JP2003331745A - マグネトロン - Google Patents
マグネトロンInfo
- Publication number
- JP2003331745A JP2003331745A JP2002142669A JP2002142669A JP2003331745A JP 2003331745 A JP2003331745 A JP 2003331745A JP 2002142669 A JP2002142669 A JP 2002142669A JP 2002142669 A JP2002142669 A JP 2002142669A JP 2003331745 A JP2003331745 A JP 2003331745A
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- Japan
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- vanes
- vane
- magnetron
- thickness
- electric field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不要な電子の動きによるノイズのレベルを抑
制し、かつ発振効率の低下を防ぐことが可能なマグネト
ロンを提供することを目的とする。 【解決手段】 陰極部４から飛び出した電子が、直交電
磁界の作用を受け、フレミングの法則に従って回転運動
し、空間電荷層を形成する。さらにベイン１１間の高周
波電界の作用を受けて、電子束９を形成しながら、電子
群８となって矢印ｅで示されるようにベイン１１の先端
を掠めるように回転する。そこで、電子群８の回転運動
に対向する側のベイン１１の先端角部にベイン１１の板
厚ｔの０．４〜０．６倍の半径ｒを備えた面取り加工が
施されるとともに、ベイン１１の板厚ｔと隣接するベイ
ン１１の相互間の最短距離ｗとの関係が、ｗ／（ｔ＋
ｗ）≦０．５となる範囲で片側面取り加工が施されてい
る。
制し、かつ発振効率の低下を防ぐことが可能なマグネト
ロンを提供することを目的とする。 【解決手段】 陰極部４から飛び出した電子が、直交電
磁界の作用を受け、フレミングの法則に従って回転運動
し、空間電荷層を形成する。さらにベイン１１間の高周
波電界の作用を受けて、電子束９を形成しながら、電子
群８となって矢印ｅで示されるようにベイン１１の先端
を掠めるように回転する。そこで、電子群８の回転運動
に対向する側のベイン１１の先端角部にベイン１１の板
厚ｔの０．４〜０．６倍の半径ｒを備えた面取り加工が
施されるとともに、ベイン１１の板厚ｔと隣接するベイ
ン１１の相互間の最短距離ｗとの関係が、ｗ／（ｔ＋
ｗ）≦０．５となる範囲で片側面取り加工が施されてい
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、電子レンジなどに
用いられるマグネトロンに関する。 【０００２】 【従来の技術】マグネトロンは、例えば２，４５０ＭＨ
ｚの基本周波数で動作するマイクロ波発振管であり、マ
イクロ波加熱器あるいはマイクロ波放電ランプなどのマ
イクロ波を用いた電気機器において高周波源として使用
されている。 【０００３】図４は一般的なマグネトロンの要部断面
図、図５はその平面図、図６はその作用空間内における
電子群を示す図である。 【０００４】図において、マグネトロンは一般に、円筒
状の陽極体１の内周面から中心に向かって突出し所定間
隔を保つように配設された複数枚のベイン２からなる陽
極部３と、当該陽極部３と同軸に配置された陰極部４、
及びベイン２を電気的に交互に接続するための複数の均
圧環５、及び一端がいずれか一つのベイン２に接続さ
れ、マイクロ波を放射するためのアンテナ６を備えてい
る。 【０００５】上記構成において、ベイン２と陰極部４と
の間に形成される作用空間７には軸方向に平行な直流磁
界が与えられており、また、陰極部４とベイン２の間に
直流電界が与えられている。さらに隣り合ったベイン間
には高周波電界が発生する。陰極部４から飛び出した電
子群８は、これら直交電磁界によってサイクロイド運動
を行い、さらに電子群８と高周波電界の相互作用によ
り、スポーク（以下、電子束と記載する）９を形成し、
マイクロ波が発振するものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のマ
グネトロンは、ベイン先端部が矩形状であり角部１０に
高周波電界が集中するため電界分布が不均一となり、電
子のスムーズな運動が阻害される。これが、ノイズ発生
