(57)【要約】【課題】比較的簡単に永久磁石を着磁できるとともに、永久磁石および磁極を容易に形成できるクライストロン装置を提供する。【解決手段】永久磁石５１、内側磁極４８、ドリフト管７の内部、隣合う内側磁極４８、隣合う永久磁石５１、外側磁極５３および永久磁石５１で磁気回路を形成し、ドリフト管７内に周期磁界を形成する。永久磁石５１、内側磁極４８および外側磁極５３はいずれの辺がほぼ直線の多角形状に形成する。互いに接続される部分は直線で密着すなわち平面の密着により接続しているので、成形が容易になるとともにそれぞれの平面度さえ出せば確実に精密に密着できる。漏れ磁束も小さくなるとともに、組み付けも容易になる。【選択図】        図１
2004311179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを発生する電子銃部と、
高周波電力を入力する入力部と、
一端に前記電子銃部が対向した長手管状のドリフト管、前記ドリフト管の周囲にドリフト管の径方向に沿って分割されて配設され径方向に沿って着磁された多角形の永久磁石、この永久磁石に対して前記ドリフト管とは反対側に位置して前記永久磁石に密着して配設された磁気回路を構成する外側磁極を備え、前記電子銃部で発生した電子ビームおよび前記入力部から入力された高周波電力の相互作用により高周波電力を増幅する高周波相互作用部と、
前記高周波相互作用部からの高周波電力を出力する出力部と、
前記高周波相互作用部のドリフト管の他端側に位置し電子ビームを捕集するコレクタ部と
を具備したことを特徴とする電子管装置。
【請求項２】
電子ビームを発生する電子銃部と、
高周波電力を入力する入力部と、
一端に前記電子銃部が対向した長手管状のドリフト管、前記ドリフト管の周囲にドリフト管の径方向に沿って配設され径方向に沿った周期磁界を形成し前記ドリフト管とは反対側の辺が直線状に形成された永久磁石、この永久磁石に対して前記ドリフト管とは反対側に位置して前記永久磁石の直線状の辺に密着して配設された磁気回路を構成する外側磁極を備え、前記電子銃部で発生した電子ビームおよび前記入力部から入力された高周波電力の相互作用により高周波電力を増幅する高周波相互作用部と、
前記高周波相互作用部からの高周波電力を出力する出力部と、
前記高周波相互作用部のドリフト管の他端側に位置し電子ビームを捕集するコレクタ部と
を具備したことを特徴とする電子管装置。
【請求項３】
永久磁石のドリフト管側に配設された内側磁極を具備した
ことを特徴とする請求項１または２記載の電子管装置。
【請求項４】
永久磁石は、ドリフト側に直線状の辺を有し、この直線状の辺に内側磁極が密接された
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の電子管装置。
【請求項５】
高周波相互作用部は、ドリフト管の長手方向に沿って配設され内側磁極が永久磁石に密着しない部分で接続された冷却手段を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の電子管装置。
【請求項６】
永久磁石は、磁界と交差する方向の断面積が、外側磁極の磁界と交差する方向の断面積より広い
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の電子管装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の電子管装置と、
この電子管装置の高周波相互作用部のドリフト管の長手方向に複数形成された空胴と
を具備したことを特徴とするクライストロン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波相互作用部に永久磁石を用いた電子管装置およびクライストロン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のクライストロン装置としては、周期永久磁石（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）を用いて電子ビームを集束する構成が知られている。
【０００３】
