(57)【要約】【課題】ジャイロトロン管を横置きする場合、取り付けフランジ１箇所における固定のみの場合は、ジャイロトロン管と磁場発生装置の同軸あわせが十分でない場合がある。【解決手段】電子ビームを発生する電子銃１１が一端に設けられ、他端にマイクロ波を出力する出力窓１２が設けられたジャイロトロン管１と、このジャイロトロン管を同心状に囲む筒状に形成されてジャイロトロン管の動作に必要な磁場を発生する磁場発生装置２と、ジャイロトロン管を磁場発生装置の一側面に固定するためのフランジ３と、ジャイロトロン管の電子銃付近の外周部に取り付けられ、磁場発生装置の筒状の中にフランジが固定される側面側から挿入して、ジャイロトロン管と磁場発生装置の間に設けられるスペーサ４とを備え、スペーサがジャイロトロン管と磁場発生装置との同軸合わせの役目をするようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを発生する電子銃が一端に設けられ、他端にマイクロ波を出力する出力窓が設けられたジャイロトロン管と、このジャイロトロン管を同心状に囲む筒状に形成されてジャイロトロン管の動作に必要な磁場を発生する磁場発生装置と、前記ジャイロトロン管を前記磁場発生装置の一側面に固定するためのフランジと、前記ジャイロトロン管の電子銃付近の外周部に取り付けられたスペーサとを備え、前記スペーサが取り付けられたジャイロトロン管を前記磁場発生装置の筒状の中に前記フランジが固定される側面側から挿入して、前記スペーサが前記ジャイロトロン管と前記磁場発生装置の間に設けられるようにしたジャイロトロン装置。
【請求項２】
スペーサは絶縁材料から成っていることを特徴とする請求項１に記載のジャイロトロン装置。
【請求項３】
スペーサはリング状の形状をしている請求項１または請求項２に記載のジャイロトロン装置。
【請求項４】
スペーサはリング状をしており、その外周部には複数の突起を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のジャイロトロン装置。
【請求項５】
スペーサは複数の部品で構成され、それを固定してリング状の形状にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のジャイロトロン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波を発振する作用を持つジャイロトロン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジャイロトロンは、一端に電子ビームを発生する電子銃が設けられ、他端にマイクロ波を出力する出力窓が設けられ、電子銃から放射された電子ビームは磁場発生装置が発生する磁力線に沿って進み、ジャイロトロン内部にある空洞部分においてマイクロ波を発生し、それを出力窓から取り出すようにしている。
【０００３】
ジャイロトロンは例えばクライストロンなどと同様、電子銃部分に高電圧（８０から１００ｋＶ程度）を印加する必要があり、電子銃部分の電極間の絶縁のために電子銃部分を絶縁油に浸るようにするのが一般的である。そのために、ジャイロトロンを縦置きにすることになり、その状況は例えば特許文献１の図１に示されている。
【０００４】
一方、工業用のジャイロトロンは、電子銃に印加する電圧は２５ｋＶ以下であるため、電子銃部分を絶縁油に浸す必要が無く、その結果、ジャイロトロンを横置きにすることが可能である。
このような横置きジャイロトロンにおいて、電子銃、キャビティ、コレクタ、出力窓が一端より他端側に順に設けられたジャイロトロン管と、このジャイロトロン管を同心状に囲む筒状に形成されてジャイロトロン管の動作に必要な軸方向磁場を発生する永久磁石と、この永久磁石とジャイロトロン管との間に配置されて永久磁石の磁場を補正する電磁石とを備えたジャイロトロン装置が、例えば特許文献２の図１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１００２２６号公報（図１）
【特許文献２】特開２０００−２００５５７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ジャイロトロンを横置き（ジャイロトロンの軸がほぼ水平になる状態）にする場合、例えば特許文献２の図１に示されたジャイロトロン装置では、ジャイロトロンを支える箇所は、永久磁石ユニットの端部に設けられた磁性フランジとジャイロトロン管のコレクタの外周面に環状に突設された非磁性フランジとをボルトにより固定するようにした１箇所だけであり、電子銃部分の磁場発生装置に対する同軸合わせ精度が十分でない場合がある。
【０００７】
