(57)【要約】【解決手段】本発明はチューブの円筒形マイクロ波構造体（１４、５０）の中に電子ビーム（２０）を発生させる電子銃（１２）を備えたマイクロ波チューブに関する。マイクロ波構造体はマイクロ波を一つの出力で供給する。ビームから電子を収集するコレクタ（１６、５８、８２、９２）は誘電体（６２、９４）を介してマイクロ波構造体に機械的に連結されている少なくとも一つの電極を備え、該機械的連結はチューブからのスプリアスのマイクロ波放射（Ｐｒ）を伝播させる放射状の導波路を形成する。チューブからのスプリアス放射を減衰させるために、放射状の導波路（Ｗｇ）は少なくともチューブの動作周波数Ｆでスプリアス放射伝播用の前記放射状の導波路内に伝播するマイクロ波のための開放範囲を有する、少なくとも一つの１／４波長のマイクロ波トラップを含む。適用対象：マイクロ波チューブ、特にクライストロン、ＴＷＴ。【選択図】図５
2007527092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブの円筒形マイクロ波構造体（１４、５０）の中に電子ビーム（２０）を発生させる電子銃（１２）を備えたマイクロ波チューブであって、マイクロ波構造体がマイクロ波を一つの出力で供給し、ビームから電子を収集するコレクタ（１６、５８、８２、９２）が誘電体（６２、９４）を介してマイクロ波構造体に機械的に連結されている少なくとも一つの電極を備え、該機械的連結がチューブからのスプリアスのマイクロ波放射（Ｐｒ）を伝播させる放射状の導波路を形成するマイクロ波チューブにおいて、
チューブからのスプリアス放射を減衰させるために、放射状の導波路が少なくともチューブの動作周波数Ｆでスプリアス放射伝播用の前記放射状の導波路内に伝播するマイクロ波のための開放範囲を有する、少なくとも一つの１／４波長のマイクロ波トラップを含むことを特徴とするマイクロ波チューブ。
【請求項２】
チューブの回転軸ＺＺ’と同一線上で、チューブの本体（９０）をコレクタ（９２）に連結するための、前記放射状の導波路内に現れる円筒形スロット（１０４、１１４）を有する、チューブの動作周波数Ｆにおけるマイクロ波トラップを含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項３】
チューブの回転軸ＺＺ’と同一線上で、チューブの本体をコレクタに連結するための、放射状の導波路内に現れる別の円筒形スロット（１０８、１１６）を有する、周波数２Ｆにおける別のマイクロ波トラップを含むことを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項４】
コレクタ（９６）がＺＺ’軸まわりに長方形断面及びλ／４に等しい深さの円形スロット（１０４、１１４）を含み、該スロットが放射状の導波路（Ｗｇ）内の片側を経由して現れ、λ＝ｃ／Ｆがチューブの動作周波数Ｆにおける波長であり、放射状の導波路がコレクタ（９２）の内部開口（９５）と同じ側に現れる点から、
ｄ１＝（λｇ／４＋ｋλｇ／２）
であって、
―ここでλｇが放射状の導波路内の波長であり、
―ｋがゼロ又は整数であり、
―ｃが考えられる媒体中での光の速さであるような、ｄ１の距離に該スロットが位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項５】
コレクタ（９２）がＺＺ’軸まわりに長方形断面及びλ／８に等しい深さの円形の第二スロット（１０８、１１６）を含み、前記第二スロットが放射状の導波路内のスロットのそばに現れ、放射状の導波路がコレクタ（９２）の内部開口（９５）と同じ側に現れる点から、
ｄ２＝（λ’ｇ／４＋ｋ’λ’ｇ／２）
であって、
ここでｋ’が整数であり、λ’ｇが周波数２Ｆにおける放射状の導波路（Ｗｇ）内の波長であるような、ｄ２の距離に第二スロットが位置することを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項６】
導波路が、「ｅｄ」におけるその入口でゼロ又は非常に低い値のインピーダンスを示す（Ｖｅｄ≒０）ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項７】
