JPH0472338B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、進行波管、クライストロン、その
他の電子ビーム直進形マイクロ波管の多段形コレ
クタ電極構体の改良に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

この種マイクロ波管は、電子銃部のビーム下流
に遅波回路のような高周波作用部、およびコレク
タ電極構体が配置されてなる。例えば衛星搭載用
の進行波管などには、電力利用効率を高めるため
コレクタ電位を低下させて動作させるいわゆる多
段形コレクタ電極構体が採用される。この多段形
コレクタ電極構体は、複数個のコレクタ電極が、
セラミツクのようなリング状絶縁支持体により電
気的に絶縁して積重ねられる。各コレクタ電極で
発生するビーム損失熱は、効率よく外部に伝導あ
るいは輻射により放射されるようにしなければな
らない。このため各コレクタ電極間に介在させる
セラミツク絶縁体としては、高熱伝導率の材料が
採用され、それにはよく知られるようにベリリア
セラミツクが適している。

ところで、とくに衛星搭載用の進行波管などで
は、コレクタ部の外囲器カバーが衛星本体外に露
出される場合があり、その場合は太陽熱入射の断
続などでコレクタ部の温度変化が大きくこのため
遅波回路部の温度が変化しやすい。すると遅波回
路特性、永久磁石の磁力変化が生じ動作不安定の
原因になりやすい。したがつてこの遅波回路部の
温度変化を確実に抑制しなければならない。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたもの
で、各コレクタ電極の温度を均等化するとともに
これらコレクタ電極から遅波回路等の高周波作用
部への熱伝導率をより一層確実に抑制しうるマイ
クロ波管の多段形コレクタ電極構体を提供するも
のである。

〔発明の概要〕

この発明は、高周波作用部に電気的に同電位と
されたコレクタ支持板と、そのすぐ下流に位置す
るコレクタ電極との間に介在された絶縁支持体
を、他の下流のコレクタ電極相互間に位置する絶
縁支持体に比べて、熱伝導率の小さい材料で形成
してなるマイクロ波管の多段形コレクタ電極構体
である。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してその実施例を説明する。な
お同一部分は同一符号であらわす。

第１図乃至第４図に示す実施例は、ヘリツクス
形進行波管にこの発明を適用したものであつて次
の構造を有する。同図中の符号１１はヘリツクス
遅波回路からなる高周波作用部、１２はそのヘリ
ツクス、１３はパイプ状真空容器、１４は周期磁
界装置のリング状永久磁石、１５はシムリング、
１６はシムリングに接合された伝達熱板、１７は
ヒートシンクを兼ねる基台、１８はコレクタ側端
板、１９は出力同軸線路、２０は出力導波管、２
１はマツチングポスト、２２はコレクタ部、２３
は接続用端板、２４は高熱抵抗ベローズ、２５は
４個の薄肉支持筒、２６はコレクタ支持板、２７
はそれに保持された漏斗状のステンレス製熱シー
ルド、２８，２９，３０，３１はそれぞれ電子ビ
ーム上流側から下流側に所定間隔で並べられたモ
リブデン製の漏斗状第１、第２、第３、第４コレ
クタ電極、３２は第４コレクタの底部電極、３３
は各シールド円筒、３４は４組のコレクタ電極支
持構体、35はそのモリブデン製支持棒、３６はア
ルミナセラミツクのような低熱伝導性の絶縁パイ
プ、３７，３８は第２図にも示す形状のリング状
セラミツクからなる絶縁支持体、３９は伝熱支持
板、３９ａはその透孔、４０，４１は固定用ナツ
ト、４２，４３はコレクタ真空外囲器を兼ねるカ
バー、４４は特定のコレクタ電極に動作電圧を供
給するコレクタ電極リード、４５はリード貫通用
透孔、４６は絶縁チユーブ、４７はリード端子、
４８はそのカバーをあらわしている。

そこでこの発明の特徴は、高周波作用部１１と
電気的に同電位とされ若干ながら伝熱的につなが
つているコレクタ支持板２６および熱シールド２
７と、そのすぐビーム下流に位置する第１コレク
タ電極２８との間に介在されているリング状絶縁
支持体３７を、アルミナ（Al₂O₃）、ジルコン
（ZrO₂）、ステアタイト、フオルステライト、ム
ライトセラミツクのような低熱伝導率で且つ電気
抵抗の高いセラミツクで構成してある。これに対
してそれより下流側の第２乃至第４コレクタ電極
２９，３０，３１および３２、伝熱支持板３９の
相互間に介在するリング状絶縁体３８，３８…
は、ベリリア（BeO）セラミツクのような高熱
伝導率の材料で構成してある。なお各コレクタ電
極の表面には、二次電子放出を抑制するとともに
熱輻射を良好にするためのパイロリテイクグラフ
アイト、あるいはTiN、TiC、TiOのような材料
のCVDコーテイングからなる黒色膜が被着され
ている。またコレクタ真空外囲器を兼ねるカバー
４２，４３の外表面には、赤外熱線を効率よく輻
射するとともに太陽熱線等を有効に反射する例え
ばアルミナ（Al₂O₃）の白色コーテイング膜が被
膜されている。