また、ジャイロトロン管を横置きにして筒状に形成された磁場発生装置の内周部に挿入する際に、電子銃部分が磁場発生装置の内面に衝突することがあり、最悪の場合は電子銃部分に損傷を与えることがある。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ジャイロトロン管と磁場発生装置の同軸合わせが簡単で、ジャイロトロン管の電子銃部分に損傷を与えることのないジャイロトロン装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のジャイロトロン装置は、電子ビームを発生する電子銃が一端に設けられ、他端にマイクロ波を出力する出力窓が設けられたジャイロトロン管と、このジャイロトロン管を同心状に囲む筒状に形成されてジャイロトロン管の動作に必要な磁場を発生する磁場発生装置と、ジャイロトロン管を磁場発生装置の一側面に固定するためのフランジと、ジャイロトロン管の電子銃付近の外周部に取り付けられたスペーサとを備え、スペーサが取り付けられたジャイロトロン管を磁場発生装置の筒状の中にフランジが固定される側面側から挿入して、スペーサがジャイロトロン管と磁場発生装置の間に設けられるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ジャイロトロン管の電子銃部分に、磁場発生装置との同軸合わせのためのスペーサを取り付けたので、ジャイロトロン管の電子銃部分と磁場発生装置との同軸が精度よく得られ、設計どおりのジャイロトロン性能が得やすくなる。
また、同軸合わせのためのスペーサが磁場発生装置の内面を滑るようにしながらジャイロトロン管を磁場発生装置の内周部に挿入できるので、電子銃部分に損傷を与える可能性が低くなり、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１のジャイロトロン装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１で使用されるスペーサの形状を示す正面図と側面図である。
【図３】この発明の実施の形態２で使用されるスペーサの形状を示す正面図である。
【図４】この発明の実施の形態３で使用されるスペーサの形状を示す正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２、３で示されているスペーサを使用した場合の、スペーサと磁場発生装置の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１におけるジャイロトロン装置を図１および図２により説明する。図１はジャイロトロン装置を示す構成図、図２（ａ）（ｂ）はジャイロトロン装置に使用されるスペーサの形状を示す正面図と側面図である。
図１において、マイクロ波を発振するジャイロトロン管１は、一端に電子ビームを発生する電子銃１１が設けられ、他端にマイクロ波を出力する出力窓１２が設けられ、その中間は真空雰囲気の空洞部分になっている。電子銃１１は図示しないカソードとアノードからなる電極を有し、電極間には絶縁を施すセラミック部品などの絶縁部１３が設けられている。
【００１３】
ジャイロトロン管１が発振するために必要な磁場を発生する磁場発生装置２は、例えば電磁石などで構成され、ジャイロトロン管１を同心状に囲む筒状に形成されている。ジャイロトロン管１を磁場発生装置２に支持固定させるため、ジャイロトロン管１の出力窓１２側の空洞部分外周面に環状に突設されたフランジ３が取り付けられ、このフランジ３を磁場発生装置２の一側面にボルトなどで固定している。
【００１４】
フランジ３が固定される磁場発生装置２の一側面とは反対側の側面の端部においては、ジャイロトロン管１の電子銃１１付近の外周部に取り付けられ、ジャイロトロン管１と磁場発生装置２の間に設けられて、ジャイロトロン管１の電子銃１１部分と磁場発生装置２との同軸合わせのためのスペーサ４が備えられている。
このスペーサ４は、図２（ａ）（ｂ）に示すようなリング状の形状に構成され、材料は絶縁材料であることが好ましく、例えばテフロン（登録商標）などが考えられる。
【００１５】
スペーサ４は、電子銃１１部分の端部から通すようにしてジャイロトロン管１の外周部に取り付け、電子銃１１の絶縁部１３より少し離れた出力窓１２側に固定する。そして、スペーサ４を取り付けたジャイロトロン管１を図１の右側から、即ち、フランジ３が固定される磁場発生装置２の側面側から磁場発生装置２の筒状の中に挿入するが、その際、スペーサ４の外周部が磁場発生装置２の内面を滑りながら進むようにする。
【００１６】
図１のように、ジャイロトロン管１が横置きの状態で磁場発生装置２に取り付けるに際し、フランジ３以外に、電子銃１１部分においてもジャイロトロン管１を支えることによって、同軸合わせが確実に行えるようにする必要があり、スペーサ４はその役目を担っている。
【００１７】
