DE2123577B2

DE2123577B2 - Magnetron

Info

Publication number: DE2123577B2
Application number: DE2123577A
Authority: DE
Inventors: Kusuo Nakada; Tomokatsu Oburo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1974-12-12
Also published as: SE363927B; FR2095005A5; US3716750A; JPS5116219Y1; DE2123577A1; GB1316031A; DE2123577C3

Description

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Die Erfindung betrifft ein Magnetron nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen aus der deutschen Offenlegungsschrift 691 oder der französischen Offenlegungsschrift 004 170 bekannten Magnetrons sind parallel zur Röhrenachse zwei kreiszylindrische Permanentmagnete angeordnet. Bei der Konstruktion der Permanentmagnete muß, um die Magnetronröhre einem Feld bestimmter Intensität auszusetzen, der Stromfluß berücksichtigt werden, der durch die die Polflächen der Permanentmagnete miteinander verbindenden Joche fließt. Um großen Streufluß zu kompensieren, ist es nötig, die Querschnittsfläche der Permanentmagnete zu erhöhen, was zu schweren Magneten führt und den für die Kühlung der Magnetronröhre zur Verfügung stehenden Platz vermindert. Um andererseits möglichst kleine Magnete einsf tzen zu können, die der Magnetronröhre ein Feld bestimmter Stärke mil kleinem Streufluß zuführen, sind bei den bekannten Anordnungen Permanentmagnete aus hochwertigem und entsprechend teurem Magnetstrahl erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erforderliche Feldstärke mit Permanentmagneten möglichst kleinen Querschnitts zu erreichen und gleichzeitig mit billigen Magnetmaterialien, etwa Ferritmagneten, auszukommen.

Diese Aufgabe wird nach der Lehre des Anspruchs 1

577 gelöst. Pie Erfindung schafft also eine Anordnung, bei der sich die Permanentmagnete noch dichter an die Magnetronröhre heranrücken lassen, als es bisher möglich war; infolgedessen lassen sich auch Permanentmagnete aus Material verhältnismäßig geringer Permeabilität einsetzen, die bei gleichem Magnetfluß grundsätzlich einen größeren Querschnitt und infolge ihrer höheren Verluste gleichzeitig einen möglichst großen Kühlquerschnitt erfordern.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. i eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Magnetrons,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Magnetron längs derUniell-llderFig. 1,

F i g. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Magnetronröhre und dem Permanentmagneten,

Fig.4 und 5 schematische Darstellung."?! /ur Erläuterung der Beziehung zwischen den Querschnitts-Konfigurationen der Magnetronröhre und des Permanentmagneten sowie

Fig.6 einen Querschnitt durch eine modifizierte Ausführungsform.

In der in F i g. 1 und 2 bevorzugten Ausführungsform weist das Magnetron als Wärmeableit-Einrichtung fur die Magnetronröhre radiale Rippen aui.

Das gezeigte Magnetron umfaßt eine evakuierte Magnetronröhre oder einen Magnetronkolben 1. einen Einführungsisolator 2 aus beispielsweise Keramik oder Glas für eine Ausgangs-Anschlußleitung 3. Permanentmagnete 4 und 5. deren Polflächen durch magnetische Joche 6 und 7 verbunden sind, Wärmeableit- oder Kühlrippen 8, die radial von der Längsachse der Magnetronröhre 1 verlaufen, sowie eine Rohrleitung 9, die Kühlluft über die Oberfläche der Kühlrippen leitet. Bei einem Magnetron der soeben beschriebenen Bauform strömt die Kühlluft in Axialrichtung der Röhre 1. Die in F i g. 1 gezeigte Seitenansicht ist von der eines konventionellen Magnetrons nicht verschieden.

Der Querschnitt nach F i g. 2 zeigt jedoch klar die neuartige Beziehung zwischen Magnetronröhre 1 und den Permanentmagneten 4, 5. Nach F i g. 2 umfaßt die Magnetronröhre 1 eine Kathode 11 und eine zu der Kathode konzentrische Anode 12, die mehrere auf die Kathode zu hervorstehende und mehrere Hohlräume bildende Stege 13 aufweist. Zwischen der Kathode 11 und den Anodenstegen 13 besteht ein zylindrischer Raum 14, in dem das von dem Fluß durch die beiden Permanentmagnete 4, 5 und die Joche 6. 7 erzeugte Magnetfeld mit dem von der Kathode 11 zu den Anodenstegen 13 fließenden Elektronenstrom zusammenwirkt. Dieser Aufbau der Magnetronröhre 1 ist bekannt.

Erfindungsgemäß sind die Permanentmagnete 4 und 5 an den entgegengesetzten Seiten der Magnetronröhre 1 in einer die Längsachse der Röhre enthaltenden Ebene so dicht wie möglich an der Röhre angeordnet, Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Breite der inneren Seilenwände 41 und 51 der Permanentmagnete, die der Mantclwand der Magnetronröhre 1 gegenüberstehen, am kleinsten ist und nach außen hin allmählich zunimmt, und daß die Richtungen der konischen Flächen 42 und 52 im wesentlichen mit denen der radialen Kühlrippen 8 zusammenfallen.

