DE2608718C3 - Magnetron mit axialer Auskopplung und axialen Kathodenzuführungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetron mit axialer Auskopplung und axialen Kathodenzuführungen, bei dem auf dem Außenmantel des Anodenkörpers Kühlkörper vorgesehen und .'jeidseitig in axialer Richtung dazu Dauermagnetringe derart angeordnet sind, daß zwischen den zur Führung des magnetischen Flusses in den Vakuumraum hinein dienenden Weicheisenteilen und den Dauermagnetringen zur Kühlung Luftspalte verbLiben.

Zur Definition der nachfo'-enden verwendeten Begriffe sei ausgeführt:

Die den magnetischen Fluß führ^den Weicheisentei-Ie werden als Polplatten und Polschuhe bezeichnet. Die Polschuhe sind die Teile, aus denen die magnetischen Kraftlinien austreten und zum gegenüberliegenden einen anderen Magnelpol aufweisenden Polschuh führen. Zwischen den Polschuhen liegt also der Raum, in dem das Magnetfeld wirksam werden soll. Die Polplatten dienen zur Führung des magnetischen Flusses von den Dauermagneten zu den Polschuhen hir.

Die DE-AS 11 14 595 zeigt in Fig. 4 ein Magnetron mit zugehörigem Magnetsystem. Dieses Magnetron hat eine seitliche Auskopplung. Die Polplatten und die Polschuhe bestehen pro Pol aus einem einzigen Teil und sind außerhalb des Vakuumraumes der Magnetronröhre angeordnet. Die Polplatten erstrecken sich in Richtung der Röhrenachse, sind ringförmig und unmittelbar von ringförmigen in radialer Richtung magnetisierten Oxydkeramikmagneten umgeben. Zwischen dem Innenmantel des Dauermagneiringes und dem Außenmantel der ringförmigen Polplatten ist kein Luftspalt vorhanden, so daß die Wärme aus der Magnetronröhre unmittelbar in den Dauermagnetring übertreten kann. Dies ist von großem Nachteil, weil die wirksame Remanenz oxydischer Keramikmagnete einen großen Temperaturkoeffizienten aufweist. Das Magnetfeld in der Röhre wird also bei Erhitzung schwacher.

Weiterhin ist bei diesem bekannten Aufbau die Röhrenmontage sehr Umständlich, Es ist erforderlich, die Weicheisenteile der sogenannten magnetischen Rückschiußplatten zu unterteilen, wodurch schwer kontrollierbare Luftspalte entstehen.

Die DE'AS 12 50 016 zeigt dagegen ein Magnetsystem für eine Magnetronröhre, bei der die Weicheisen* teile, nämlich die Pololatten und die Pölschühe, pro Pol wiederum einstückig ausgeführt sind, aber nunmehr die Polschuhe in den Vakuumraum der Magnetronröhre hineinreichen. Das anschließende Magnetsystem ist jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet, weil ein

U-förmiger Magnet mit einem sehr großen Streufeld verwendet wird und weil wieder, wie beim oben genannten Stand der Technik, der Magnet unmittelbar auf den Polplattenteilen aufliegt Hier ist sogar die Wärmeübertragung noch größer, weil das Weicheisenteil, das außerhalb der Magnetronröhre die Polplatte und innerhalb der Röhre den Polschuh bildet, aus einem Stück besteht.

Die DE-OS 23 62 734 zeigt dagegen eine Magnetronröhre in axialer Bauart. Diese verbesserte Ausführung zeigt einen Anodenkörper, der unmittelbar an die Anodensegmente anschließt, und auf denen die Kühlbleche zwecks guter Kühlung der Magnetronröhren angeordnet werden können. Die DE-OS 23 62 734 zeigt in Fig. 1 nur einen Teil des Magnetsystems, nämlich die

M beiden Weicheisenteile, die in die Röhre hineinreichen und den Polschuh bilden. Die außerhalb des Vakuums Hegenden Teile der Poischuhe sind jedoch derart ausgebildet, daß sich hier bei Verwendung von Ringen für die Dauermagnete nur ein axial magnetisierter Dauermagnetring unter Zwischenschaltung eines Polplattenringes anschließen kann. Magnetronröhren mit Magnetsystemen der Anmelderin der ΠΕ-OS 23 62 734 sind jedenfalls in dieser Weise aufgebaut.