こうしてジャイロトロン管１を磁場発生装置２に支持する箇所は、ジャイロトロン管１の出力窓１２側の空洞部分外周面に取り付けられたフランジ３と磁場発生装置２の一側面との固定部と、ジャイロトロン管１の電子銃１１付近の外周面と磁場発生装置２との間に同軸合わせのために設けられたスペーサ４の２箇所となる。そのため、ジャイロトロン管１の電子銃１１部分と磁場発生装置２との同軸が精度よく得られ、設計どおりのジャイロトロン性能が得やすくなる。
【００１８】
上記のように構成したジャイロトロン装置において、電源装置（図示なし）から供給される直流電圧により、電子銃１１から電子ビームが放射される。この電子ビームは、磁場発生装置２が発生する磁力線に沿って進み、ジャイロトロン管１の内部にある空胴部分において、マイクロ波を発生させる。発生したマイクロ波は出力窓１２から取り出される。
ジャイロトロン装置はこのような動作をするため、ジャイロトロン管１と磁場発生装置２の同軸合わせは、ジャイロトロン装置の性能を確保するために重要である。
【００１９】
以上のように、実施の形態１の発明は、スペーサ４をジャイロトロン管１の電子銃１１の付近に取り付けるようにしたので、ジャイロトロン管１を横置きとした場合であっても、ジャイロトロン管１と磁場発生装置２との同軸合わせが正確に行えるようになるので、設計どおりの性能が得られやすくなる効果がある。
また、ジャイロトロン管１の挿入作業の際には、スペーサ４の外周部が磁場発生装置２の内面を滑りながら進むので、電子銃１１部分が磁場発生装置２の内面に直接衝突することを避けることができ、電子銃１１部分、特に絶縁部１３のセラミック部品が損傷を受ける可能性が低くなり、信頼性が向上する。
【００２０】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２におけるジャイロトロン装置を図３により説明する。図３はジャイロトロン装置に使用されるスペーサの形状を示す正面図である。
実施の形態１の発明に使用されたスペーサ４は、単なるリング状の部品を用いていたが、実施の形態２の発明に使用されるスペーサ４は、図３に示すようにリング状の外周部に複数（図示の場合は４個）の突起４ａを設けた形状にしたものである。このスペーサ４の材料は、実施の形態１と同様にテフロン（登録商標）などの絶縁材料で構成される。
この形状の場合はスペーサ４の外周部が部分的に磁場発生装置２の内面に接することになるが、スペーサ４の役割としてはこれでも問題は無い。
【００２１】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３におけるジャイロトロン装置を図４により説明する。図４はジャイロトロン装置に使用されるスペーサの形状を示す正面図である。
実施の形態２の発明に使用されたスペーサ４は、一体部品でリング状の外周部に複数の突起４ａを設けた形状にしたが、実施の形態３の発明に使用されるスペーサ４は、図４に示すようにリング状を２分割とし、分割した部品を互いにネジ５などで締め付けて固定し、リング状の外周部に複数の突起４ａを設けた形状にしたものである。
【００２２】
この実施の形態３の場合、スペーサ４は分割した部品を互いにネジ５などで締め付けて形成しているため、ジャイロトロン管１の外周を分割したスペーサ４で囲み、ネジ５などで分割部品を互いに締め付けることにより、スペーサ４をジャイロトロン管１の外周に取り付けることが可能となるので、図２のスペーサと同等の効果が得られると同時に、スペーサ４の内径寸法を精度よく加工しなくてもジャイロトロン管１への取り付け作業が簡単になる。
【００２３】
実施の形態２および３のスペーサ４を使用した場合のスペーサ４と磁場発生装置２の位置関係を図５に示す。図５はスペーサ４と磁場発生装置２の位置関係を軸方向に見た時の状況を示している。
この場合、スペーサ４は４箇所で磁場発生装置２と接することになる。なお、当然のことながら、スペーサ４の外周直径は磁場発生装置２の内面直径より僅かに小さく製作することになるので、厳密な意味では４箇所で接していない場合もある。
【００２４】
なお、実施の形態２および３においては、図３、図４に示すようにスペーサ４の突起４ａが４箇所あるスペーサを示したが、突起４ａの個数は４個以外でも同等の効果が得られることは明らかである。
【符号の説明】
【００２５】
１：ジャイロトロン管
２：磁場発生装置
３： フランジ
４：スペーサ
５：ネジ
１１：電子銃
１２：出力窓
１３：絶縁部（セラミック部品）。
【図１】
2012151068.tif 000003
【図２】
2012151068.tif 000004
【図３】
2012151068.tif 000005
【図４】
2012151068.tif 000006
【図５】
2012151068.tif 000007