Die Beziehung zwischen der Magnetronröhre 1 und den Permanentmagneten 4, 5 wird aus F i g. 3 genauer

verstandlich. Der Permanentmagnet 4 eier in F i g. 2 gezeigten Konfiguration sei durch einen Permanentmagnet gebildet.dessen Querschnitt durch ein Rechteck 43 gezeichnet werden kann, dessen innere Ecken längs der vom Zentrum O der Magnetrop.röhre 1 radial nach außen verlaufenden Geraden /ι und /: weggeschnitten sind. Die Stärke des von dem Permanentmagnet 4 mit derartigen konischer« Schnitten erzeugten Flusses reicht für den wirksamen Befieb des Magnetrons aus. Ein solcher Permanentmagnet mit konischen Abschnitten ist äquivalent mit einem Permanentmagnetblack 44, der die gleiche axiale Länge, die gleiche Längsschnittfläche und die durch die strichpunktierten Linien angegebene Breite aufweist. Bestehen der Magnet 4 und der äquivalente Magnetblock 44 aus dem gleichen Material, so erzeugen sie den gleichen Magnetfluß und führen daher der Magnetronröhre Magnetfelder gleicher Intensität zu. Im Falle des Magneten mit konischen Abschnitten isi es möglich, die Wärmeableit-Miuel in Bereichen rechts bzw. links von den Radiallinien /i und h vorzusehen, während die Bereiche, in denen die Wärmeableit-Mittel angeordnet werden können, im Falle des äquivalenten rechteckigen Magnetblock 44 von den Ecken 45 des Magneten begrenzt sind oder, anders ausgedrückt, rechts bzw. links der durch die Ecken 45 verlaufenden Radiallinien h und A liegen. In dem in F i g- 3 gezeigten Fall beträgt das Verhältnis des Winkels A zwischen der Linie /ι und der Senkrechten durch das Zentrum O des Magnetrons einerseits und dem Winkel B zwischen der Linie h und der Senkrechten andererseits gleich 1,4,was eine entsprechende Steigerung der Wärmeableitung bedeutet.

F i g. 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Permanentmagnet 4 durch Abschneiden von Teilen eines zylindrischen Blocks längs der Radiallinien /ι und /2, die somit konische Seitenflächen vermitteln, gebildet ist.

Hei dem in F i g. 5 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel ist der Permanentmagnet 4 durch Beschneiden eines Ringes aus magnetischem Material längs der Radiallinien /1 und h gebildet.

In jedem Fall kann der Permanentmagnetblock jede gewünschte Querschniusform haben, bevor er zu dem Permanentmagnet 4 längs der durch das Zentrum O der Magnetronröhre verlaufenden Radiallinien ge-

iQ schnitten wird; beispielsweise kann er auch oval sein.

Da, wie oben beschrieben, die Permanentmagnete erfindungsgemäß so dicht wie möglich an der Magnetronröhre angeordnet sind, um den von den Permanentmagneten durch die Joche verlaufenden Streufluß zu reduzieren, ist es möglich, die Permanentmagnete in ihren Abmessungen durch einen der Reduzierung des Streuflusses entsprechenden Betrag zu vermindern. Die konischen inneren Enden der Magnete vermindern die durch die dichte Anordnung der Magnete an der Magnetronröhre verursachte Beschränkung der Bereiche, in denen die Wärmeableit-Einrichtung angeordnet werden kann, wodurch die hohe Wirk .imkeii der Wärmeableitung früherer Bauformen mit abgerückten Magneten beibehalten werden kann.

In den vorstehenden Ausführungsformen ist die Erfindung bei Magnetrons angewendet, bei denen die Warmcabicit-Einrichtung Radialrippen umfaßt und die Kühlluft in Axialrichtung der Magnetronröhre strömt; die Erfindung beschränkt sich jedoch keineswegs auf

3c diesen speziellen Magnetroniyp. Beispielsweise kann auch eine Vielzahl von in Axialrichtung versetzten parallelen, flachen Kühlrippen 10 rechtwinklig zur Längsachse der Magnetronröhre angeordnet sein, um die Kühlluft zwischen den Rippen hindurchzuführen, wie dies in F i g. b angedeutet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche: 2

1. Magnetron mit einer Magnetröhre, einem Paar von auf entgegengesetzten Seiten der Röhre in einer die Röhrenachse enthaltenden Ebene angeordneten Permanentmagneten, deren Magnetisierungsrichtung parallel zur Röhrenachse verläuft, mit die Polflächen der Magnete verbindenden magnetischen Jochen zur Zuführung eines Magnetfeides an die Röhre sowie mit einer mindestens einen Teil der Röhre und der Magnete umgebenden Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (4, 5) jeweils zwei Seitenflächen (42, 52) aufweisen, die im wesentlichen mit zwei die Röhrenachse und jeweils eine Radiallinie (Λ, k) enthaltenden Ebenen zusammenfallen.

2. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung eine Vielzahl von Kühlrippen (8) umfaßt, die in Radialrichtung bezuglieh der Magne^onröhre (1) verlaufen.

3. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung eine Vielzahl von parallel und in Abstand voneinander angeordneten ebenen Rippen (10) umfaßt, die im wesentlichen senkrecht zur Röhrenachse verlaufen.

4. Magnetron nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Magnetronröhre (1) gegenüberstehenden inneren Wände (41, 51) der Permanentmagnete (4, 5) eben, konvex oder konkav sind.

5. Magnetron nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (4, 5) die Form von Mapnetblöcken mit von den Radiallinien (/1, /:) beschnittenen rechteckigem, kreisförmigem oder ringförmigem Querschnitt haben.