このクライストロン装置は、長手方向に沿って円筒状のドリフト管を有し、このドリフト管の長手方向の中心軸の一端には電子銃の電子ビームを放出するカソードが位置し、他端にはこの電子ビームを補足するコレクタが位置している。また、ドリフト管は電子銃の電子ビームの進行方向に従って入力空胴、複数の中間空胴および出力空胴が順次設けられている。そして、入力空胴には高周波電力が入力され、出力空胴からは増幅された高周波電力が出力される。
【０００４】
また、ドリフト管の周囲には円板状の磁性体の磁極がそれぞれ間隙を介して装着され、これら磁極はそれぞれドリフト管に取り付けられ、それぞれの磁極間には、ドリフト管の長手方向に沿って着磁された円環状の永久磁石が取り付けられ、隣合った永久磁石はそれぞれ反対方向に着磁されて周期磁界を発生する磁気回路が形成されている。
【０００５】
そして、永久磁石、磁極、ドリフト管内、磁極および永久磁石の径路で磁界が形成され、ドリフト管内の電子ビームを集束させる（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１９５９９２号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の構成の場合、永久磁石、磁極、ドリフト管内、隣合う磁極および永久磁石の径路の磁界以外に、永久磁石からドリフト管とは反対の外側に漏れる磁界がある。このため、永久磁石の外側に鉄などの磁性体を近づけると中心軸上の磁界が変わり特性に悪影響を与える。
【０００８】
そこで、磁界が漏れること防止する構成として、ドリフト管の周囲に円板状で径方向に沿って着磁された永久磁石がそれぞれ間隙を介して装着され、隣合った永久磁石はそれぞれ反対方向に着磁され、隣合う円板状の永久磁石の周囲に沿って円環状の磁極が取り付けられて周期磁界を発生する磁気回路が形成するクライストロン装置が考えられる。
【０００９】
そして、この場合、永久磁石、ドリフト管内、隣合う永久磁石磁極および磁極の径路で磁界が形成され、ドリフト管内の電子ビームを集束させるとともにもれの磁界を小さくできる。
【００１０】
ところが、このような構成のクライストロン装置の場合、円板状の永久磁石を形成したり着磁したり、円環状の磁極を形成することが容易ではない問題を有している。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、比較的簡単に永久磁石を着磁できるとともに、永久磁石および磁極を容易に形成できる電子管装置およびクライストロン装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子ビームを発生する電子銃部と、高周波電力を入力する入力部と、一端に前記電子銃部が対向した長手管状のドリフト管、前記ドリフト管の周囲にドリフト管の径方向に沿って分割されて配設され径方向に沿って着磁された多角形の永久磁石、この永久磁石に対して前記ドリフト管とは反対側に位置して前記永久磁石に密着して配設された磁気回路を構成する外側磁極を備え、前記電子銃部で発生した電子ビームおよび前記入力部から入力された高周波電力の相互作用により高周波電力を増幅する高周波相互作用部と、前記高周波相互作用部からの高周波電力を出力する出力部と、前記高周波相互作用部のドリフト管の他端側に位置し電子ビームを捕集するコレクタ部とを具備したもので、ドリフト管の周囲に径方向に沿って着磁された永久磁石を配設し、この永久磁石のドリフト管の反対側に外側磁極を設けることにより、永久磁石、ドリフト管内、隣合う永久磁石、外側磁極および永久磁石の径路で磁界が形成でき、漏れ磁界を小さくできることにより、外側から特性に悪影響を与えにくくできるとともに、永久磁石を多角形にすることにより永久磁石の着磁を容易にし、多角形の永久磁石に外側磁極を密着させることにより、永久磁石および外側磁極の形状を容易に形成でき、さらに、永久磁石と外側磁石の密着も容易になる。
【００１３】
また、他の発明は、永久磁石のドリフト管とは反対側の辺を直線状に形成し、永久磁石に対してドリフト管とは反対側に位置して永久磁石の直線状の辺に密着して外側磁極を形成することにより、永久磁石の着磁を容易にし、永久磁石のドリフト管とは反対側の辺を直線状とすることにより、永久磁石および外側磁極の形状を容易に形成でき、さらに、永久磁石の直線状の部分に外側磁石を密着させることにより、永久磁石と外側磁石の密着も容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子管装置の一実施の形態を図面に示すクライストロン装置を参照して説明する。
