(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを集電するためのコレクタを覆う絶縁体にすり割り部を形成し、前記絶縁体の外周に配置する放熱体にも逃げ部を形成した直線ビームマイクロ波管において、前記コレクタの外周に且つ中心軸に平行に凹状切り欠き部を形成すると共に、前記コレクタの凹状切り欠き部に対応した個所に前記放熱体の逃げ部を形成し、前記絶縁体のすり割り部の幅が前記コレクタの凹状切り欠き部の幅よりも小さく、且つ前記放熱体の逃げ部の幅が前記コレクタの凹状切り欠き部の幅とほぼ等しいことを特徴とする直線ビームマイクロ波管。
【請求項２】
前記放熱体の前記逃げ部端面から前記絶縁体の前記すり割り部の下端部までの距離は、前記コレクタの前記切り欠き部の深さのほぼ５倍にした請求項１記載の直線ビームマイクロ波管。
【請求項３】
前記コレクタの切り欠き部は、その横断面が円弧状となるように形成した請求項１記載の直線ビームマイクロ波管。
【請求項４】
前記コレクタの切り欠き部は、その横断面がＶ溝となるように形成した請求項１記載の直線ビームマイクロ波管。
【請求項５】
前記コレクタの切り欠き部は、その横断面が段つき部となるように形成した請求項１記載の直線ビームマイクロ波管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直線ビームマイクロ波管に関し、特にそこに使用する大電力用外部絶縁コレクタ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大電力用および中電力用直線ビームマイクロ波管は、電子ビームを集電するコレクタコア（以下、単にコレクタと称す）が発熱し且つ高電圧になるため、その周囲に円筒状のセラミック絶縁体を覆い、さらにその外周にヒートシンクなどからなる放熱体を配置して形成されている。
【０００３】
図６（ａ），（ｂ）はそれぞれかかる従来の一例を説明するための直線ビームマイクロ波管の縦断面図およびそのＢ−Ｂ断面図である。図６（ａ），（ｂ）に示すように、従来の直線ビームマイクロ波管のコレクタ部１は、ビーム発生源より放射された電子ビームを案内するためのビーム導入口を形成した高周波回路部２と、この回路部２の中心軸に沿って供給される電子ビームを集電するコレクタ４ａと、真空部３の真空状態を保持する真空保持絶縁体５とを備えている。この電子ビームが真空部３を介してコレクタ４ａに集電されることにより、コレクタ４ａが発熱源となっている。また、このコレクタ４ａの外周は、セラミックなどの絶縁体６ａで覆われ、さらにその外側にコレクタ４ａで発生する熱を放散するための金属材からなる放熱体７が円筒状に形成される。
【０００４】
かかるマイクロ波管におけるコレクタ部１は、発熱源となるコレクタ４ａのほとんど全面を耐電圧を高めるためのセラミックからなる絶縁体６ａで覆っており、その外周に放熱体７ａを形成している。このため、コレクタ４ａで発生した熱は、セラミック絶縁体６ａに伝達され、さらにその絶縁体６ａより放熱体７に伝達されるため、放熱体７ａは熱伝導性の高いものが要求される。
【０００５】
この放熱特性を改善するために、例えば特開平７−４５２０７号公報の図２や図３にもあるとおり、絶縁体セラミックにすり割部を形成したものも知られている。
【０００６】
図７はこのような従来の他の例を説明するための直線ビームマイクロ波管のＢ−Ｂ断面図である。図７に示すように、このコレクタ部１においては、コレクタ４ａの外周に形成される円筒状セラミック絶縁体６にすり割り部９を形成し、その外側に被覆される放熱体７に逃げ部１０を形成したものである。このようなすり割り部９や逃げ部１０を形成することにより、コレクタ４ａが発生する熱に対しての放熱効果を高めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
通常、マイクロ波管のコレクタ部を形成しているコレクタは、銅などの金属等で形成され、また放熱体も銅などの電気導電性の良い金属で形成されているため、両者間に放電現象が発生するという問題がある。
【０００８】
上述した従来技術のうち、前者（図６）の例は、放熱特性を犠牲にして、耐電圧特性を確保するものであり、また後者（図７）の例は、耐電圧特性を犠牲にして、放熱特性を確保しようとするものである。
【０００９】
