DE2608718A1 - Gebilde eines hohlraumresonatormagnetrons und eines magnetsystems und fuer ein derartiges gebilde bestimmtes magnetron - Google Patents

Description

PHN.79fr2 Mont/Va/AvdV 21.1.76

' · · · PHN-7942
2. März 1976

"Gebilde eines Hohlraumresonatormagnetrons und eines Magnetsystems und für ein derartiges Gebilde bestimmtes Magnetron".

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hohlraumresonatormagnetron mit eingebauten Polschuhen, bei dem sich an axial gerichtete Polplatten radial magnetisierte Dauermagnete anschliessen, die durch ein oder mehrere weichmagnetische Joche miteinander verbunden sind. Veiter bezieht sich die Erfindung auf ein mit einem derartiges Magnetsystem verbundenes Magnetrron.

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ORIGINAL INSPECTED

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Für die genannten Magnetsysteme sind aus Kostengründen und wegen ihrer magnetischen Eigenschaften die gesinterten dauermagnetischen Werkstoffe am geeignetsten.

Um jedes Misverständnis im Zusammenhang mit in unterschiedlichen Veröffentlichungen verwendeten Ausdrücken zu vermeiden, sind unter Polschuhen hier diejenigen weichmagnetischen Teile zu verstehen, zwischen denen das wirksame Feld verläuft, während unter Polplatten diejenigen weichmagnetischen Teile zu verstehen sind, die den Magnetf ltiss von den Dauermagneten zu den Polschuhen führen.

Bei den aus der DT-AS 1.114.595 bekannten Konstruktionen bestehen die Polplatten aus auf einer Seite offenen Rohren mit quadratischen bzw. runden Querschnitten. Daran schliessen sich die gesinterten Dauermagnete in Form axial raagnetisierter flacher Ringstapel bei den quadratischen bzw. in Form radial magnetisierter Ringe bei den runden Rohren an. Der Boden der Rohre ist teilweise offen und derart profiliert, dass ein Anschluss an die Endplatten des Magnetrongehäuses, die zugleich die Polschuhe bilden, erhalten wird. Bei den quadratischen Rohren sind vier Verbindungs— joche zwischen den äusseren Polen der Dauermagnete vorhanden und bei den runden mit Ringmagneten bildet

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ein rundes Rohr das magnetische Joch. In einem der vier Joche "bzw. in diesem Rohr sind eine öffnung
für die radiale Auskopplung und eine Öffnung für
die Wasserkühlleitung vorgesehen.

Das Streufeld einer derartigen Konstruktion ist verhältnismässig klein, weil die Teile, die in bezug aufeinander ein hohes magnetisches Potential aufweisen, im Verhältnis zu ihrer Ausdehnung einen grossen gegenseitigen Abstand aufweisen.

Ein Nachteil der bekannten Konstruktion

besteht aber darin, dass die Anforderungen in bezug auf die gegenseitige Anpasssung der Profile der Polrohre und der Endplatten zum Erhalten eines niedrigen
magnetischen Widerstandes verhältnismässig hoch sind, so dass der Preis in ungünstigem Sinne beeinflusst wird. Auch bereiten die Anwendung einer axialen
Auskopplung und die Glühdrahtzuführung in diesem-Falle Schwierigkeiten. Für Erhitzungszwecke, wie Speisebereitung, bestimmte Magnetrons sind ein niedriger Preis und eine einfache Einbaumöglichkeit wesentliche Anforderungen; diese Anforderungen werden allgemeinen durch eine axiale Konstruktion erfüllt.

Bei einem Hohlraumresonatormagnetron mit

eingebauten Polschuhen, bei dem sich an axial gerichtete Polplatten radial magnetisierte Dauermagneten anschilessei}

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die durch, ein oder mehrere magnetische Joche miteinander verbunden sind, bestehen nach der Erfindung jeder der Polschuhe und die zugehörigen Polplatten aus einem einzigen Stück, während der eigentliche Polschuh völlig innerhalb des Vakuumraumes liegt und in die Teile des Vakuumraumes innerhalb der Polplatten die Glühdraht- und Kathodenanschlüsse bzw. die Auskopplungsleitung aufgenommen sind. Durch die Tatsache, dass die Polplatten und der Polschuh aus einem einzigen Stück bestehen, ist der magnetischen Widerstand sehr niedrig und das Magnetfeld weist auch eine gute Rotationssymmetrie au£ Auch kann der Raum innerhalb der Polplatten dadurch grosser sein, so dass die axiale Kathodenzuführung und die Auskopplungsleitung auf einfache ¥eise verwirklicht werden können.