【００１５】
図２は、本発明のクライストロン装置の縦断面図であり、同図に示すように、１はたとえば１２ＧＨｚ帯の高周波電力を増幅する周期磁界永久磁石型（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）集束の大電力用の電子管装置としてのクライストロン装置で、このクライストロン装置１は下側となる基端側に電子ビームを射出する電子銃部２が配設されている。この電子銃部２は、上方に向け電子ビームを発生するカソード３を有し、このカソード３の上方にカソード３に対向したアノード４が配設され、カソード３の周囲のカソード３およびアノード４間には、電子ビームを所定の形状に集束させるウォーネルトといわれる集束電極５が配設されている。また、真空気密を保持するとともに、高電圧が印加できる絶縁セラミックスを有している。
【００１６】
また、電子銃部２のアノード４には、高周波回路部であるとともに集束装置である長手状の高周波相互作用部６が気密に接続されている。この高周波相互作用部６は、中心に真空気密を保つ強度の大きいステンレスなどの金属製で電子ビームが通過するドリフト管７を有し、このドリフト管７にはこのドリフト管７と同軸でドリフト管７より径大のいずれも同様に強度の大きいステンレスなどの金属製の入力空胴１１、導入される微小な高周波電力を電子ビームと相互作用させて共振などにより速度変調して電子ビームを加速し徐々に大電力の高周波に増幅する複数、たとえば３つの中間空胴１２〜１４および出力空胴１５が設けられており、ドリフト管７の入力空胴１１までの部分は、電子銃部２のアノードから徐々に縮径して電子ビームを導く縮径部２１が形成されている。なお、入力空胴１１、中間空胴１２〜１４および出力空胴１５は、それぞれ最適位置となるように磁界の周期長の半分の整数倍の位置に位置し、入力空胴１１、中間空胴１２〜１４および出力空胴１５の内径および高さ、ドリフト管７の内径はクライストロン装置１の性能仕様値、たとえば出力電力、動作周波数、動作電圧および動作電流などにより決定され、所定の寸法範囲となる。また、電子ビームも電子ビーム軸上での磁束密度と磁界周期長のクライストロン装置１の性能使用値から決定される。そして、高周波相互作用部６では、電子ビームおよび高周波電界の相互作用で高周波電力を増幅する。さらに、ドリフト管７の周囲には電子ビームを集束させる集束部２２が取り付けられている。
【００１７】
そして、ドリフト管７を介して電子銃部２と対向する部分にはコレクタ部２３が取り付けられ、このコレクタ部２３の入力側はドリフト管７の上側となる先端側に気密に取り付けられ、コレクタ部２３は高周波相互作用部６からの用済みの電子ビームを捕集し、電子ビームのエネルギを高周波に変換し、残ったエネルギを熱に変換する。
【００１８】
また、入力空胴１１には、入力部３１が気密に接続されている。この入力部３１は、入力空胴１１に入力導波管３２が接続され、入力導波管３２には真空気密を保持し高周波を透過させる入力窓３３が形成され、高周波電力を入力する。
【００１９】
さらに、出力空胴１５には、出力部３４が接続されている。この出力部３４は、出力空胴１５に出力導波管３５が接続され、出力導波管３５には真空気密を保持し高周波を透過させる出力窓３６が形成され、高周波電力を出力する。
【００２０】
ここで、高周波相互作用部６の具体的な構成を図１および図３を参照して説明する。図１は、図２に示すクライストロン装置の一実施の形態の高周波相互作用部を示す横断面図、図３は、同クライストロン装置の高周波相互作用部を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【００２１】
この高周波相互作用部６のドリフト管７は、軸方向でそれぞれ分割された複数のドリフト管体７ａで構成されており、隣合うドリフト管体７ａ，７ａ間には間隙が形成されて、この間隙にはたとえば中間空胴１２が形成されている。
【００２２】
