共振周波数を用いた誘電率測定とRF窓の反射低減

Dielectric constant measurement using resonant frequencies for minimizing the reflection of pillbox RF windows

青 寛幸; 浅野 博之; 田村 潤  ; 大内 伸夫 ; 高田 耕治*; 内藤 富士雄*

Ao, Hiroyuki; Asano, Hiroyuki; Tamura, Jun; Ouchi, Nobuo; Takata, Koji*; Naito, Fujio*

アイリスで導波管と結合した定在波形空洞にRF窓を取り付ける場合、RF窓の反射(VSWR)により、クライストロン側から見た負荷全体(RF窓と空洞)のVSWRが変化する。したがって、空洞単体で調整済みのVSWRを変化させないようにし、かつRF窓と空洞間の定在波の発生を抑えるため、RF窓の反射(VSWR)を小さく抑える必要がある。今回、同一のセラミック材(NTK HA95)を用いたにもかかわらず、RF窓のVSWRがセラミックの製作ロットに依存するということが明らかとなった。そこで、ピルボックス型RF窓のVSWRを小さく抑えるため、製作工程の途中でセラミックの誘電率を共振周波数を用いて直接測定することを考えた。今回は、同一のセラミック材(NTK HA95)を用いて3台のRF窓を製作し、この直接測定を用いてVSWRで1.05以下に抑えることができた。またこの測定結果から、誘電率と密度との相関が認められた。

In the case of the RF window operated with the standing-wave cavity coupled to waveguides using coupling apertures, the reflection of the RF window affects the total coupling factor (voltage standing wave ratio, VSWR) consisted of the RF window and the cavity. Hence, the reflection (VSWR) of the RF window should be minimized not to change the cavity VSWR optimized separately, and to prevent standing waves between the RF window and the cavity. For minimizing the VSWR of the pillbox-type RF window, this report proposes that the dielectric constant of the ceramic is measured directly using the resonant frequency in the fabrication process of the RF window. In this work, three RF windows are fabricated additionally using the same type ceramic (NTK HA95), the small VSWR could be achieved using this procedure. This result also shows that the dielectric constant increases linearly with increasing the density.