(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中に電子を放出し速度変調または密度変調を行い、発振または増幅を行う真空管において、真空容器部を形成する部材をシーミング接合し、前記真空容器部を封止して、少なくとも前記シーミング接合部周辺に耐熱性が良く金属の腐食性が少ないレジン系樹脂からなるコーティング剤を塗布したことを特徴とする真空管。
【請求項２】
アノードと出力構体を含む組立体と、ポールピースとカソードを含む組立体と、ポールピースと排気管を含む組立体からなり、前記アノードのシェルの開放端を前記２つのポールピースのそれぞれが被蓋し、前記３つの組立体で囲まれて真空容器部が形成されたパルスマグネトロンにおいて、前記シェルの開放端周縁と前記ポールピース周縁に薄肉鍔部が形成され、該薄肉鍔部同士のシーミングによって前記シェルと前記ポールピースをシーミング接合し、前記真空容器部を封止して、少なくとも前記シーミング接合部周辺に耐熱性が良く金属の腐食性が少ないレジン系樹脂からなるコーティング剤を塗布したことを特徴とするパルスマグネトロン。
【請求項３】
前記ポールピースの少なくとも前記シーミング接合部となる部分に前記シェルと同じ金属材のメッキまたは被覆を施したことを特徴とする請求項２に記載のパルスマグネトロン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプレジャーボートや漁船等に搭載するパルスレーダー等のマイクロ波発振用真空管及びパルスマグネトロンに関し、特に簡単な構成で高い信頼性が得られる真空封止を施した低コストの真空管及びパルスマグネトロンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の真空管として、パルスマグネトロンを例に説明する。図５は従来のパルスマグネトロンの断面図を示し、本図において１はカソード２に内蔵された加熱用のヒータ、２ａはカソード２を支持するカソード支持体、３ａ、３ｂは磁界形成用のポールピース、４はシェル４ａとその内壁に植設された複数のベーン４ｂとこれらベーン４ｂをひとつおきに接続する２つのストラップ４ｃ、４ｄからなるアノード、５はシェル４ａの内壁とベーン４ｂで囲まれる空間（共振空胴）に挿入されてベーン４ｂに接続するアンテナ５ａと、その外部導出端に固着したセラミック等の出力窓５ｂと、これを支持する出力窓支持体５ｃからなる出力構体、６は真空排気のための排気管、７は溶接フランジを示す。なお、本図は磁石やヨーク等が取り付けられていない排気工程前の状態を示している。
【０００３】
本図に示すように、アノード４のシェル４ａの上下開放端をポールピース３ａ及び３ｂが被蓋し、ポールピース３ａにはカソード支持体２ａを介してカソード２が、ポールピース３ｂには排気管６がそれぞれ固着している。
【０００４】
一方、アノード４のシェル４ａ側壁には出力窓支持体５ｃを介して出力構体５が固着されており、アノード１で発振したマイクロ波が出力アンテナ５ａから出力窓５ｂを通して図示しない導波管に伝送され、外部に出力される。
【０００５】
一般にこのようなパルスマグネトロンを組み立てるには、パルスマグネトロンを構成する要素をいくつかの部材に分けて各部材を接合することによって生産効率を上げている。即ち、図４に示すように、ヒータ１、カソード２、カソード支持体２ａ及びポールピース３ａからなる組立体（図４（ａ））、アノード４及び出力構体５の組立体（図４（ｂ））並びに排気管６及びポールピース３ｂの組立体（図４（ｃ））、の各組立体をロウ付け法を用いて組立体単位で組み立てておき、これら組立体をヘリウムガスまたはアルゴンガス雰囲気中に置いてアーク溶接法を用いて合体することが行われている。
【０００６】
この際行うアーク溶接によって、ポールピース周縁とシェル開放端周縁が接合され、３つの組立体で囲まれる空間（真空容器部）が封止されるのだが、アーク溶接で異種金属間を溶接する場合には難易があり、無酸素銅製のシェルと鉄製のポールピースでは溶接の信頼性が低い。そのため、シェル４ａの上下開放端周縁とポールピース３ａ、３ｂ周縁にニッケル製または銅ニッケル合金（キュープロニッケル）製の溶接フランジ７を接合し、溶接フランジ７同士をアーク溶接して接合するのが一般的である。
【０００７】