また、この中間空胴１２は、内周に向けてドリフト管７と連通する連通部４０を有しこのドリフト管７より内径が径大の凹状の空胴部４１が切り欠き形成された非磁性体である銅モネルあるいはステンレスなどの金属製の断面コ字状の円環状の空胴部品４２で形成されこの空胴部品４２のそれぞれの面には係合部４３が切り欠き形成され、これら係合部４３にそれぞれドリフト管体７ａ，７ａが真空気密の状態となるようにろう接等されてドリフト管７に中間空胴１２が真空気密状態を保持して形成されている。なお、入力空胴１１、中間空胴１２〜１４および出力空胴１５も、基本的には中間空胴１２と同様に形成されている。
【００２３】
さらに、ドリフト管７の周囲には、空胴部品４２とともに所定の間隔をおいて熱伝導性が良く非磁性体である銅製の環状のスペーサ４４が配設され、このスペーサ４４にはドリフト管７が挿通される挿通孔４５が中心軸上に形成され、このスペーサ４４の挿通孔４５にドリフト管７が挿通されてろう接等されている。
【００２４】
そして、隣合う空胴部品４２、スペーサ４４の間には、この間隔に対応した厚さの鉄製で平面視直角二等辺三角形で底辺上に位置する２つの角が冷却手段としての内部に冷却水が流れる冷却管４６を挿通するために面取りされた冷却管挿通部４７が形成された内側磁極４８が挿入されて取り付けられている。また、この内側磁極４８の頂角から底辺に垂線を下ろした部分にはドリフト管７に嵌合する半円状の嵌合凹部４９が形成され、面取りされている冷却管挿通部４７には冷却管４６を嵌合してろう付けする嵌合部５０が形成されている。これら空胴部品４２、スペーサ４４により、隣合う内側磁極４８，４８間の距離が適切に保持される。また、内側磁極４８の外周面は、空胴部品４２、スペーサ４４の外周面より外方に突出されている。なお、冷却管４６，４６は、ドリフト管７に対してそれぞれ平行に配設されている。
【００２５】
さらに、内側磁極４８のドリフト管７とは反対側となる外周側は直線状で、この内側磁極４８はドリフト管７の長手方向に対して直交する径方向に沿って着磁された永久磁石５１が配設され、隣合う永久磁石５１では、一方が径方向の内側から外側に向けてＮ−Ｓであれば、隣合う他方が径方向の内側から外側に向けてＳ−Ｎとなり、隣合う永久磁石５１ではそれぞれ異なる方向に磁界を形成する。
【００２６】
また、永久磁石５１は、４つの等しい形状の永久磁石部５２で構成され、全体としては平面視正方形に形成され、永久磁石部５２は平面視直角二等辺三角形の１つの角を冷却管４６を配設するために切り欠いて面取りした全ての辺が直線の台形の板状で、内側磁極４８より板厚に形成されている。なお、鋭角の部分も隣合う永久磁石部５２と面接触させるために面取りされ、正確には五角形状であり、永久磁石部５２の台形の斜辺の部分が内側磁極４８の斜面に直線的に密着されている。
【００２７】
さらに、永久磁石部５２の直角の頂角を挟む２辺には、断面の長さがこれらのそれぞれの辺に等しい長さの磁性体である鉄製の外側磁極５３が密着して配設され、この外側磁極５３はドリフト管７の長手方向に沿った全ての辺が直線の断面長方形の板状の外側磁極部５４により形成され、これら外側磁極部５４は永久磁石５１の頂角を挟む２辺にそれぞれ対応して取り付けられ、冷却管４６の部分で間隙を有しているが外側磁極部５４により永久磁石５１の周囲を囲う口字枠状に形成されている。なお、外側磁極部５４の磁界の方向に対する厚さより、永久磁石部５２の磁界の方向に対する厚さの方が厚くなっている。
【００２８】
そして、永久磁石５１、内側磁極４８、ドリフト管７の内部、隣合う内側磁極４８、隣合う永久磁石５１、外側磁極５３および永久磁石５１で磁気回路が形成されて磁界が生じ、同様に、隣合う永久磁石５１、さらに隣の内側磁極４８、ドリフト管７の内部、さらに隣の永久磁石５１、外側磁極５３およびまたさらに隣の永久磁石５１で磁気回路が形成されて逆方向の磁界が生じ、１つの永久磁石５１で少なくとも２つの磁界を形成する。なお、ドリフト管７の内部で電子ビームの中心近傍に位置し電子ビームを集束する磁界を形成し、外側磁極５３より外方に漏れる電子ビームの集束には無関係の磁界の形成を少なくできる。そして、隣合う永久磁石５１の着磁による極性が異なることにより、ドリフト管７の長手方向に沿って周期性を有する周期磁界を形成している。また、電子ビーム軸上での磁束密度および磁界周期長もクライストロン装置１の性能仕様値から決定される。
【００２９】
次に、上記実施の形態のクライストロン装置１の高周波相互作用部６の組み立てについて説明する。
【００３０】
