磁界の回転に依る大阪管の特性

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磁界の回転に依る大阪管の特性

著者 森田 正信

雑誌名 奈良学芸大学紀要

巻 9

号 2

ページ 29‑32

発行年 1960‑02‑15

その他のタイトル Characteristics of the Osaka Tube under Rotation of the Magnetic Field

URL http://hdl.handle.net/10105/4817

奈良学芸大学紀要 第9巻第2号

Jour. Nara Gakugei Univ., Vol. 9, No.2, 1960

磁界の回転に依る大阪管の特性

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(奈良学芸大学物理学教室) (昭和34年11月20日受理)

Characteristics of the Osaka Tube under Iもotation of the Magiietic Field

Masanobu MORITA

(Depertment of Physics, Nara Gakugei University)

Abstract

Several Osaka‑tubes were manufactured for trial at our laboratory , and their characteristics of oscillation and detection were studied under rotation of the magnetic field. In this paper tb2 experimental results are reported and the electron motion in the tube is discussed, pspecially when it is operated like the magnetron.

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筆者はマイクロ波電子管の研究の一つとして引続き大阪管 の基礎研究を行ったが、此処には

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昨年の紀要に於て述べた事柄を更に詳細に調べた結果を記すO 尚此の中の一部は本年4月電気 学会全国連合大会で報告した。

2.電極構造及び実験方法

(3)

以前 と同じく電極は地物型を主にして所謂普通型も 製作した。線条の簡単の為何れも平板型とした。説明の 便宜上電極の断面を第1図に掲げるO 尚集電子極を分割 した場合の間隙の影響は電解槽実験によって殆どない事 を確めた。

実験方法も大体以前と同じく速度変調管JP‑703 (ス≒

7.5cm), 2K25 (ス≒3cm)の低周波変調出力を直接検 波した場合と発振管として使用した場合とについて行っ

た。

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3.実  験  結  果

第1図の如くⅩ軸方向に向いていた磁界をY軸の周りに回転し磁界とⅩ軸のなす角βが900或は

30

森  田  正  信

(3)

270‑での検波亦は発振をより詳細に調べるのを主な目的として360‑回転の実験を行った。その 場合の検波及び発振の一例を第2図、第3図に示す。

亦その際、陽極の赤熱部が角度と共に如何に変化するかを第4図に示す。

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尚記述の便宜上、 6‑0‑ (180‑)を中心とす る普通の大阪管的な動作範囲と0こ=90。(270‑) を中心とする磁電管的な使用範囲を夫々0。領 域900領域と呼ぶ事にする。第2図、第3図 より検波では発振と異り、 900領域では角度 に対して非常に臨界的であった。発振は陽極 電圧、磁界等により種々の特性を示した。亦 両国より900領域では900と270。の放浪出力、

発振出力(図でIDで表わされている)、背電子 極電流IB、端電子極電流IE等が非常に非対称 である事がわかる。特にIEは3桁も磁界の向 きで異なり、 IEの多い時(此の場合270。)検 波、発振共に良好であった。第4図より90。、

270。では線条から出た電子はB極とAl極の

狭い間隙を通り抜ける事がわかる。IEの少な

い場合(此の場合90。)、よく見るとAl極の

リード線に電子が当って光っているのが観察

された。尚B極、或はE極のみ線条に平行亦

は直角方向に5分割した管を磁界に対し回転

し、その電子流分布を調べた結果を第5図に

示す。

磁界の回転に依る大阪管の特性

以上の結果より、電子は90。、

270。の場合 第6図 の如き 運動を行うものと推測した。即 ち、 900或は270cに応じて上方 或は下方に狭い間隙を通り抜け た電子は作用空間外で所謂"か にの横ばい運動"(ETXE の方 向)を行うと考えた。そうだと すると上方に出る90。の場合は リ‑ド線に当るのでE極には殆 ど電子が到達しない訳である。

以上の推測よりリード線を逆方 向に出したものを作ってみる と90。と270。とで逆の様子を呈 し、リ‑ド線を直角方向に出す と略々対称的な特性を示した。

(2)

偶々Poritsky.Jerrard両氏によ り陽極非分割で静的な場合であ るが筆者の90。柏域に相当する 電子の運動が数学的に解かれて いるのを知った。それに依ると、

電子の運動は略々等電位線に近 い双曲線(第7図a)上に中心を 置く楕円運動(第7図b)であ る。若し楕円の大きさが小さい とするなら、 B極とA極との間 隙を90。或は270‑に応じて電子 が上方或は下方に出る事がわか るO 図の矢印は270。の場合の運 動方向を示す。

次に900領域での検波実験を 概略述べると最適負荷は0。領域

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と同じく1Mn位で、線条電流はOo領域の 場合より多く要するが、陽極電圧は低くて よかった。 (}≒7.5cmでも立〜j/伝)。尚最適、

磁界は陽極電圧には大して影響なく波長

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第  6  図

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).≒3cmの場合3500OeであったO上述の

論文中の楕円の角振動数の式

森  田  正  信

B9

〔e:電子の電荷(c.g.s.静電単位), m:電子

^mC の質量Cg), H:磁界の強さ(Oe), c:真空 中の光速(cm/sec)〕

に上の結果を代入してその振動数を計算す ると、略々入来波の周波数と一致したo従つ

今の処0。領域の波長と関係があるのかどうかはっきりしない。

(3)

次に第5図でOo領域を見ると大阪管でも同期荷電管の時同様βの増加すると共に平均して磁 界の方向に電子が動く事がわかる。尚大阪管のOo領域では0の増加する程一般に陽極電圧を一定

(1)       (3)

にすると波長が長くなる が、筆者の同期荷電管の実験では入来波の波長を一定にして Cを増 加すると発生電圧が上った訳で内容としては略同じ事である。亦線条を中心軸からずらすか、 Z 方向の電極の幅を増すかした管では0。領城が拡大された。尚以上の結果は普通型に於ても略々同 様の事が云えた。

4.結

所謂90。領域での検波及び発振の機構をもつと詳細に調べる必要がある。発振については今の 処、第6図の如く普通の作用空間外を通り、且つB、 E極で選択作用を受ける如きものと考えて いるが、若しそうならば此の原理を別に生かした方がよい。尚A型に相当する発振の検出に努力 したい。終りに岡部阪大名誉教授、大阪管研究会の方々特に畏友田大阪工大助教授、並に岡崎教 授始め本学物理学教室の方々の御好意、御支援を深謝しますっ

引  用  文  献

(1) K. Okabe,1936= A New Electron Oscillator, Report of Radio Research in Japan, VI, 2> 69‑74 (2) H. Poritsky, and R. P. Jerrard, 1952: An Integrable Case of Electron Motion in Electric and

Magnetic Field, J. Appl.Phys. ,H肘,8. 928‑930

(3)森田 正信 1958:同期荷電管と大阪管の集電子極に関する実験、奈艮学芸大学紀要W,2, 25‑26