特に、後者の例においては、すなわち大電力用直線ビームマイクロ波管においては、コレクタの外側に形成されるセラミック絶縁体にすり割り部を形成し、しかも放熱体に逃げ部を形成しているため、放熱効果を高めることはできるが、放熱体が電気伝導性の良い銅などの金属で形成されており且つコレクタおよび放熱体間の沿面距離（絶縁距離）が短かくなるので、耐電圧特性を劣化させるという欠点がある。
【００１０】
本発明の目的は、このような放熱特性を中電力直線ビームマイクロ波管と同様に保ったまま、耐電圧特性を向上させることのできる直線ビームマイクロ波管を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の直線ビームマイクロ波管は、電子ビームを集電するためのコレクタを覆う絶縁体にすり割り部を形成し、前記絶縁体の外周に配置する放熱体にも逃げ部を形成した直線ビームマイクロ波管において、前記コレクタの外周に且つ中心軸に平行に凹状切り欠き部を形成すると共に、前記コレクタの凹状切り欠き部に対応した個所に前記放熱体の逃げ部を形成し、前記絶縁体のすり割り部の幅が前記コレクタの凹状切り欠き部の幅よりも小さく、且つ前記放熱体の逃げ部の幅が前記コレクタの凹状切り欠き部の幅とほぼ等しいように構成される。
【００１３】
また、本発明における前記放熱体の前記逃げ部端面から前記絶縁体の前記すり割り部の下端部までの距離は、前記コレクタの前記切り欠き部の深さのほぼ５倍になるように形成される。
【００１４】
また、本発明における前記コレクタの切り欠き部は、その横断面が円弧状となるように形成することができる。
【００１５】
また、本発明における前記コレクタの切り欠き部は、その横断面がＶ溝となるように形成することができる。
【００１６】
また、本発明における前記コレクタの切り欠き部は、その横断面が段つき部となるように形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の大電力用直線ビームマイクロ波管は、外部絶縁セラミックにすり割部を設け、しかもそのすり割部に対応して、外部絶縁セラミックの内側に形成する電子ビーム集電用コレクタ（コア）に凹状切り欠き部を加工形成することにより、耐電圧特性を向上させることにある。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管の縦断面図およびそのＡ−Ａ断面図である。図１を参照すると、本実施の形態は、コレクタ４を覆う絶縁体６にすり割り部９を形成したマイクロ波管のコレクタ部１において、高周波回路部２のビーム導入口に沿って電子ビームを直線状に供給されるコレクタ部１のコレクタ４に電子ビームを集電するにあたり、コレクタ４の外周に且つ中心軸に平行に凹状切り欠き部８を形成し、その絶縁体６の外周に配置する放熱体７にも、凹状切り欠き部８に対応した個所に切り欠き部８の幅とほぼ同じ幅の逃げ部１０を形成したものである。
【００１９】
このこのコレクタ部１を形成しているコレクタ４は、通常銅などの金属やグラファイト等で形成され、放熱体７も電気導電性の良い金属（例えば、銅）で形成されている。この絶縁体６のすり割り部９の間隔は、コレクタ４の凹状切り欠き部８の幅よりも小さくしている。なお、コレクタ部１のビーム導入側および中間部には、コレクタ部１の真空部３を形成するための真空保持絶縁体５が設けられている。
【００２０】
上述の従来技術でも説明したように、マイクロ波管のコレクタ４で発生した熱は、絶縁体６を介して放熱体７に伝達される。その際、コレクタ４の一部（ここでは、図中の上部）に凹状切り欠き部８を形成しているので、その切り欠き部８が大きくなると、絶縁体６に接触する面積が小さくなり、その結果放熱特性が悪くなる。また、この凹状切り欠き部８が小さくなると、放熱特性は良くなるが、放熱体７との距離が小さくなるため、放電し易くなり、耐電圧特性が悪くなる。このために、凹状切り欠き部８は所定の幅および深さが要求される。さらに、放熱体７の逃げ部１０の幅と、コレクタ４の凹状切り欠き部８の幅は、ほぼ等しく形成される。
【００２１】
図２は図１におけるコレクタの切り欠き部近辺の拡大図である。図２に示すように、中電力マイクロ波管の場合には、コレクタ４の外径が小さいため、切り欠き部８の深さ寸法Ｙを確保しても、切り欠き部８の幅Ｘは大きくならないで済むが、大電力マイクロ波管の場合には、コレクタ４の外径が大きくなるため、放熱特性を確保しようとして寸法Ｘを小さくすると、耐電圧特性を確保するための寸法Ｙが小さくなってしまう。すなわち、放熱特性を確保するためには寸法Ｘを小さくする必要があり、そうすると寸法Ｙが小さくなってしまう。逆に、耐電圧特性を確保するためには寸法Ｙを大きくする必要があり、そうすると寸法Ｘが大きくなってしまう。