Schließlich zeigt die GB-PS 13 77 893 ebenfalls eine

so Magnetronröhre axialer Bauweise mit Kühlblechen auf den AnodenkörpfT und beidseitig dazu in axialer Richtung angeordnete Dauermagnetringe Diese sind axial magnetisiert und liegen unter Zwischenschaltung von Abstandsstücken zwecks Verhinderung einer

so Wärmeleitung auf die Magnete auf ringförmig ausgestalteten Polplatten auf. Diese Polplatten liegen auf der einen Seite der Magnetronröhrenwandung dicht auf. Im Vakuumraum der Magnetronröhre befinden sL-h die Polschuhe, die im wesentlichen in radialer Richtung verlaufen, wobei, wie auch aus dv..' DE-OS 23 62 734 bekannt, die Polschuhe aus konisch verlaufenden Ringen bestehen, dessen zentraler Teil möglichst dicht an den HF-Wechselwirkungsraum herangezogen ist.

Bei dieser aus der GBPS 13 77 893 bekannten

4') Bauweise ist /war eine Wärmeleitung von den Polplatten auf el l Magnetringe weitgehendst vermieden, aber durch die Unterbrechung des magnetischen Flusses gerade an der Stelle, an der die magnetischen Feldlinien noch sehr stark gebündelt sind, entsteht ein

-,ο wesentlicher Verlust, d. h. der durch die Röhrenwandung bedingte »Luftspalt« zwischen Polplatte und Polschuh addiert sich zu dem aus thermischen Gründen "rforderhchen Luftspalt und bedingt letzten Fndes zwecks Aufrechterhaltung der erforderlichen Feldstär-

'>> ke im HF-Wechselwirkungsraum stärkere b/w. größere Dauermagnetringe.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, unter Beibehaltung der unterschiedlichsten aus dem Stand der Technik jeweils ein/einen und unabhängig voneinander

ho bekannten Vorteile eine Verbesserung der Führung des magnetischen Flusses zwischen den Dauermagnetringen bis hin zum HF^ Wechselwirkungsraum zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Magnetron der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegeben sind.

Bei Einsatz der Erfindung gelingt es, die Vorteile der axialen Bauart der Magnetronröhre mit einer Ausbil·

d.ung des Magnetsystems zu kombinieren, so daß eine kompaktere Ausführung entsteht, die nicht nur auch streuarm ist, sondern bei der die Dauermagnetringe nicht zu heiß werden können und daher einen Betrieb einer derartigen Magnetronröhre mit gutem Wirkungsgrad erlauben.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschniit durch ein Magnetron mit Luftkühlrippen nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Magnetsystem in einer ersten Ausführung für das Magnetron nach F i g. 1,

Fig.3 ein Magnetsystem in einer zweiten Ausführung für das Magnetron nach F i g. 1, und

Fig.4 einen Axialschnitt durch ein Magnetron mit einem Kühlring.

In F i g. 1 bezeichnet 1 ein durch Ziehen gebildetes, aus Kupfer bestehendes Anodengehäuse mit flachem Deckel für ein Magnetron. Der Vakuumraum wird von zwei vernickelten dünnwandigen Rohren 2 und 3 aus einer Eisen-Nickel-Kobaltlegierung umschlossen. Das koaxiale Auskopplungssystem besteht aus einem Pumprohr 4, das in einer Verschlußkappe 4 erdet und in einen Wellenleiter oder Hohlraumresonator einführbar ist, der sich an das Rohr 2 anschließt. 6 bezeichnet einen keramischen Isolator zwischen dem Innen- und dem Außenleiter dieses Auskopplungssystems. Ein flacher Kupferstreifen 7 verbindet den Innenleiter 4 mit einem in dem Anodengehäuse 1 festgelöteten Anodensegment 8. Die Anodensegmente 8 sind an ihren beiden Enden durch Ringe 9 miteinander verbunden.