コレクタが、二つの連続した電極の間の各連結がチューブからのスプリアスのマイクロ波放射（Ｐｒ）を伝播させるための放射状の導波路を形成する、いくつかの機械的に連結された電極を備えた「電位低減されたコレクタ」のタイプであることを特徴とし、チューブからのスプリアス放射を減衰させるために、二つの連続した電極の間の放射状の導波路が少なくともチューブの動作周波数Ｆでスプリアス放射伝播用の前記放射状の導波路内に伝播するマイクロ波のための開放範囲を有する、少なくとも一つの１／４波長のマイクロ波トラップを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項８】
スロットが低い誘電率εｒ（＞１）の誘電体で満たされた場合、スロットの長さと同様にλもまたスロットが真空中にある場合に対して、εｒの平方根の比率で減じられることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のマイクロ波チューブ。
【請求項９】
一つ以上のスロットが空気中にあることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のマイクロ波チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロ波チューブ、特にクライストロン又はＴＷＴ（進行波チューブ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は基本的に三つの主要な部分組立品、すなわち電子銃１２、マイクロ波構造体１４、及びコレクタ１６を備えた、マイクロ波電子チューブの単純化された図である。
【０００３】
電子銃１２はマイクロ波構造体１４内に電子ビーム２０を発生し、該電子ビーム２０がマイクロ波構造体の中で作られる電磁波と相互に作用する、カソード１８を備える。更に詳細には、電子ビームはそのエネルギーの幾分かを電磁波に渡す。
【０００４】
コレクタ１６は、電磁波との相互作用の後に残るビーム２０の電子の運動エネルギーを熱的に放散する。
【０００５】
カソードにより放射された電子は、チューブのカソードとアノード間にかかる電圧Ｖ０により加速され、電流Ｉ０で表わされる。
【０００６】
マイクロ波構造体はクライストロンの場合は共振空洞及びドリフト管から成り、ＴＷＴの場合らせん又は連結空洞から成る。
【０００７】
ＴＷＴのマイクロ波構造体はチューブの銃に面する側に、構造体中で増幅されるパワーＰｅを投入するための入口窓２２を含み、コレクタに面する側に、増幅された出力Ｐｓを引き出すための出口窓２４を含む。
【０００８】
ゲインＧ＝１０ｌｏｇ１０（Ｐｓ／Ｐｅ）はおよそ４０〜５０ｄＢであり、相互作用効率ηｉ＝Ｐｓ／Ｖ０Ｉ０は一般に３０〜６０％である。これらの入口及び出口窓は通常アルミナで作られた誘電体部材であり、チューブの動作周波数帯の中で殆どロスなしに、場合により真空（残留圧力≦１０−７トール）の下にあるチューブ内部を外部の気圧から完全に遮断しながら、入力マイクロ波Ｐｅを構造体中へ伝送し、また出力Ｐｓを構造体の外側に伝送する。
【０００９】
他の同様に必須なチューブの部分組立品は従って焦点を当てられている、すなわち小さくほぼ一定の直径に維持されている電子ビーム２０へと磁束を誘導するための磁極片と結び付いた電磁石又は永久磁石を備える、マイクロ波構造体１４を囲む磁気回路４０（図１参照）である。この磁気回路は、時々の或る磁極片を除いてはチューブの真空チャンバーの外側にある。
【００１０】
図１に示すイオンポンプ４２はチューブ内の真空を維持するため用いられる。このポンプは必ずしも必要ではない。
【００１１】
コレクタ１６は図１に示すように中空のシリンダーである。ビームからの電子はコレクタ１６の内壁４４に衝突し、それは発熱する。その熱は次に、考えられる出力密度によって、空冷、水冷、又は放射により冷却されるコレクタの外壁を通じて排出される。
【００１２】
コレクタはチューブの構造体１４の本体の電位、すなわちアース電位にあり、カソードの電位は−Ｖ０にある。
【００１３】
コレクタ１６は図１に示すように本体１４に直接取り付けられてもよい。コレクタはまた本体から電気的に絶縁され、外部の電気的接続を通じて本体に接続されてもよい。