【００２２】
本実施の形態では、これら相反する問題を解決するため、絶縁体６のすり割り部９に対応した位置に凹状切り欠き部８を設け、放熱体７の逃げ部１０の端面から絶縁体６のすり割り部９の下端部までの距離Ｚを、コレクタ４の凹状切り欠き部８の深さＹのほぼ５倍にする。かかる寸法にすることにより、耐電圧を保持するための深さＹを大きく且つ放熱特性を実現するための凹状切り欠き部８の幅寸法Ｘを小さくすることができる。
【００２３】
このように、放熱体７の逃げ部１０の端面から絶縁体６のすり割り部９の下端部までの距離（Ｚ）は、コレクタ４の切り欠き部８の深さ（Ｙ）のほぼ５倍に等しくすれば、大電力マイクロ波管においても、中電力マイクロ波管と同様の耐電力特性および放熱特性を実現することができる。
【００２４】
図３は本発明の第２の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、本実施の形態は、上述した凹状切り欠き部８に代えて、凹部の横断面が円弧状となるように、コレクタ４の外周の軸方向に平行な上面に円弧状部（Ｒ部）１１を形成したものである。この場合も、放熱体７の逃げ部１０の端面から絶縁体６のすり割り部９の下端部までの距離（Ｚ）は、第１の実施の形態と同様に、コレクタ４の円弧状部（Ｒ部）１１の深さ（Ｙ）のほぼ５倍程度にとることができる。したがって、本実施の形態においても、耐電圧特性を十分に確保することができる。
【００２５】
図４は本発明の第３の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管のＡ−Ａ断面図である。図４に示すよに、本実施の形態は、上述した切り欠き部８に代えて、凹部の横断面がＶ字状となるように、コレクタ４の上面にＶ溝１１を形成したものである。この場合も、距離ＺはＶ溝１２の深さＹの５倍程度にすることができ、同様の耐電圧特性を実現することができる。
【００２６】
図５は本発明の第４の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管の側断面図である。図５に示すよに、本実施の形態も、上述した切り欠き部８に代えて、凹部の横断面が階段状となるように、コレクタ４の上面に段つき部１３を形成したものである。かかる実施の形態においても、同様の耐電圧特性を実現することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直線ビームマイクロ波管は、外部絶縁セラミックのすり割部（すり割り部）下端面とコレクタの切り欠き部表面との距離を十分に保つことができるので、耐電圧特性を確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管の縦断面およびそのＡ−Ａ断面を表わす図である。
【図２】図１におけるコレクタの切り欠き部近辺の拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を説明するための直線ビームマイクロ波管のＡ−Ａ断面図である。
【図６】従来の一例を説明するための直線ビームマイクロ波管の縦断面およびそのＢ−Ｂ断面を表わす図である。
【図７】従来の他の例を説明するための直線ビームマイクロ波管のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１    コレクタ部
２    高周波回路部
３    真空部
４    コレクタ
５    真空保持絶縁体
６    絶縁体
７    放熱体
８    凹状切り欠き部
９    すり割り部
１０    逃げ部
１１    Ｒ部（円弧状部）
１２    Ｖ溝
１３    段つき部
【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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【図６】
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【図７】
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