これによつて、進行波管の動作において捕捉電
子ビームにより相対的に温度が高くなる第１コレ
クタ電極２８、および第４コレクタ底部電極３２
からの熱は、他の第２、第３、第４コレクタ電極
からの熱とともに高熱伝導率の絶縁支持体３８に
より均等化されて伝熱支持板３９を介し、また各
電極の外周面から輻射により外囲器カバー４２，
４３に伝導され、管外に輻射放散される。そして
とくに、温度が高くなりやすい第１コレクタ電極
２８とコレクタ支持板２６および熱シールド２７
との間には、低熱伝導率の材料からなる絶縁支持
体３７が介在されているので、このコレクタ電極
側から高周波作用部１１の方への熱伝導が一層抑
制される。

第５図および第６図に示す実施例は、コレクタ
支持板２６および熱シールド２７と、第１コレク
タ電極２８との間に介在する低熱伝導性の絶縁体
３７として、中間支持体６１の両端に低熱伝導率
の材料からなるリング状スペーサ６２，６３を配
置したものである。これらスペーサ６２，６３と
しては、たとえばジルコンセラミツクのようなと
くに低熱伝導率の材料を使用することがきる。こ
の構造によれば、リング状中間支持体６１の材料
は電気抵抗が高い材料であればよく、第１図に示
したような他の各コレクタ電極間に介在するベリ
リアセラミツクのような高熱伝導性の絶縁支持体
と同一のものを使用することが可能である。

第７図に示す実施例は、コレクタ支持体２６
と、熱シールド２７との間にも、低熱伝導性のセ
ラミツク製熱絶縁リング７１を介在し、熱シール
ド２７と支持板２６とを細い導電ワイヤ７２によ
り電気的に短絡したものである。この実施例によ
れば、コレクタ電極からの輻射熱を受ける熱シー
ルド２７の熱が、コレクタ支持体２６に伝導され
にくいのでさらに高周波作用部側への熱伝達の抑
制効果が高まる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、高周波作用部に電気的に同
電位とされたコレクタ支持板と、そのすぐ下流に
位置するコレクタ電極との間に介在された絶縁支
持体を、それより下流のコレクタ電極相互間に位
置する絶縁支持体に比べて、熱伝導率の小さい材
料で形成してなるため、このコレクタ電極から高
周波作用部側への不所望な熱伝達が一層確実に抑
制される。したがつてコレクタ電極部側の温度変
化が高周波作用部側に影響しにくいので、動作特
性の変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、
第２図はその要部斜視図、第３図は第１図の３−
３における横断面図、第４図は第３図の４−４に
おける部分縦断面図、第５図はこの発明の他の実
施例を示す半断面図、第６図はその要部分解斜視
図、第７図はこの発明のさらに他の実施例を示す
要部縦断面図である。 １１……高周波作用部、２２……コレクタ電極
構体、２６……コレクタ支持板、２８……第１コ
レクタ電極、２９，２９，３０，３１……第２、
第３、第４コレクタ電極、３２……コレクタ底部
電極、３７……低熱伝導性絶縁支持体、３８……
高熱伝導性絶縁支持体、６２，６３……低熱伝導
性スペーサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高周波作用部に電気的に同電位とされたコレ
   クタ支持板に、複数個のコレクタ電極が絶縁支持
   体を介し互いに電気的に絶縁されて配設されてな
   る多段形コレクタ電極構体において、 上記コレクタ支持板とそのすぐ下流に位置する
   コレクタ電極との間に介在された絶縁支持体は、
   他のコレクタ電極相互間に位置する絶縁支持体に
   比べて熱伝導率の小さい材料で形成されてなるこ
   とを特徴とするマイクロ波管の多段形コレクタ電
   極構体。 ２ コレクタ支持板とそのすぐ下流に位置するコ
   レクタ電極との間に介在された絶縁支持体は、少
   なくともその一部に低熱伝導性のスペーサが介在
   された複合体からなる特許請求の範囲第１項記載
   のマイクロ波管の多段形コレクタ電極構体。