【００１４】
図２は連結空洞５２及びマイクロ波構造体５０に取り付けられたコレクタ５８を有し、またチューブ本体、特に上部磁極片６０から環状の絶縁体６２を介して電気的に絶縁されているマイクロ波構造体５０を備えたＴＷＴの部分図を示す。マイクロ波構造体により出力された電子ビーム２０は開口６４を通じてコレクタ５８内に進入する。さまざまなルート６６に従う電子はコレクタの内壁６８により集められる。
【００１５】
マイクロ波構造体により遮られた電子の電流Ｉｂ及びコレクタに達する電子の電流Ｉｃｏｌｌを別々に測定することがしばしば必要である。これら二つの電流は、Ｉｂ／Ｉｃｏｌｌの比がたびたび数％、又は１％以下にもなる非常に異なる振幅を有する。
【００１６】
これを行なうために、コレクタは本体から例えばセラミックや、度々アルミナから作られた絶縁体６２により絶縁される（図２参照）。図３ａ及び３ｂは図１のチューブの各種要素の電源ＡＬ７０への電気的接続を略図で示す。実用的な理由によって一般に直接アースＧに接続されるのはチューブの本体であり、それは必然的に入力及び出力導波路を通じて、たびたび電磁石の電機子を通じて、そして時々は空洞や温度測定子に合ったシステムを通じて外部の設置装置に接続されるためである。コレクタ用の流体接続がある場合、電流Ｉｃｏｌｌがアースを通じそれを帰路として電源の＋極へ戻らないようにするため、従って十分に絶縁されなければならない。
【００１７】
コレクタは環状のセラミック片６２（図２）、又は一般にいくつかの以下の重要な役割を満たす、その他絶縁体により本体から絶縁される。
【００１８】
―本体（又は磁極片）６０とコレクタ５８間の電気的絶縁と、
―チューブ内のシール及び真空の維持と、
―冷却システムから時折生じる一定の振動と、輸送及び設置の際に受けることがある衝撃にかかわらずコレクタをしっかりと本体の所定位置に保持するための機械的強度。
【００１９】
しかしながら、この本体６０とコレクタ５８の絶縁は、マイクロ波の視点では、異なる連続したインピーダンスＺ１、Ｚ２、−−−Ｚｉの数本の線からなる実際の放射状の線として現れる。
【００２０】
図４はマイクロ波チューブの本体８０とコレクタ８２間の連結用のスペースＷｇの詳細視図を示す。このスペースはチューブの内側と外側間の連続したインピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３の一連の線として示される。これらのインピーダンスの値はラインの幾何学的特性（ｈ、ｄなど）及びセラミック絶縁体（ε０、σ）の有無に関係する。読者はラモー、ウィネリーら（ジョン・ウィリー・アンド・サンズ社刊）「通信電子技術の分野と波」「Ｆｉｅｌｄｓ  ａｎｄ  ｗａｖｅｓ  ｉｎ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」ｂｙ  Ｒａｍｏ，Ｗｈｉｎｎｅｒｙ  ｅｔ  ａｌ．（Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｂｙ  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ）の著作を参照することも可能である。
【００２１】
そこから、電磁エネルギーがコレクタの入口Ｅｃｏｌｌにおいて存在する場合、それはこの放射状導波路と連結して（Ｐｒ）外側に放射可能であることにつながる。
【００２２】
コレクタの入口における電磁エネルギーの存在は、ドリフト・チューブがそれをコレクタ、すなわち動作周波数Ｆ及び一般に２Ｆにおける遮断部に接続しているにもかかわらず、出口空洞から（又は、らせんから）の洩れによる可能性がある。しかしながら、このチューブはしばしば短すぎるため、次第に消えて行くモードの伝達になりうる。
【００２３】
この電磁エネルギーは再度わずかに変調された電子ビームによりＦ、２Ｆに励磁されたコレクタの多数の共振のうちの一つからまた発生してもよい。
【００２４】
言い換えれば、放射状の導波路は、マイクロ波を低いが無視できないレベルで渡すように、電子ビームにとって十分なインピーダンスＺｅｄを再度わずかに変調された電子ビームのレベルに与えることが可能であり、該電子ビームは次に本体とコレクタの間の放射状の導波路を通じて外側に放射される。
