(57)【要約】【課題】出力動作を安定させることができる多空胴クライストロンを提供する。【解決手段】多空胴クライストロン10は、複数の共振空胴14b，14c、複数のドリフト管18、および表面部19を備える。複数のドリフト管18は、同一径で、共振空胴14b，14c間を連結する。表面部19は、ドリフト管18の少なくとも一部をドリフト管18の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する。【選択図】図１
2015204193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の共振空胴と、
前記共振空胴間を連結する同一径の複数のドリフト管と、
前記ドリフト管の少なくとも一部を前記ドリフト管の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する表面部と
を具備することを特徴とする多空胴クライストロン。
【請求項２】
前記ドリフト管を構成する複数の管容器を具備し、
前記表面部は、前記管容器間にろう付けにより接合されている
ことを特徴とする請求項１記載の多空胴クライストロン。
【請求項３】
前記表面部は、窒化チタンの被膜またはニッケルの金属メッキで構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の多空胴クライストロン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、多空胴クライストロンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多空胴クライストロンは、高周波信号の増幅に使用される電子管であり、電子ビームを放出する電子銃部と、高周波信号の入力部および出力部と、高周波相互作用部と、使用済みの電子ビームを捕捉するコレクタとを備えている。高周波相互作用部は、電子ビームの進行方向に配列された複数の共振空胴から構成されている。電子銃部と高周波相互作用部間、高周波相互作用部を構成する複数の共振空胴間、高周波相互作用部とコレクタ部間は、それぞれドリフト管で連結されている。
【０００３】
このような構成の多空胴クライストロンにおいては、電子銃部から放出された電子ビームは、信号の入力部をもつ電子銃側の共振空胴を通り、その前方にある複数の共振空胴と相互作用して集群する。集群した電子ビームの運動エネルギーは入力された高周波に付与され、コレクタ側の共振空胴が備える出力部より目的とする出力に増幅された高周波信号として取り出される。
【０００４】
一般的に多空胴クライストロンでは、複数の共振空胴が高周波的に結合しないようにするために、ドリフト管の遮断周波数が動作周波数よりも高くなるようにドリフト管の径を小さくしている。しかしながら、ドリフト管の径が小さく、かつドリフト管の径が同一径であっても、ドリフト管自体が共振空胴となり、ドリフト管の遮断周波数よりも高い周波数の意図しない発振が生じることがあった。この場合、発振による高周波信号が出力されるため、多空胴クライストロンの出力動作が不安定になるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３４０６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の多空胴クライストロンは、ドリフト管の径が同一径であっても、出力動作が不安定になることにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、出力動作を安定させることができる多空胴クライストロンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の多空胴クライストロンは、複数の共振空胴、複数のドリフト管、および表面部を備える。複数のドリフト管は、同一径で、共振空胴間を連結する。表面部は、ドリフト管の少なくとも一部をドリフト管の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示す多空胴クライストロンの一部の断面図である。
【図２】同上多空胴クライストロンの概略構造を示す断面図である。
【図３】第２の実施形態を示す多空胴クライストロンの一部の断面図である。
【図４】第３の実施形態を示す多空胴クライストロンの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、第１の実施形態を、図１および図２を参照して説明する。
【００１１】
図２は、多空胴クライストロン10の概略構造を示す断面図である。多空胴クライストロン10は、電子銃部Ａを備えている。電子銃部Ａは、電子ビーム11を発生する陰極12aや電子ビーム11を加速する陽極12b等を備えている。
【００１２】
電子ビーム11の進行方向に対し、電子銃部Ａの前方には高周波相互作用部Ｂが設けられている。高周波相互作用部Ｂは、筒状の管容器13、およびこの管容器13に形成されていて電子ビーム11の進行方向に配列された例えば５個の共振空胴14a〜14eを備えている。
【００１３】
高周波相互作用部Ｂのさらに前方には、電子ビーム11を捕捉するコレクタ15が設けられている。
【００１４】
高周波相互作用部Ｂを構成する複数の共振空胴14a〜14eのうち、電子銃部Ａ側に位置する共振空胴14aには、高周波信号の入力部16、例えば同軸線路が接続されている。コレクタ15側に位置する共振空胴14eには出力部17、例えば導波管が接続されている。
【００１５】
電子銃部Ａと高周波相互作用部Ｂとの間、複数の共振空胴14a〜14e間、高周波相互作用部Ｂとコレクタ15との間は、それぞれ同一径のドリフト管18で連結されている。
【００１６】
また、図１は、多空胴クライストロン10の一部の断面図である。共振空胴14bと共振空胴14cとがドリフト管18で連結されている。
【００１７】
ドリフト管18を構成する管容器13は、例えば銅を材質として形成されている。
【００１８】
ドリフト管18には、ドリフト管18の一部をドリフト管18の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する表面部19が設けられている。表面部19は、筒状に形成され、ドリフト管18に形成された環状の溝18a内に配設されている。表面部19は、炭化珪素（ＳｉＣ）等の電磁波吸収体、あるいはステンレスなどの銅よりも高周波損失の大きい金属で形成されている。