合体・封止したパルスマグネトロンはリーク検査にかけられ、次工程の排気工程で４５０℃、２〜３時間の条件でベーキング（加熱）しながら排気され、所定の真空度にした後、エミッタの活性化を行い、排気管６をピンチオフし排気工程が完了する。その後、磁石やヨークを取り付け、エージング試験を経てパルスマグネトロンが完成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような限定された同種金属の溶接フランジを介してアーク溶接法を用い合体・封止していたのでは、部品点数が増し、経済的に不利となるばかりでなく、設計の自由度も限定されてしまうという問題点があった。
【０００９】
なお、アーク溶接の代わりに高周波部分加熱によるロウ付け法を用いてダイレクトにポールピースとシェルをロウ付けする方法もあるが、カソードのエミッタ酸化による機能低下の要因となるため、望ましくない。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解消し、設計の自由度拡大から経済性の良いパルスマグネトロンを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の真空管は、真空中に電子を放出し速度変調または密度変調を行い、発振または増幅を行う真空管において、真空容器部を形成する部材をシーミング接合し、前記真空容器部を封止して、少なくとも前記シーミング接合部周辺に耐熱性が良く金属の腐食性が少ないレジン系樹脂からなるコーティング剤を塗布したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のパルスマグネトロンは、アノードと出力構体を含む組立体と、ポールピースとカソードを含む組立体と、ポールピースと排気管を含む組立体からなり、前記アノードのシェルの開放端を前記２つのポールピースのそれぞれが被蓋し、前記３つの組立体で囲まれて真空容器部が形成されたパルスマグネトロンにおいて、前記シェルの開放端周縁と前記ポールピース周縁に薄肉鍔部が形成され、該薄肉鍔部同士のシーミングによって前記シェルと前記ポールピースをシーミング接合し、前記真空容器部を封止して、少なくとも前記シーミング接合部周辺に耐熱性が良く金属の腐食性が少ないレジン系樹脂からなるコーティング剤を塗布したことを特徴とする。
【００１３】
さらにパルスマグネトロンの前記ポールピースの少なくとも前記シーミング接合部となる部分に前記シェルと同じ金属材のメッキまたは被覆を施した構成としてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。但し、複数の図面において、同一または相当するものには同一の符号を付し、説明の重複を避けた。
【００１６】
図１、図２は本発明の実施の形態を示す図であり、図１にパルスマグネトロンの断面図、図２にシーミング接合部断面の部分拡大図を示す。本図において３ａ’、３ｂ’、４ａ’は薄肉鍔部、９はシーミング接合部、１０はコーティング剤を示す。なお、図１は磁石やヨーク等が取り付けられていない排気工程前の状態を示している。
【００１７】
図１に示すように、ポールピース３ａとシェル４ａ及びポールピース３ｂとシェル４ａの接合部分が従来の溶接に代わり、シーミング接合部９となっている。シーミング接合部９は図２の部分拡大図に示すように、ポールピース３ａまたは３ｂの周縁に形成した薄肉鍔部３ａ’または３ｂ’とシェル４ａの上下開放端周縁に形成した薄肉鍔部４ａ’をシーミングして形成している。
【００１８】
本実施の形態のパルスマグネトロンを構成するには、まず、ポールピース３ａ、３ｂ及びシェル４ａの上下開放端のそれぞれの周縁に機械加工を施して薄肉鍔部３ａ’、３ｂ’、４ａ’を形成し、次にポールピース３ａ、３ｂに銅メッキを施す。
【００１９】
続いて、従来の手法でヒータ１、カソード２、カソード支持体２ａ及びポールピース３ａの組立体と、アノード４と出力構体５の組立体と、排気管６とポールピース３ｂの組立体の各組立体をロウ付け法を用いて組立体単位で組み立てておく。
【００２０】
次に、これら組立体を合体し、薄肉鍔部４ａ’と３ａ’並びに４ａ’と３ｂ’をシーミングする。
【００２１】
このようにして合体封止した後、図１に示すようにシーミング接合部９周辺に例えばＶＡＣＳＥＡＬ（商標名。Ｓｐａｃｅ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）やＨｕｍｉＳｅａｌ（商標名。ＣＨＡＳＥ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製）等の耐熱性が良く、金属の腐食性が少ないレジン系樹脂からなるコーティング剤を塗布する。
【００２２】