【００２５】
ここで仕様書は度々、例えばチューブの外面全体にわたり、１０ｃｍにつきＰｒ＜０．１ｍＷ／ｃｍ２の非常に低いマイクロ波の損失レベルを課している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
従って課題は本体とコレクタの絶縁を通じて、放射状の導波路と同じものとみなせるコレクタの入口から来るスプリアス放射力Ｐｒを最小限にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
従来技術のマイクロ波チューブからのスプリアス放射を減衰させるため、本発明はチューブの円筒形マイクロ波構造体の中に電子ビームを発生させる電子銃を備えたマイクロ波チューブを提案している。該マイクロ波構造体はマイクロ波を一つの出力で供給し、ビームから電子を収集するコレクタが誘電体を介してマイクロ波構造体に機械的に連結されている少なくとも一つの電極を備え、該機械的連結がチューブからのスプリアスのマイクロ波放射を伝播させる放射状の導波路を形成し、チューブからのスプリアス放射を減衰させるために、該放射状の導波路が少なくともチューブの動作周波数Ｆでスプリアス放射伝播用の前記放射状の導波路内に伝播するマイクロ波のための開放範囲を有する、少なくとも一つの１／４波長のマイクロ波トラップを含むことを特徴とする。
【００２８】
その考えは、マイクロ波構造体を含むチューブの本体とコレクタの間の機械的連結部の中に現れる、放射状の導波路における「λ／４トラップ」を使うことである。これらの導波路は、例えば導波路の連結フランジに使われるか、又はアンテナ或いは結晶検出器の取付け用に使われるものである。
【００２９】
本発明によるマイクロ波チューブの第一の実施形態において、放射状の導波路はチューブの回転軸ＺＺ’と同一線上の円筒状スロットを有し、チューブの本体をコレクタに連結するための前記放射状の導波路内に現れる、チューブの動作周波数Ｆにおけるマイクロ波トラップを含む。
【００３０】
本発明によるマイクロ波チューブのこの第一の実施形態の代替形態において、放射状の導波路はチューブの回転軸ＺＺ’と同一線上の別の円筒状スロットを有し、チューブの本体をコレクタに連結するための前記放射状の導波路内に現れる、周波数２Ｆにおける別のマイクロ波トラップを含む。
【００３１】
本体から絶縁されているだけでなく、いくつかの電極からなり、それぞれが−Ｖ０とアースの中間の電位にある別のタイプのコレクタが存在する。電位は従って電子が内壁への衝突前に減速され、それゆえ消失する熱出力が極力低くなるように選ばれる。相互作用の後、コレクタの入口での速度のばらつきは大きいが、それは速度のスペクトル又はその部分を占める電子を各々が遅くする、いくつかの電極が用いられているためである。いわゆる「電位低減コレクタ」を含むこの技術は、とりわけ空気又は放熱で冷却されるＴＷＴに適用される。それは上記に見られた電位低減コレクタなしのＶ０Ｉ０に等しい消失電力を減らすことにより、効率をかなり増大させることができる。
【００３２】
この提案されている発明は、本体と第一の電極間のマイクロ波トラップは別として、二つの連続した電極の間の各連結がチューブからのスプリアスのマイクロ波放射（Ｐｒ）を伝播させるための放射状の導波路を形成する、いくつかの機械的に連結された電極を備えた全てのタイプのコレクタ、特に「電位低減された」タイプのコレクタのさまざまな電極の間で適用され、又チューブからのスプリアス放射を減衰させるために、二つの連続した電極の間の放射状の導波路が少なくともチューブの動作周波数Ｆでスプリアス放射伝播用の前記放射状の導波路内に伝播するマイクロ波のための開放範囲を有する、少なくとも一つの１／４波長のマイクロ波トラップを含む。しかしながら、以下に続く提示は説明を単純化するため「電位低減されない」コレクタ、すなわち標準コレクタについて述べる。
【００３３】
