JP2003217467A - マグネトロン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均圧リング同士の静電容量を増加して、安定
したπモード発振をすることができるマグネトロン装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 ベイン１０の管軸方向のどちらか一方の
端面側に溝部１１が形成されている。この溝部１１には
異なる直径で同心円上に配置された大小一対をなす第１
の均圧リング１２、１３が挿入され、複数のベイン１０
に電気的に一つおきに接続されている。そして、第１の
均圧リングと略同等の寸法に形成された異なる直径で同
心円上に配置される大小一対をなす第２の均圧リング１
４、１５が第１の均圧リングと同軸的に配設されるとと
もに第１の均圧リングと電気的に位相が逆転するように
相互に所定空間を保って配設され、溝部１１に挿入され
て複数のベイン１０に電気的に一つおきに接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はマグネトロン装置に
関し、特に陽極部のベインと均圧リングとの構成を改良
したマグネトロン装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般にマグネトロン装置はマイクロ波を
効率よく発生することから、特に電子レンジや解凍機な
どに広く利用されている。以下に従来のマグネトロン装
置について説明する。 【０００３】図３は従来のマグネトロン装置の一実施の
形態を示す陽極構体の要部断面図を示す。 【０００４】図において、マグネトロン装置１は、管軸
中央にある陰極構体２に向かって陽極筒体３の内壁から
突出形成された複数のベイン４と、ベイン４の管軸方向
の一端面側に一つおきに接続された大小一対の均圧リン
グ５，６と、ベイン４の管軸方向の他端面側に一つおき
に接続された大小一対の均圧リング７，８とから形成さ
れた空洞共振器を備えている。 【０００５】図４は、上述したベインと均圧リング間に
おける空洞共振器の静電容量を示し、大小一対の均圧リ
ング間で形成される静電容量Ｃｓと、ベイン４と大小均
圧リング間で形成される静電容量Ｃｖとが形成されてい
る。そして、静電容量Ｃｓと静電容量Ｃｖはそれぞれ次
に示される数１、数２の関係式で成り立っている。 【０００６】 【数１】 【０００７】 【数２】 【０００８】ここで、ｒ_sは陽極の中心から大小一対の
均圧リング相互間の中心までの距離、Ｎはベインの枚
数、Ｓは均圧リングの高さ、ｂ₁は大小一対の均圧リン
グ同士の距離、ｔはベインの厚み、ｂ₂，ｂ₃，ｄは均圧
リングとベインとの距離、ａ₁は大均圧リングの横幅、
ａ₂は小均圧リングの横幅である。 【０００９】即ち、静電容量を増加させるためには均圧
リング同士の距離や均圧リングとベインとの距離を小さ
くするか、或いは均圧リングの高さ寸法や均圧リングの
幅寸法を大きくしなければならないこととなる。 【００１０】なお、静電容量が大きくなると安定したπ
モード発振をすることが知られている。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のマグネトロン装置では、静電容量を増すために
均圧リング同士の距離や均圧リングとベインとの距離を
小さくすると、作業性が悪くなり、工程での歩留まりに
影響する。また、均圧リングの高さを高くしたり均圧リ
ングの幅寸法を大きくしたりするとベインの有効寸法が
少なくなりマグネトロン装置の寿命低下を招くことにな
るなど、ベインと均圧リングとの間の静電容量、均圧リ
ング同士の静電容量をこれ以上大きくすることには限界
があるという問題があった。 【００１２】本発明は、上記従来の課題を解決し、均圧
リング同士の静電容量を大きくして安定したπモード発
振をすることができるマグネトロン装置を提供すること
を目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のマグネトロン装置は、陽極筒体と該陽極筒体
の内壁に該陽極筒体の中心軸へ向かって突出形成された
複数のベインと、前記ベインを交互に接続する均圧リン
グとを有するマグネトロン装置であって、前記ベインの
管軸方向端部のどちらか一方に設けられた溝部に、一対
以上の前記均圧リングが前記ベインの管軸方向に相互に
所定空間を保って配設され前記ベインに電気的に接続さ
れて構成されている。 【００１４】この構成により、前記ベインの管軸方向に
相互に所定空間を保って配設された均圧リング間に新た
