에 감지된다.Accordingly, the blocking current of the electron beam 8 flowing inside the RF circuit 31 is sensed by the respective ammeters A through the electrode terminals 21 to 30.

수개 또는 수십 개로 배치된 각각의 자석(5)의 근방에 발생되는 차단전류의 변화는 모두 다를 수 있으며, 각각의 전류계(A)에 측정되는 값 또한 모두 다르게 측정된다.The change in the breaking current generated in the vicinity of each magnet 5 arranged in several or dozens may be all different, and the values measured in each ammeter A are also measured differently.

위치별로 측정된 값에 근거하여 각각의 자석(5)의 자화값을 위치별로 다르게 조정하여 전류 값이 균일하게 되도록 하면, 위치별 전자빔(8)의 집속도가 양호하게 이루어져 차단전류의 발생이 최소화된다.If the magnetization value of each magnet 5 is adjusted differently for each position based on the value measured for each position to make the current value uniform, the collection speed of the electron beam 8 for each position is satisfactory, thereby minimizing generation of breaking current. do.

이에 따라 효율적인 진행파관의 제작이 가능해진다.As a result, an efficient traveling wave can be manufactured.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전자빔 집속 진단장치는 마이크로파 증폭기에 있어서 전자빔의 진행방향의 위치에 따른 전자빔의 차단전류를 측정가능하게 한다. 따라서 측정된 값을 바탕으로 전자빔이 양호하게 집속되도록 전자빔 집속용 자석의 자기장 값을 조절함으로써, 차단전류 값이 최소화되어 전자빔의 운동에너지가 전자파로 바뀌는 효율이 증대되는 진행파관을 제작할 수 있는 효과가 있다.As described above, the electron beam focusing diagnostic apparatus of the present invention makes it possible to measure the blocking current of the electron beam according to the position of the traveling direction of the electron beam in the microwave amplifier. Therefore, by adjusting the magnetic field value of the electron beam focusing magnet so that the electron beam is well focused on the basis of the measured value, it is possible to produce a traveling wave tube that minimizes the blocking current value and increases the efficiency of converting the kinetic energy of the electron beam into electromagnetic waves. have.

이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been described as an embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described claims, and has a general knowledge in the field of the present invention without departing from the gist of the present invention. Anyone who grows up will be able to make various variations.

Claims (2)

전자빔을 발생시키는 캐소드, 상기 전자빔을 주기적인 전자뭉치로 변조시키기 위한 RF 입력부, 변조된 전자빔의 운동에너지가 변환됨으로써 RF 입력부로 주입되어진 전자파가 증폭되고 이렇게 증폭된 전자파를 출력시키기 위한 RF 출력부, 전자빔의 집속을 위한 자석, 전자파로의 변형과정을 거친 전자빔을 수집하기 위한 콜렉터를 포함하여 이루어지는 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치에 있어서,A cathode for generating an electron beam, an RF input unit for modulating the electron beam into a periodic electron bunch, an RF output unit for amplifying the electromagnetic wave injected into the RF input unit by converting the kinetic energy of the modulated electron beam, and outputting the amplified electromagnetic wave; In the electron beam focusing diagnostic apparatus of the microwave amplifier comprising a magnet for focusing the electron beam, a collector for collecting the electron beam undergoing the transformation process to the electromagnetic wave, 마이카, 폴리카보네이트, 등의 수지를 포함하는 절연성 및 구부릴 수 있는 유연한 판상 재질로 이루어진 필름;A film made of an insulating and bendable flexible plate material containing a resin such as mica, polycarbonate, or the like; 상기 필름상에 일정한 간격을 두고 다수가 배선되고, 상기 필름을 원통형으로 말았을 때 입력부측은 원통형의 내면으로 상기 전자빔의 이동 경로상에 일정한 간격을 두고 차례로 노출되며, 출력부측은 원통형의 외면으로 노출되는 전극 단자; 및A plurality of wires are wired at regular intervals on the film, and when the film is rolled in a cylindrical shape, the input side is sequentially exposed at regular intervals on the movement path of the electron beam to the cylindrical inner surface, and the output side is exposed to the outer surface of the cylindrical shape. An electrode terminal; And 상기 출력부측의 각각의 전극 단자에 접속되어 전류량을 측정하기 위한 다수의 전류계;를 포함하여 이루어지는 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치.And a plurality of ammeters connected to the respective electrode terminals on the output side to measure the amount of current. 제 1항에 있어서, 상기 전극 단자의 입력부측은 상기 필름을 클라이스트론 또는 진행파관 등에 삽입하였을 때 상기 전자빔의 경로상에 노출되도록 배선되고, 상기 전극 단자의 출력부측은 상기 필름을 클라이스트론 또는 진행파관 등에 삽입하였을 때 상기 입력부측으로부터 상기 전자빔의 이동 방향과 평행한 방향으로 연장된 후 상기 클라이스트론 또는 상기 진행파관 등의 외부로 노출되도록 배선된 것을 특징으로 하는 마이크로파 증폭기의 전자빔 집속 진단장치.The input side of the electrode terminal is wired so as to be exposed on the path of the electron beam when the film is inserted into a klystron or traveling waveguide, and the output side of the electrode terminal is inserted into the klystron or traveling waveguide. And the wire beam extends in a direction parallel to the moving direction of the electron beam from the input side and is exposed to the outside such as the Klystron or the traveling wave tube.
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KR20000066871A (en) * 1999-04-21 2000-11-15 김순택 Electron gun of CRT

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