Eine keramische Platte 10, die durch Löten mit dem Boden des Rohres 3 verbunden ist, dient als Stützplatte für zwei Kathodenglühdrahtzuführungen 11. Die Kathode 12 besteht aus einem zwischen zwei Molybdänplatten 13 und 14 angeordneten schraubenlinienförmigen Thorium-Wolframdraht.

Zwischen dem Deckel des Anodengehäuses 1 und dem Rohr 3 ist ein Polschuh 16, der einstückig mit einem Polplattenrohr 17 ist, festgelötet. Ebenso ist zwischen dem Anoüengehäuse 1 und dem Rohr 2 der andere Polschuh 18, der einstückig mit einem Polplattep.rohr 19 ist, festgelötet

Der Werkstoff für diese Teile ist weicher Kohlenstoffstahl. Die Polplattenrohre 17 und 19 sind von drei sektorförmigen, einen Ring bildenden magnetisiertan Magneten 20 und 21 aus Ferrit, die auf Längsrippen 26 ruhen (siehe F i g. 2), umgeben. Diese Längsrippen 26 gestatten ein Durchströmen von Kühlluft zwischen den Polplattenrohren 17 und 19 und den gesinterten

Magneten. Dadurch ist auch der thermische Kontakt zwischen diesen Teilen sehr gering, was vorteilhaft wegen der stark temperaturabhängigen Magnetisation ist

Das Magnetjoch ist durch ein auf beiden Seiten offenes U-Profil 24 gebildet, dessen Schenkel in Flansche 23 und 22 übergehen, die die Magnete 20 bzw. 21 außen umgeben. Kühlrippen sind mit 25 bezeichnet

Das Magnetron weist bei eincir Feldstärke von 1400G zwischen der Anode und der Kathode, einer Anodenspannung von 4 kV (Spitzenwert von Halbwellenverdopplungsschaltung), einem '; noden-Kathodenstrorn von 0,4 A bei einer Frequenz von 2450 MHz eine Leistung von 1 kW auf.

Die Polplatten-Polschuh-Konstruktion nach F i g. 2

2ϊ ist durch Tiefziehen und Stanzen erhalten und ist rund.

Fig 3 zeigt eine eckige Ausführungsform. Die Polplatten sind hier rechteckige Teile 27, die durch senkrechtes Umbiegen Wände eines Kastens bilden, in dessen Boden der Polschuh 18 angeordnet ist. Auf den Polplatten 27 stehen Distanzbuckel 28 zur Herabsetzung des thermischen Kontakts nach außen über.

In Fig.4 sind die Magnete 20 und 21 durch einen Weichstahlzylinder 29 miteinander verbunden. Zwischen dem Anodengehäuse 1 und diesem Zylinder 29 ist

η ein passender Aluminiumring 30 angeordnet, der mit Hilfe einer Gleitpaste (eines Gemisches aus Fett und Metallpulver) bei der Montage zwischen diese Teile geschoben wird. Dieses Magnetron ist bei gleichen Daten wie bei dem nach Fig. 1, aber bei einem Strom von 0,25 A, für eine Leistung von 0,6 kW geeignet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Magnetron mit axialer Auskopplung und axialen Kathodenzuführungen, bei dem auf dem Außenmantel des Anodenkörpers Kühlkörper vorgesehen und beidseitig in axialer Richtung dazu Dauermagnetringe derart angeordnet sind, daß zwischen den zur Führung des magnetischen Flusses in den Vakuumraum hinein dienenden Weicheisenteilen und den Dauermagnetringen zur Kühlung Luftspalte verbleiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Weicheisenteile, die im Vakuum als Polschuhe wirken, in etwa radialer Richtung verlaufen, einstückig in außerhalb des Vakuums liegende und in axialer Richtung verlaufende Polplatten übergehen, daß die Dauermagnetringe radial magnetisiert sind und die Luftspalte jeweils durch einen Abstand zwischen dem Außenmantel der Polplatte und dem Innenmantel des Dauermagnetringes gebildet sind.