まず、ドリフト管体７ａ，７ａおよび空胴部品４２をドリフト管体７ａ，７ａと空胴部品４２とで真空気密となるようにろう接し、次に、空胴部品４２を中心に内側磁極４８およびスペーサ４４を内側磁極４８の冷却管挿通部４７をそれぞれ所定方向に合わせてろう接し、さらに、この内側磁極４８の冷却管挿通部４７の嵌合部５０に冷却管４６を嵌合させ、この冷却管４６を空胴部品４２、スペーサ４４、冷却管挿通部４７の嵌合部５０および内側磁極４８に一体的にろう接により組み立てる。また、入力空胴１１、中間空胴１２〜１４、出力胴部１５も同様に一体でろう接により組み立てる。
【００３１】
次に、この高周波相互作用部６と、別に組み立てられた電子銃部２、入力部３１、出力部３４、コレクタ部２３を、たとえば溶接により一体として、全体を真空排気する。
【００３２】
一方、永久磁石部５２をそれぞれ所定方向に着磁させ、図４に示すように、この永久磁石部５２の直角を挟んだ２辺に外側磁極部５４をそれぞれ接着して貼付し固定し構造体５６を形成する。なお、永久磁石部５２と外側磁極部５４とを貼付する場合には、外側磁極部５４の長手方向に沿って永久磁石部５２をドリフト管７にろう接した内側磁極４８の間隔と同じ間隔で配設するとともに、隣合う永久磁石部５２の着磁方向をドリフト管７側に向けたものと外側に向けたものと順次反対方向にする。そして、この永久磁石部５２と外側磁極部５４とを貼付して組み付けた構造体５６を４つ揃え、それぞれ同じ高さ位置に位置する永久磁石部５２がドリフト管７側に向けたものと外側に向けたものとのいずれか同じになるようにして、永久磁石部５２を内側磁極４８に対向して接着する。このようにして、同じ高さに位置する４つの永久磁石部５２で形成された永久磁石５１が、ドリフト管７に対して直交する方向に着磁するとともに、隣合う永久磁石５１の着磁方向を反対にして、高さ方向で永久磁石５１の着磁方向がドリフト管７の中心に向くものと外側に向くものとが交互になるようにする。その後、バンドあるいはねじなどで構造体５６を固定し高周波相互作用部６を形成する。
【００３３】
なお、この構造体５６はドリフト管７の長手方向に沿って４つに分割したものとしたが、冷却管４６，４６を結ぶ直線で２つに分割して２つ、あるいは、長さによってはドリフト管７の長手方向で１または２以上に分割して４つ、８つなど任意に構成できる。
【００３４】
ここで、上記実施の形態のクライストロン装置１の動作について説明する。
【００３５】
まず、電子銃部２のカソードから電子ビームを射出し、高周波相互作用部６に入射する。この高周波相互作用部６では、入力部３１の入力窓３３から入力空胴１１に高周波電界を与え、高周波相互作用部６では中間空胴１２〜１４などで電子ビームと高周波電界との相互作用により高周波電力を増幅し、出力空胴１５から出力部３４の出力窓３６から高周波電力を出力する。また、集束部２２では、内側磁極４８、永久磁石５１および外側磁極５３により周期磁界が形成されて、電子ビームを集束する。
【００３６】
また、使用する周波数が高く出力が大きいため、入力空胴１１、中間空胴１２〜１４および出力空胴１５での高周波損失電力やドリフト管７および入力空胴１１、中間空胴１２〜１４および出力空胴１５に落ちる電子ビームによる損失電力が生ずると発熱する。この発熱は、ドリフト管７、入力空胴１１、中間空胴１２〜１４あるいは出力空胴１５、特に入力空胴１１、中間空胴１２〜１４あるいは出力空胴１５で発熱し、強制空冷程度では冷却が不可能なため、熱伝導性の良い空胴部品４２、スペーサ４４を介して冷却管４６に熱伝導され、冷却管４６内に流れる冷却水に吸収されることにより熱交換されて、速やかに効率良く冷却させて動作を安定させる。
【００３７】
一方、高周波相互作用部６で用済みの電子ビームは、コレクタ部２３で捕集され熱に変換される。
【００３８】
ここで、上記実施の形態について、３次元モデルを使用して永久磁石５１、内側磁極４８および外側磁極５３の構成で解析した軸上磁束密度の計算値を図５に示す。なお、図５に示すように、上記実施の形態では永久磁石５１を１０個、内側磁極４８および外側磁極５３を１０個用いたものを実線Ａで示し、これに対して比較例では円筒状の永久磁石９個、円板状の磁極を１０個用いたものを破線Ｂで示している。そして、上記実施の形態のように多角形の永久磁石５３、内側磁極４８および外側磁極５３を用いても、比較例の円筒状の永久磁石および円板状の磁極を用いたものと同様な特性の磁束密度が得られる。