Vorzugsweise wird für die Polschuhe und die Polplatten ein Plattenwerkstoff gewählt, der in bezug auf den Polschuhteil durch Pressen und Ausstanzen in die richtige Form gebracht wird, während die Polplatten im Falle einer kreiszylindrischen Konstruktion durch Tiefziehen am Polschuh gebildet werden. Auch ein Treibvorgang kann angewandt werden. Im Falle einer quadratischen oder anderen vieleckigen Konstruktion werden die Polplatten durch Umfalten aus dem Plattenwerkstoff der Polschuhe ausgeschnitter Teile gebildet.

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Durch die gewählte Konstruktion, die einen niedrigen magnetischen Widerstand aufweist, und durch Stanzen und Tiefziehen bzw. Umfalten gebildet werden kann, ist der Preis verhältnismässig niedrig. Auch ist nur eine geringe Menge an dauermagnetischem Werkstoff erforderlich.

Da nach der Erfindung- auch das Anodengehäuse durch Pressen und Ziehen hergestellt werden kann und also kein Drehvorgang durchgeführt zu werden braucht, ist das Magnetron völlig aus derartigen Einzelteilen aufgebaut und dadurch besonders preiswert.

Falls das Magnetron mit Luftkühlrippen senkrecht zu der Achse versehen ist, besteht das magnetische Joch aus einer langgestreckten Schachtel, von der zwei lange Seiten offen sind und die anderen langen Seiten sich mit Flanschen an die Aussenseiten der Magneten anschliessen.

Im Falle einer kreiszylindrischen Konstruktion für geringere Leistungen kann nach der Erfindung eine genügende Kühlung dadurch erhalten werden, dass die Magnete mit einem kreiszylindrischen Rohr verbunden werden und zwischen dieses Rohr und das Magnetrongehause ein Metallring für die Wärmeableitung eingeschlossen wird.

Die Erfindung wird beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen.

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Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein Magnetron nach der Erfindung, das mit Luftkühlung versehen ist,

Fig. 2 ein Magnotsystem bestehend aus Polschuh und Polplatte mit einem Teil eines Magneten für das Magnetron nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Magnetsystem bestehend aus Polschuh und Polplatt-e quadratischer Bauart, und

Fig. h einen Schnitt durch ein Magnetron mit auf geklemmt ein Kühlring.

In Fig. 1 bezeichnet 1 das durch Ziehen gebildete aus Kupfer bestehende Magnetronanodengehäuse mit flachem Deckel. Der Vakuumraum wird von z\irei vernickelten dünnwandigen Rohren 2 und 3 aus einer Eisen-Nickel-Kobaltlegierung umschlossen. Das koaxiale Auskopplungssystem besteht aus dem Pumprohr k, das in der Verschlusskappe 5 endet und in einen Wellenleiter oder Hohlraumresonator geführt wird, dem sich das Rohr 2 anschliesst. 6 bezeichnet den keramischen Isolator zwischen dem Innen- und dem Aussenleiter dieses Auskopplungssystems. Der flache Kupferstreifen verbindet den Innenleiter 4 mit einer der Anodensegmente 8, die in dem Anodengehäuse 1 festgelötet sind. Die Anodensegmente 8 sind an beiden Enden durch Ringe 9 verbunden. Der keramische Platte 10» die durch

