先般、SHF発振管であるBK管、LD-30-Aについて概観を行った。BK管はBarkhausen・Kur振動管として有名であるが、通信機や電波兵器に於ける使用例が少ない不思議な球である。 SHFの発振管としてはマグネトロンが有名で、先の大戦でマイクロ波レーダーの発振管として使用され、大きな発展を遂げたが、本管と同様に磁場を利用したSHF発振管には「大阪管」がある。 大阪管は大阪帝国大学理学部教授の岡部金治郎により1935年に開発されたが、本管は外部同調回路と一体で動作し、また、発振原理はBK管に相似している。大阪管は分割型マグネトロンのB型振動に比べ能率が悪く出力も劣るが、発振周波数を可変出来、変調が容易な事等の特徴がある。 帝国海軍はマイクロ波レーダーの局部発振管として本管の利用を研究したが、兵器用としては電圧調整が複雑との理由で、使用を見送った経緯がある。この大阪管もBK管と同様に、有名な割には殆ど実用された記録が無い。大阪管と発振動作 掲示資料-1は大阪管を使用した発振回路の一例で、出典は「特殊熱電子管」(著岡部金治郎)である。真空管の電極構成はBが一次電子反射鏡、Fは一次電子放射線條(陰極)、P1、P2が振動陽極、P”は反射電極で、Hは磁場の方向を示し、Lは同調回路である。 本管の陽極P1、P2には直流正電圧が、反射電極P”にはほぼ零の電圧が加圧されている。陰極Fより出た電子は軸方向に加えられた磁界により陽極間を通過し反射電極に向かうが、その電位が零に近いため追い返され、結果電子の反復運動(振動)が発生し、振動のエネルギーがP1、P2に接続された同調回路より出力される。また、反復運動を行う電子の殆どは、やがてP1、P2に吸収される。 この電子の運動はBK管と同一で、発振周波数は通常振動陽極に接続される同調回路によって定まるが、これはBK管に於けるGM振動に相似している。 大阪管に付加する磁場は磁界により電子流を収束させ、振動陽極に電子が直接取り込まれるのを防ぎ、発振効率を高めるためである。電子の進行方向を強力な磁場により曲げ、周回運動を発生させ、発振を誘起させるマグネトロンとは使用目的が異なっている。大阪管の構造 掲示資料-2は当館(横浜旧軍無線通信資料館)が所蔵する大阪管の内部である。本管の構造は資料-1の発振回路を構成する大阪管に相似しており、構成電極はステム上部に横向きに配列されている。 電極の配置は左端より、一次電子反射鏡(B)、一次電子放射線條(F)、振動陽極(P1)、振動陽極(P2)、反射電極(P”)で、P1、P2電極は凹型構造となっており、磁界により収束した運動電子は中央を通過する。また、出力リードに接続された振動電極P1、P2はステムより伸びるガラス管により固定されている。岡部金治郎補足 1922年に東北帝国大学電気工学科を卒業し同校の講師となり、1925年に助教授となる。アメリカ人のA. W. Hullが発明した低周波増幅用の単陽極マグネトロンを学生と実験中、磁界と陽極電流の測定値が理論値とずれていることに気づき、これより発振現象を発見した。 1927年にマグネトロンの陽極円筒を縦に分割すると効率良く発振(A型振動)が起こり、併せ第二の振動(B型)が発生することを発見し、多分割陽極による高出力マグネトロンの開発に道を開いた。 1935年に東北帝国大学の恩師八木秀次教授が大阪帝国大学(阪大)に理学部を創設すると、要請され、名古屋高等工業学校教授より阪大理学部助教授に就任した。その後教授となり、長年にわたり教育と研究に携わり、マイクロ波の分野に多大な功績を残した。 大阪管は阪大に移った後の1935年に考案したが、本管を「大阪管」と命名したのは恩師八木秀次教授であったと伝えられている。