【００３９】
次に、他の実施の形態のクライストロン装置について図６を参照して説明する。
【００４０】
この図６に示す実施の形態のクライストロン装置は、基本的な、構成、作用および効果などについては、図１ないし図４に示すクライストロン装置１と同様である。
【００４１】
この図６に示す電子管装置としてのクライストロン装置６１は、冷却管４６，４６を結ぶ線で分割されほぼ全ての辺が直線で形成されたそれぞれ多角形、たとえば矩形状の２つの内側磁極部６２，６２を有しており、これら２つの内側磁極部６２により、内側磁極６３が形成されている。なお、内側磁極部６２は、冷却管４６，４６の中心を結ぶ線と、この線に対して平行な空胴部品４２の法線との幅で形成される。また、内側磁極部６２には、それぞれ冷却管４６を挿通するための冷却管挿通部６４が形成され、この冷却管挿通部６４には冷却管４６を嵌合してろう付けする嵌合部６５が形成されている。
【００４２】
また、内側磁極部６２の平面方向に延長する方向に多角形、たとえば内側磁極部６２と同じ幅で延長されているように接着されている永久磁石部６６，６６をそれぞれに有し、これら永久磁石部６６，６６で永久磁石６７を形成し、この永久磁石６７は同じ高さ位置のものでは、ドリフト管７に向かうあるいはドリフト管７から外に向かうのいずれかの方向に着磁されて磁界を形成し、高さ方向に異なる永久磁石６７は反対の方向に着磁され、対向する２つの方向から周期磁界を構成するように形成されている。
【００４３】
さらに、これら永久磁石部６６は、板状で断面が多角形、たとえば矩形で全部の辺が直線の外側磁極部６８の一面に、空胴部品４２、スペーサ４４の厚さに対応する間隙を介して平行に接着されている。そして、外側磁極部６８，６８により外側磁極６９を形成し、この場合にも、外側磁極部６８に予め着磁された永久磁石部６６が極性を交互に反対にして接着されて構造体７０を形成する。また、永久磁石部６６、内側磁極部６２、隣合う永久磁石部６６、外側磁極部６８および永久磁石部６６により磁気回路を形成する。
【００４４】
また、これら内側磁極部６２、永久磁石部６６および外側磁極部６８のいずれもが多角形で、それぞれ接触する辺が直線であるため、直線により密着される。
【００４５】
この場合、図６に示すクライストロン装置６１は対向する２つの方向から磁界を形成するものであるため、図１ないし図４に示すクライストロン装置１に比べて部品点数が少なく構成が簡単になる。しかしながら、ドリフト管７内の軸上磁束密度を十分に大きくできないことがあるため、比較的軸上磁束密度が低いものに適している。
【００４６】
なお、上記実施の形態によれば、それぞれの永久磁石５１，６７の両極側には、それぞれ内側磁極４８，６３および外側磁極５３，６９が密着されて磁気回路を構成していることにより漏れ磁束を少なくでき、効率良くドリフト管７内に周期磁界を形成でき、また、永久磁石部５２，６６の外側は外側磁極５３，６９が位置しているため、クライストロン装置１，６１のそばに鉄などの磁性体を近接させても、磁界に影響を与えにくいため特性に悪影響を与えにくい。また、クライストロン装置１では、外側磁極５３がドリフト管７の長手方向に直交する断面では、正方形のほぼ口字枠状で囲っているため、磁界が外側磁極５３の外に出にくく、より特性が安定する。
【００４７】
また、外側磁極５３，６９に永久磁石５１，６７を互いに間隙を介した状態で密着させて構造体５６，７０として一体的にしているため、精度を高く簡単に組み付けることが可能になり、これらの構造体５６，７０を取り付けることにより作業が可能になるので作業時間が短縮化される。
【００４８】
さらに、永久磁石５１，６７、内側磁極４８，６３および外側磁極５３，６９はいずれの辺もほぼ直線、すなわち平面で囲われた多角形状に形成されているため、互いに接続される部分は直線で密着すなわち平面の密着により接続しているので、成形が容易になるとともにそれぞれの平面度さえ出せば確実に精密に密着でき、漏れ磁束も小さくなるとともに、組み付けも容易になる。
【００４９】
そして、永久磁石５１，６７は少なくとも両隣のそれぞれの永久磁石５１，６７とともに磁界を形成するため、外側磁極５３，６９の磁束より永久磁石５１，６７の磁束より大きくなるので、永久磁石５１，６７の磁界に直交する断面積を外側磁極５３，６９の磁界に直交する断面積より大きくすることにより、永久磁石５１，６７の磁束密度を低下させることができ、永久磁石で磁束が飽和して性能が低下することを防止する。