【００１９】
なお、ドリフト管18の表面部19は、共振空胴14bと共振空洞14cとの間のドリフト管18のみに限らず、任意の共振空胴14a〜14e間に存在してもよく、材料は全て同じである必要はない。
【００２０】
このように構成された多空胴クライストロン10においては、電子銃部Ａから放出された電子ビーム11は、信号の入力部16をもつ電子銃部Ａ側の共振空胴14aを通り、その前方にある複数の共振空胴14b〜14eと相互作用して集群する。集群した電子ビーム11の運動エネルギーは入力された高周波に付与され、コレクタ15側の共振空胴14eが備える出力部17より目的とする出力に増幅された高周波信号として取り出される。
【００２１】
ところで、多空胴クライストロン10は、共振空胴14a〜14eと電子ビーム11との相互作用を用いた高周波信号の増幅を目的としているが、ドリフト管18自体が共振空胴となり、ドリフト管18の遮断周波数よりも高い周波数の意図しない発振が生じることがある。この場合、発振による高周波信号が出力されるため、多空胴クライストロン10の出力動作が不安定になるおそれがある。
【００２２】
第１の実施形態の多空胴クライストロン10によれば、ドリフト管18の少なくとも一部をドリフト管18の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する表面部19が設けられていることにより、ドリフト管18のＱ値を低下させることができる。そのため、ドリフト管18の遮断周波数よりも高い周波数の意図しない発振が生じるのを防止することができて、この発振による高周波信号が出力されるのを防止できるため、多空胴クライストロン10の出力動作を安定させることができる。
【００２３】
次に、図３に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果の説明を省略する。
【００２４】
管容器13は、共振空胴14bと共振空胴14cとの間のドリフト管18の位置で分割された管容器13aおよび管容器13bを備えている。これら管容器13a，13bは例えば銅を材質として形成されている。
【００２５】
管容器13a，13bの接合面間に溝18aが形成され、この溝18aに表面部19が配設されている。表面部19は、ドリフト管18の一部をドリフト管18の他の部分である管容器13a，13bの表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成されている。例えば、表面部19は、炭化珪素（ＳｉＣ）等の電磁波吸収体、あるいはステンレスなどの銅よりも高周波損失の大きい金属で形成されている。
【００２６】
管容器13a，13bの少なくともいずれか一方には、管容器13a，13bの接合面間をろう付けするためのろう材20が配置される溝部21が設けられている。また、表面部19と管容器13a，13bとの少なくともいずれか一方には、表面部19と管容器13a，13bとの接合面間をろう付けするためのろう材22が配置される溝部23が設けられている。そして、各溝部21，23に配置されたろう材20，22を高温で溶融することにより、管容器13a，13bの接合面間および表面部19と管容器13a，13bとの接合面間が互いにろう付けされている。
【００２７】
なお、溝部21，23は、それぞれの接合面に設けられる範囲であれば、その位置と個数は任意でよい。また、溝部21は管容器13a，13bのどちらに設けてもよい。同様に、溝部23は表面部19、管容器13a、管容器13bいずれに設けてもよい。また、表面部19は、ドリフト管18を形成する円筒状の表面を除き、管容器13a，13bを組み合わせることができるものであれば、その形状は任意でよい。管容器13a，13bの接合面の形状も、互いに組み合わせることができる限り任意でよい。
【００２８】
第２の実施形態の多空胴クライストロン10によれば、ドリフト管18の少なくとも一部をドリフト管18の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する表面部19が設けられていることにより、ドリフト管18のＱ値を低下させることができる。そのため、ドリフト管18の遮断周波数よりも高い周波数の意図しない発振が生じるのを防止することができて、この発振による高周波信号が出力されるのを防止できるため、多空胴クライストロン10の出力動作を安定させることができる。それに加えて、表面部19を管容器13a，13b間にろう付けにより接合できるため、表面部19を管容器13に容易に設置することができる。
【００２９】
次に、図４に第３の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果の説明を省略する。
【００３０】
ドリフト管18を構成する管容器13は、例えば銅を材質として形成されている。ドリフト管18の一部をドリフト管18の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する表面部19が設けられている。
【００３１】
表面部19は、管容器13を形成する材料よりも高周波損失が大きい材料である例えば窒化チタン（ＴｉＮ）の被膜またはニッケル（Ｎｉ）などの金属メッキによって構成されている。
【００３２】
第３の実施形態の多空胴クライストロン10によれば、ドリフト管18の少なくとも一部をドリフト管18の他の部分の表面材料よりも高周波損失の大きい表面材料で構成する表面部19が設けられていることにより、ドリフト管18のＱ値を低下させることができる。そのため、ドリフト管18の遮断周波数よりも高い周波数の意図しない発振が生じるのを防止することができて、この発振による高周波信号が出力されるのを防止できるため、多空胴クライストロン10の出力動作を安定させることができる。それに加えて、表面部19は、窒化チタンの被膜またはニッケルの金属メッキで構成されていることにより、ドリフト管18に対して容易に形成することができる。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
10    多空胴クライストロン
13a，13b    管容器
14a〜14e    共振空胴
18    ドリフト管
19    表面部
【図１】
2015204193.tif 000003
【図２】
2015204193.tif 000004
【図３】
2015204193.tif 000005
【図４】
2015204193.tif 000006