本発明は、添付図に関連して該発明による例示的実施形態から、より明確に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図５ａはマイクロ波チューブの本体９０とコレクタ９２間の連結域の、チューブのマイクロ波構造体の回転軸ＺＺ’を通る平面における単純化された部分図の断面を示す。
【００３５】
コレクタ９２は絶縁体９４を介して、マイクロ波構造体を含むチューブの本体と機械的に連結されている。該マイクロ波構造体から出力された電子ビーム２０はＺＺ’軸に沿って開口９５を通じてコレクタ内へ進入し、そして次にコレクタの内壁９６を叩く（線ｅｌ参照）ことにより熱的に消散する。
【００３６】
本体９０とコレクタ９２の間のスペースＷｇは上記のようにマイクロ波の線又は放射状導波路として機能する。このスペースは図５ａ中で、本体の面１００とコレクタの面１０２の間にある非常に薄いドーナツ形の容積として示されており、前記面は絶縁体９４により分離されている。
【００３７】
図５ｂは本発明によるマイクロ波チューブのマイクロ波トラップの第一の実施形態を示す。
【００３８】
これらのトラップはベースに機械加工又は付加されるか、或いはより好ましくはこの場所における厚さが多くの場合一つ以上の同軸スロットを収容するのに十分な、コレクタの円筒のベースに機械加工される。
【００３９】
コレクタ９２は長方形断面及びλ／４に等しい深さの円形スロット１０４をＺＺ’軸まわりに含み、該スロットは放射状の導波路（図５ａのスペースＷｇ）の片側を経由して現れ、λ＝ｃ／Ｆはチューブの動作周波数Ｆにおける同軸スロット内の波長であり、該スロットは放射状の導波路がコレクタ９２の内部開口９５と同じ側に現れる点から以下のようなｄ１の距離にある。
【００４０】
ｄ１＝（λｇ／４＋ｋλｇ／２）
―λｇは放射状の導波路（スペースＷｇ）内の波長、
―ｋはゼロ又は整数、
―ｃはスロット１０４において無限大のインピーダンス、従って周波数Ｆにおける放射状の線から来るマイクロ波出力の大部分を反射する著しい不適応を作り出すように、考えられる媒体中の、ここでは真空中の光の速さである。
【００４１】
絶縁体９４を通じて伝達される出力、従ってチューブの外側に放射される出力Ｐｒはその結果非常に小さくなる。
【００４２】
放射状の導波路内の波長λｇは導波路の考えられる部分、特にチューブのＺＺ’軸に対する半径方向距離ｒに依存する。
【００４３】
しかしながら、スロットの幅Ｅｄ（図５ｂの距離ａｂ）及び放射状の導波路の厚さＥｇ（距離ｂｃ）によってそれぞれ示される導波路の広さは、これらの同じ導波路の長さに比較して無限に小さくはないことを指摘する必要がある。―「還元された」開放範囲の位置（無限インピーダンス）は従ってうまく定義出来ず、電磁波は高位モードの局部的存在のおかげで、そこで部分的にトラップを部分的に迂回できる。結果として、Ｅｄ及びＥｇの広さは放射されるスプリアス出力の最善の可能な阻止を実現するために、出来る限り小さくしなければならない。
【００４４】
電子ビームはチューブの動作周波数Ｆにおいてだけでなく、より少ない範囲で２Ｆ以上でも変調されるが、３Ｆ、４Ｆ等においてはこの変調は全く無視できることが分かっている。
【００４５】
図５ｃは本発明によるチューブの代替の実施形態を示す。このチューブの実施形態において、コレクタ９２はＺＺ’軸まわりに円形の第一スロット１０４のような、長方形の断面及びλ／８に等しい深さを有する第二スロット１０８を含み、前記第二スロットは放射状の導波路（図５ａのスペースＷｇ）内のスロットのそばに同じように現れ、該第二スロット１０８はコレクタ９２の内部開口９５と同じ側に放射状の導波路が現れる点から以下のようなｄ２の距離にある。
【００４６】
ｄ２＝（λ’ｇ／４＋ｋ’λ’ｇ／２）
ここでｋ’は整数であり、λ’ｇは周波数２Ｆにおける放射状の導波路（スペースＷｇ）内の波長である（図５ｃ参照）。
【００４７】
従って、周波数２Ｆにおける如何なる出力もまた阻止され、チューブの外側には放射されることが出来ない。
【００４８】
コレクタ９２の入口９５におけるスロット１０４の開放範囲「ｂｃ」及びその開口部「ｄｅ」の間の放射状の線は、その強さが強いほど本体とコレクタの間の連結インピーダンスＺｅｄ（図５ａ参照）が、コレクタの入口の変調されたビームと等価なマイクロ波発生装置の内部インピーダンスに近くなる、静止波の中枢であることに注意されたい。