以降、従来と同様な工程を経てパルスマグネトロンが完成するが、排気工程でベーキング（加熱）しながら排気する際、前記コーティング剤が徐々に硬化し、安定した被膜が形成される。
【００２３】
このように、本実施の形態を構成する際にアーク溶接を用いずに済むため、アーク溶接に伴う材料の限定から発生する生産設計の自由度低下を防止できる。即ち、部品点数及び高価な金属の使用量を減らすことができ、生産コストを削減することができる。
【００２４】
また、シーミング接合部周辺にコーティング剤が塗布されているので、シーミング接合部が電食を加速させるような腐食性雰囲気（高温、多湿である。酸性度が高い。大気に塩粒子が含まれる。）に晒されない。
【００２５】
また、このコーティング剤は、ベーキングによる温度上昇と共にシーミング接合部周辺の細部にまで行きわたり硬化するので、一種の接着剤の効果も兼ね、温度に対する異種接合金属の永久変形（塑性変形）を助長し、封止の信頼性を高める。
【００２６】
さらに、鉄製のポールピースに銅メッキを施しているので、シーミングされた薄肉鍔部同士が同種金属で接触して電食を防止でき、さらには組立体形成時のロウ付け性も向上できる。但し、この銅メッキは全体に行わずとも、シーミング接合部となる薄肉鍔部のみに行ってもよい。
【００２７】
以上、実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態ではパルスマグネトロンを中心に説明したが、ＴＷＴ、ＣＦＡ、クライストロン、ＣＷマグネトロン等の他の真空管に応用できることは言うまでもない。
【００２８】
また、上記実施の形態では、シーミング接合部を出力方向と垂直に突出形成したが、図３に示すように出力方向に突出形成してもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態では、シーミング接合部周辺にのみコーティング剤を塗布したが、真空管全体に塗布する構成としてもよい。
【００３０】
また、上記実施の形態では、ポールピースに銅メッキをする構成としたが、メッキでなくとも金属溶射その他の方法によってシェルと同一金属材を被覆する構成としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の真空管を構成するのにアーク溶接を用いずに済むため、加熱することなく常温で封止でき、部材接合の際に不活性ガス雰囲気中に置かなくとも真空容器内が酸化されないと共に、封止に対する構成材料の自由度が向上でき、部品点数の削減やコストダウンに寄与できる
【００３２】
また、アノードと出力構体を含む組立体、ポールピースとカソードを含む組立体、ポールピースと排気管を含む組立体の３つの組立体で囲まれた空間で真空容器部が形成されたパルスマグネトロンにおいては、シェルの開放端周縁とポールピース周縁に薄肉鍔部を形成し、これら薄肉鍔部同士をシーミングした構成とすることで、シェルとポールピースのシーミング接合がし易くなり、パルスマグネトロンの組立が容易になり、生産コストを下げることができる。
【００３３】
また、少なくともシーミング接合部周辺に耐熱性が良く、金属の腐食性が少ないレジン系樹脂からなるコーティング剤を塗布したことで、シーミング接合部を腐食性雰囲気に晒さずに済み、シーミングで変形した金属の永久変形を助長するので、封止の信頼性を高めることができる。
【００３４】
さらに、ポールピースの少なくともシーミング接合部となる部分にシェルと同じ金属材のメッキまたは被覆を施したことで、シーミングされた部分同士が同種金属で接触して電食を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】図１のシーミング接合部の部分拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図４】従来のパルスマグネトロンを構成する組立体を示す図である。
【図５】従来のパルスマグネトロンを示す図である。
【符号の説明】
１：ヒータ
２：カソード
３ａ、３ｂ：ポールピース
３ａ’、３ｂ’、４ａ’：薄肉鍔部
４：アノード
４ａ：シェル
４ｂ：ベーン
４ｃ、４ｄ：ストラップ
５：出力構体
５ａ：アンテナ
５ｂ：出力窓
５ｃ：出力窓支持体
６：排気管
７：溶接フランジ
９：シーミング接合部
１０：コーティング剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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