な静電容量を付加させることができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図２を用いて説明する。 【００１６】図１は本発明によるマグネトロン装置の一
実施の形態を示す陽極構体の要部断面図、図２は図１の
要部拡大図である。図中、従来と同じ構成のものには同
一符号を付け説明を省略する。 【００１７】図に示されるように、本発明のマグネトロ
ン装置は、ベイン１０の管軸方向のどちらか一方の端面
側に溝部１１が形成されている。この溝部１１には異な
る直径で同心円上に配置された大小一対をなす第１の均
圧リング１２、１３が挿入され、複数のベイン１０に電
気的に一つおきに接続されている。そして、第１の均圧
リングと略同等の寸法に形成された異なる直径で同心円
上に配置される大小一対をなす第２の均圧リング１４、
１５が第１の均圧リングと同軸的に配設されるとともに
第１の均圧リングと電気的に位相が逆転するように相互
に所定空間を保って配設され、溝部１１に挿入されて複
数のベイン１０に電気的に一つおきに接続されている。 【００１８】ところで、偶数枚のベインがすべて隣同士
位相が逆転している場合の発振を、πモード発振と呼ん
でいる。このπモードにて安定して発振させるため、ベ
インを一つおきに均圧リングにて接続している。 【００１９】空洞共振器は、その共振器一つの持つイン
ダクタンスをＬ（Ｈ）、静電容量Ｃ（Ｆ）とすると、共
振周波数ｆ（Ｈｚ）は以下の式にて求められる。 【００２０】ｆ＝１／（２π（ＬＣ）０．５） インダクタンスＬは主に空洞共振器の大きさによって決
まる。静電容量Ｃは隣同士のベインの中心方向先端間や
均圧リングとベイン間など、電気的極性が逆になってい
る向き合った面の距離とその面積によって決定される。 【００２１】空洞共振器の静電容量は、ベインと均圧リ
ング間の静電容量Ｃｖ、均圧リングと均圧リング間の静
電容量Ｃｓに大きく分けられるが、静電容量ＣｖとＣｓ
が大きいと、均圧リングが存在しないときの共振周波数
と均圧リングがあるときの共振周波数が大きく異なるた
め、安定したπモード発振をすることが知られている。 【００２２】このように構成された均圧リングとベイン
間の静電容量については、図２に示されるように、第１
の均圧リング１２と第２の均圧リング１４との間に静電
容量Ｃｓが形成され、同様に第１の均圧リング１３と第
２の均圧リング１５との間にも静電容量Ｃｓが形成され
ている。 【００２３】ここで、従来の形態のマグネトロン装置と
本実施の形態のマグネトロン装置において、共通個所の
寸法を同一条件で（数１）、（数２）に代入し静電容量
Ｃｓ，Ｃｖを求めると、本実施の形態では、従来ベイン
の上側と下側に２個ずつ付けていた均圧リングを上側あ
るいは下側の一箇所に集めることで、均圧リング間の静
電容量Ｃｓを増大することができた。 【００２４】ベインと均圧リングとの間の静電容量Ｃｖ
は、逆に従来のものより小さくなるが、静電容量Ｃ全体
としては従来のものより大きくすることができた。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
均圧リング間の静電容量を大きくすることができるの
で、π−１モードの安定した発振を得ることができる。 【００２６】また、インダクタンスは小さくてすむた
め、空洞共振器そのものを小型にすることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるマグネトロン装置の一実施の形態
を示す陽極構体の要部断面図 【図２】図１のベインと均圧リングとの接続部の拡大図 【図３】従来のマグネトロン装置の一実施の形態を示す
陽極構体の要部断面図 【図４】従来例のマグネトロン装置のベインと均圧リン
グとの接続部の拡大図 【符号の説明】 ３ 陽極筒体 １０ ベイン １１ 溝部 １２，１３，１４，１５ 均圧リング Ｃｖ ベインと均圧リング間の静電容量 Ｃｓ 均圧リング同士の間の静電容量

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 陽極筒体と該陽極筒体の内壁に該陽極筒
   体の中心軸へ向かって突出形成された複数のベインと、
   前記ベインを交互に接続する均圧リングとを有するマグ
   ネトロン装置であって、前記ベインの管軸方向端部のど
   ちらか一方に設けられた溝部に、一対以上の前記均圧リ
   ングが前記ベインの管軸方向に相互に所定空間を保って
   配設され前記ベインに電気的に接続されていることを特
   徴とするマグネトロン装置。