【００４９】
言い換えれば、電圧Ｖｅｄ＝ＺｅｄＭＩｂ（Ｆ）
（式中、Ｍは、ビーム／放射状導波路の連結部を表わし、
Ｉｂ（Ｆ）は周波数Ｆにおけるビーム電流の成分を表わし、
Ｚｅｄは放射状の線の入口におけるインピーダンスを表わす）
は放射状の線の入口において、「ｂｃ」での開放範囲によるほぼ全体の反射のために誘起される。この放射状の線の部分は静止波の中枢である。
【００５０】
ある場所において、破裂放電又はいつも非常にノイズの多い多因子現象のリスクを伴う大きな電界が現れることがある。
【００５１】
更に、電圧Ｖｅｄはそれが電子をマイクロ波構造体に向かって反射し、従ってスプリアスの変調又は振動を生じるようなものである可能性がある。
【００５２】
本発明によれば、上記の実施形態を生み出す解決策は従って導波路が「ｅｄ」におけるその入口で、ゼロ又は非常に低い値のインピーダンスを示す（Ｖｅｄ≒０）ことである。
【００５３】
これは既に上記に示された、トラップの第一のスロット１０４とコレクタの開口９５における導波路の入口「ｅ」との間の距離ｄ１の値が正しいことを証明する。この長さｄ１すなわち図５ｂの「ｃｅ」は、「ｃｂ」におけるスロット１０４での開放範囲が「ｄｅ」における導波路の入口の領域に短絡として直接還元されたものである。
【００５４】
長さ「ｃｅ」は従ってλｇ／４（又はλｇ／４＋ｋλｇ／２、ここでｋはゼロ又は整数）と等しいことが想起され、λｇは考えられる半径ｒとともに変化する放射状の導波路内の波長、すなわちλｇ（ｒ）である。λｇの解析計算は非常に複雑で、トラップの長さ、及び一般に寸法の調整は実験的シミュレーション及びコンピュータにより行なわれる。
【００５５】
周波数２Ｆに置き換えられた同じ論理を適用して、第二のスロット１０８は、放射状の導波路内の第二スロット１０８の位置「ｃ’」と導波路の入口「ｅ」との距離「ｃ’ｅ」（すなわち、図５ｃのｄ２）が、
長さｃ’ｅ＝λ’ｇ／４、又はλ’ｇ／４＋ｋ’λ’ｇ／２
で与えられるような、導波路内の点「ｃ’」に置かれる。ここで、ｋ’は整数でありλ’ｇは周波数２Ｆにおける、放射状の導波路内の波長である。
【００５６】
要約すると、コレクタ９２のベースは本体９０とコレクタ９２の絶縁により形成される、放射状の導波路を渡る仮想の開放範囲を還元する一つ以上の「１／４波長」トラップ又はスロットを作るように機械加工される。これらの仮想の開放範囲は大部分の出力がチューブの内側から外側に通過するのを防ぎ、従って如何なるスプリアス放射をも阻止する。
【００５７】
更に、これらのトラップの位置は放射状の導波路の入口における「ｅｄ」に還元されたインピーダンスが、一般にチューブの動作周波数Ｆ、及び２Ｆという考えられる周波数においてゼロであるように選ばれる（距離ｃｅ＝λｇ／４又はλｇ／４＋ｋλｇ／２、ここでｋは整数でλｇは周波数Ｆにおける放射状の導波路の波長、及び同様に２Ｆではλ’ｇは周波数２Ｆにおける放射状の導波路内の波長）。
【００５８】
図６及び７はそれぞれ、マイクロ波トラップのないチューブの本体１１０とコレクタ１１２の間の連結域の部分図、及び周波数Ｆと２Ｆの各々用の二つのスロット１１４、１１６を持つ二つのトラップを備える、本発明により作られたチューブの同じ連結域の部分図を示す。
【００５９】
スロットの長さはλ／４、あるいはλ／８であり、ここでλ＝ｃ／Ｆ、またｃは考えられる媒体中の光の速さ、すなわちスロットの媒体中の光の速さである。これは一般に真空であるが、スロットはまた低い誘電率εｒ（＞１）の誘電体で満たされてもよい。この場合、λ及びスロットの長さもまたスロットが真空中にある場合に対して、εｒの平方根の比率で減じられる。従ってこれらのスロットがアルミナ（εｒ＝９）で満たされる場合には、スロットの長さを約３の係数で減じることが考えられる。
【００６０】
更に、図５ｄに示す本発明によるマイクロ波チューブの別の代替実施形態において、図２の絶縁体６２又は図５ｂの絶縁体９４、すなわち本体をコレクタに接続する（又は絶縁されたコレクタの二つの電極を接続する）絶縁体は、図５ｂの場合のように一つ以上のスロットが真空中にあるのでは最早なく、空気中にあるような方法でＺＺ’軸により近く置かれてもよい。しかしながら、空気の誘電率は実質的に真空でのものと同じため、この処置は本発明の中において何ら変化はないが、その技術的変形である。