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Löten mit dem Boden des Rohres 3 verbunden ist, dient als Stützplatte für die beiden Kathodenglühdrahtzuführungen 11. Die Kathode 12 besteht aus einem schraubenlinienförmigen Thorium-Wolframdraht, der zwischen zwei Molybdänplatten 13 und 14 eingeschlossen ist. Zwischen dem Anodengehäuse 1 und dem Rohr 3 ist der Polschuh 16 mit der mit ihm ein Ganzes bildenden Polplattenbuchse 17 festgelötet. Ebenso ist zwischen dom Anodengehäuse 1 und dem Rohr 2 das Bilde des PoI-schuhes 18 und der Polplattenbuchse 19 festgelötet. Der Werkstoff für diese Teile ist weicher Kohlenstoffstahl. Die Rohre 17 und 19 schliessen an in drei Sektoren"geteilte magnetisierte Ferritmagnetringe 20 und 21, die auf Längsrippen 26 ruhen (siehe Fig.2). Diese Längsrippen gestatten es, dass Kühlluft zwischen die Polplatten und die gesinterten Magnete streift. Auch ist der theirrnische Kontakt zwischen diesen Teilen dann möglichst gering, was im Zusammenhang mit der stark temperaturabhängigen Magnetisation erwünscht ist. Für die Magnetsektoren 20 und 21 können normal erhältliche Modelle, wie sie zur Anwendung bei kleinen Elektromotoren verwendet werden, eingesetzt werden. Das Magnetjοch wird durch einen auf der Vorder- und der Hinterseite offenen Kasten Zh gebildet, deren Ober- bzw. Unterseite sich mit Flanschen 23 und 22 den Magneten anschliessen. Die Kühlrippen sind mit

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25 bezeichnet. Die Abmessungen des Magnetrons gehen aus dem gezeichneten Massstab in cm hervor. Bei einer Stärke des Magnetfeldes zwischen Anode und Kathode von 14OO Gauss, einer Anodenspannung von h kV (Spitzenwert von Halbwellenverdopplungsschaltung) und einem Anoden-Kathodenstrom von 0,4 A beträgt die bei 2^5OMHz abgegebenen Leistung 1 kW.

Die Konstruktion nach Fig. 2 ist durch Tiefziehen und Stanzen erhalten.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des durch

Polschuh und Polplatte gebildeten Gefüges nach Fig.2. Die Polplatten sind rechteckige Teile 27, die durch senkrechtes Umfalten in bezug auf den Polschuh 18 erhalten sind. Dabei können rechteckige Blöcke aus magnetischem Werkstoff verwendet werden. Auf den Polplatten 27 sind Distanzbuckel 28 zur Herabsetzung des thermischen Kontakts angebracht.

In Fig. h sind die Magnetringe 20 und 21

durch einen Weichstahlzylinder 29 miteinander verbunden, Zwischen dem Anodengehäuse 1 und diesem Zylinder 29 liegt ein eng passender Aluminiumring 30, der mit Hilfe einer Gleitpaste (eines Gemisches aus Fett und Metallpulver) zwischen diesen Teilen angebracht ist, Das Magnetron ist bei den gleichen Abmessungen wie in Fig.1, aber bei einem Entladungsstrom von 0,25 mA für eine abgegebene Leistung von 0,6 kW geeignet.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE:

   1 .' Hohlraumresonatormagnetron mit eingebauten Polschuhen,, bei dem sich an axial gerichtete Polplatten radial magnetisierte Dauermagneten anschliessen, die durch ein oder mehrere weichmagnetische Joche miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Polschuh und die zugehörigen Polplatten aus einem einzigen Stück bestehen und der eigentliche Polschuh völlig innerhalb des Vakuumraumes liegt, während in den Teilen des Vakuumraumes innerhalb der Polplatten die Glühdraht- und Kathodenanschlüsse bzw. die Auskopplungsleitung angeordnet sind. 2« Hohlraumresonatormagnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete aus in Sektoren geteilte Ringe bestehen und das magnetische Joch aus einem weichmagnetischen Rohr besteht, während zwischen dem Anodengehäuse und diesem Rohr ein Metallring festgeklemmt ist.

   3· Hohlraumresonatormagnetron für ein Gebilde nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polschuhe und die zugehörigen Polplatten durch Stanzen und Tiefziehen oder Umfalten oder durch Treiben gebildet sind.

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   4. HohlraurarGsonatorraagnetron für ein Gebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
   Einzelteile des Gehäuses und des we i chinagne tischen Systems ausschliesslich durch Stanzen, Ziehen oder Treiben hergestellt sind.

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