【００５０】
また、内側磁極４８，６３、永久磁石５１，６７および外側磁極５３，６９の数は、クライストロン装置１，６１の性能仕様値、たとえば出力電力、動作周波数、動作電圧あるいは動作電流などから決定され、３０個、５０個、６０個あるいは１００個を越すものなど任意に設定できる。
【００５１】
同様に、クライストロン装置１は４つの方向から、クライストロン装置６１は対向する２つの方向からそれぞれ磁界を形成しているが、３つの方向あるいは６つの方向など，電子管の仕様から要求される磁束密度値、または、構造あるいは組み立ての容易さなどから任意に選択できる。
【００５２】
さらに、所要の磁束密度を得るためには内側磁極４８，６３および永久磁石５１，６７の内径は小さいほど磁力が小さくてすむため小型化を図れるが、内側磁極４８，６３の内径はドリフト管７、永久磁石５１，６７の内径は入力空胴１１、中間空胴１２〜１４、出力空胴１５の寸法で制約される。
【００５３】
またさらに、永久磁石５１，６７は直線、すなわち平面的な面で密着して平坦度を容易に高くできるため内側磁極４８，６３および外側磁極５３，６９に間隙を生ずることなく精度高く接触することにより漏れ磁束を小さくできるとともに、永久磁石５１，６７は多角形で形成されているため着磁が容易であり、したがって小さな永久磁石５１，６７で構成することができるので、二次加工などを伴なわずに全体構成を寸法精度を高くして磁気特性を安定させることができるとともに所定の寸法にして小型化を図れる。また、二次加工を伴なわないので、たとえば内側磁極４８，６３あるいは外側磁極５３，６９にニッケルなどのめっきが施されていても、めっきを剥離するおそれもなくなる。
【００５４】
そして、このように永久磁石５１，６７の小型化を図ることができるため、永久磁石５１，６７の形状を工夫することにより冷却管４６を配設する空間も容易に形成できる。
【００５５】
さらに、必要な周期磁界が得られる場合には内側磁極４８，６３を設けなくても良く、部品点数も減少できるためより構成を簡単にできる。
【００５６】
また、上記実施の形態ではクライストロン装置について説明したが、空胴のような径大の部分が形成されず径がほぼ一様の円筒部を有する進行波管装置についても同様に形成できる。
【００５７】
そして、進行波管では、永久磁石，内側磁極および外側磁極が軸対称であり、２次元モデルで解析、設計が可能のため，比較的容易に形成でき、出力電力が小さく水冷の必要がないとより容易に形成できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、永久磁石、ドリフト管内、隣合う永久磁石、外側磁極および永久磁石の径路で磁界が形成でき、漏れ磁界を小さくできることにより、外側から特性に悪影響を与えにくくできるとともに、永久磁石および外側磁極を容易に形成して密着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクライストロン装置の一実施の形態の高周波相互作用部を示す横断面図である。
【図２】同上クライストロン装置を示す縦断面図である。
【図３】同上クライストロン装置の高周波相互作用部を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】同上構造体を示す斜視図である。
【図５】同上計算上の軸上磁束密度を示すグラフである。
【図６】同上他の実施の形態のクライストロン装置の高周波相互作用部を示す横断面図である。
【符号の説明】
１，６１    電子管装置としてのクライストロン装置
２    電子銃部
６    高周波相互作用部
７    ドリフト管
２３    コレクタ部
３１    入力部
３４    出力部
４６    冷却手段としての冷却管
４８，６３    内側磁極
５１，６７    永久磁石
５３，６９    外側磁極
【図１】
2004311179.tif 000003
【図２】
2004311179.tif 000004
【図３】
2004311179.tif 000005
【図４】
2004311179.tif 000006
【図５】
2004311179.tif 000007
【図６】
2004311179.tif 000008