【００６１】
図８ａは本発明によるチューブの本体とコレクタの間の連結域内に放射されたスプリアス出力の測定用装置を示す。該装置は絶縁体１２４で分離された本体１２０及びコレクタ１２２を備える。コレクタはチューブの動作周波数Ｆ用の第一スロット１２６、及び周波数２Ｆ用の第二スロット１２８を有し、該スロットはチューブのＺＺ’軸に対して同軸である。
【００６２】
図８ａの測定装置において、動作周波数はＦ＝４９００ＭＨｚで本体１２０及びコレクタ１２２の内径は３３ｍｍの直径Ｄを有する。本体がコレクタから離れている距離Ｄｃｃは５ｍｍである。
【００６３】
スロットの位置及び寸法は以下の通りである。
【００６４】
第一スロット１１６：    直径Ｄ１＝１０５ｍｍ
深さＰ１＝１５．３ｍｍ
第二スロット１１６：    直径Ｄ２＝６３．７ｍｍ
深さＰ２＝７．６５ｍｍ
Ｄ１及びＤ２はＺＺ’軸まわりである。
【００６５】
マイクロ波信号ＰｅはチューブのＺＺ’軸に沿ったエミッタ１３０により本体とコレクタの連結域内へと投入され、測定子１３２は放射されたスプリアス出力Ｐｒを測定するため、連結域内のチューブ外側に設置される。
【００６６】
図８ｂ及び８ｃは測定周波数Ｆｍの関数としての、エミッタから図８ａの測定装置へと投入された投入信号Ｕｅと、チューブにより放射され測定子１３２により検出されたスプリアス信号Ｐｒの間の、すなわちＡｔｔ＝Ｐｒ／Ｐｅである減衰Ａｔｔの曲線を示す。
【００６７】
図８ｂは、一つが周波数Ｆ用でその他が周波数２Ｆ用の、二つのスロット１２６、１２８を伴うコレクタを有するチューブの場合の第一の曲線を示す。エミッタ１３０により投入された出力と測定子１３２により検出されたスプリアス出力の間の減衰はおおよそ、
周波数Ｆにおいて−３５ｄＢと、
周波数２Ｆにおいて−２５ｄＢ
であることに注意されたい。
【００６８】
図８ｃはコレクタが周波数Ｆを捉えるための一つのスロット１２６を有する、図８ａのチューブと同じチューブについての同様の測定結果を示す。
【００６９】
周波数Ｆでは約−３５ｄＢの減衰があるが、周波数２Ｆでは減衰がないことに再度注意されたい。
【００７０】
スプリアス放射の大幅な減衰とは別に、本発明はマイクロ波構造体の出口においてコレクタをチューブの本体に機械的に固定する絶縁樹脂を用いた従来技術のチューブの実施形態の場合にはない、コレクタがチューブの本体から容易に取り外せるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】既に記述されている、マイクロ波電子チューブの単純化された線図を示す。
【図２】既に記述されている、ＴＷＴの部分図を示す。
【図３】既に記述されている、図１のチューブの各種要素の電源への接続を示す。
【図４】既に記述されている、マイクロ波チューブの連結域の詳細視図を示す。
【図５】マイクロ波チューブの本体とコレクタの間の連結域の、単純化した部分図の断面、本発明によるマイクロ波チューブの、マイクロ波トラップの第一の実施形態、本発明によるマイクロ波チューブの代替の実施形態、および本発明によるマイクロ波チューブの別の代替実施形態を示す。
【図６】それぞれ、トラップのない従来技術のチューブの本体とコレクタ間の連結域、及び本発明によるトラップを伴うチューブの本体とコレクタ間の連結域の部分図を示す。
【図７】それぞれ、トラップのない従来技術のチューブの本体とコレクタ間の連結域、及び本発明によるトラップを伴うチューブの本体とコレクタ間の連結域の部分図を示す。
【図８】本発明によるチューブの本体とコレクタ間の連結域内に放射されたスプリアス出力の測定用装置、二つのスロットを有するコレクタの場合の第一の測定結果、および一つのみのスロットを有するコレクタの同様の測定結果を示す。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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