の一因となり、また直流入力電力から空洞共振器に発す
るマイクロ波電力への変換効率を低下させる要因となっ
ている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を鑑
みてなされたもので、円筒状陽極体の内面に中心軸に向
かって板厚ｔを備えた複数枚のベインが突設された陽極
部と、前記陽極部の中心軸上に配設された陰極部と、前
記陽極部と前記陰極部との空間に形成された作用空間と
から構成されたマグネトロンであって、前記作用空間に
発生し回転する電子束が前記ベインのそれぞれに最初に
到達する当該ベインの先端部分は、前記ベインの板厚ｔ
の０．４〜０．６倍の半径ｒを備えた面取り加工が施さ
れるとともに当該ベインの相互間の間隔ｗとの関係がｗ
／（ｔ＋ｗ）≦０．５となるように構成されている。 【０００８】この構成により、電子の運動をスムーズに
し、その結果、不要な電子の動きによるノイズのレベル
を抑制させることができ、また直流入力電力から空洞共
振器に発するマイクロ波電力への発振効率の低下を防ぐ
ことが可能となる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態のマグネト
ロンについて以下に図面を用いて詳しく説明する。 【００１０】図１は本発明実施のマグネトロンの要部平
面図、図２は本発明実施のマグネトロンの作用空間内に
おける電子群を示す図、図３は本発明のマグネトロンに
おける面取りの半径Ｒを変えたときの基本波近傍におけ
るノイズレベルおよび発振効率の関係を示すグラフであ
る。図において従来と同一の箇所には同一の符号を付し
説明を省略する。 【００１１】図１に示されるように、本発明におけるベ
イン１１の先端形状は、電子群８の回転運動に対向する
面に対し、角部にベイン１１の板厚ｔの０．４〜０．６
倍の半径ｒを備えた面取り加工が施されるとともに、図
２に示されるようにベイン１１の板厚ｔと隣接するベイ
ン１１の相互間の最短距離ｗとの関係が、ｗ／（ｔ＋
ｗ）≦０．５となる範囲で片側面取り１２加工が施され
ている。例えば、厚さ２．０ｍｍのベインの先端片側角
部に半径ｒ＝１．０ｍｍのＲ面取り加工が施されると、
ｗ／（ｔ＋ｗ）≒０．４５となる。すると、陰極部４か
ら飛び出した電子が、直交電磁界の作用を受け、フレミ
ングの法則に従って回転運動し、空間電荷層（図示せ
ず）を形成する。さらにベイン間の高周波電界の作用を
受けて、電子束９を形成しながら、電子群８となって回
転運動を行う。このとき、電子群８は図２の矢印ｅで示
されるようにベイン先端を掠めるように回転する。そこ
で、電子群８の回転運動に対向する側のベイン１１の先
端角部に前述のようなＲ面取り加工を施すことにより、
ベイン１１の先端部近傍に集中する高周波電界の分布密
度が平均化され、不要な電子の動きによるノイズのレベ
ルが抑制される。しかしながらベイン１１の先端部に両
側面取り加工を行ったり、面取り寸法が大きくなると、
ベイン１１の板厚ｔに対して隣接する各ベイン１１相互
間の最短距離との関係ｗ／（ｔ＋ｗ）が０．５以上にな
り、電子群８の運動領域が広がって見かけ上の陽極内径
が不要に大きくなり発振効率の低下を招く。そこで、面
取りの寸法をいろいろと変えた結果、図３に示されるよ
うに、ノイズのレベルが改善されかつ発振効率の低下を
防ぐ寸法は、ベイン１１の板厚ｔに対し０．４〜０．６
倍の半径を備えた面取り加工が施され、ベイン１１の板
厚ｔと隣接するベイン１１相互間の最短距離ｗとの関係
がｗ／（ｔ＋ｗ）≦０．５となる面取りであることが分
かった。 【００１２】なお、ベインがプレス型の打ち抜きによっ
て一般的に言われる打ち抜き断面に抜きだれが生じるこ
とによる弊害についての対策技術は、実開昭４８−１２
９５６号公報に記載された事例があるが、その主旨は、
ベインの突端に生じたかえりの方向を同一方向へそろえ
ることにより、ベインの先端の間隔を均一にするもので
あって、本発明と技術思想の異なるものである。 【００１３】 【発明の効果】本発明によれば、ベイン先端部近傍にお
いて、電子群の運動がスムーズに行われ、その結果、不
要な電子の動きによるノイズのレベルを抑制し、かつ発
振効率の低下を防ぐことが可能となる。
用いられるマグネトロンに関する。 【０００２】 【従来の技術】マグネトロンは、例えば２，４５０ＭＨ
ｚの基本周波数で動作するマイクロ波発振管であり、マ
イクロ波加熱器あるいはマイクロ波放電ランプなどのマ
イクロ波を用いた電気機器において高周波源として使用
されている。 【０００３】図４は一般的なマグネトロンの要部断面
図、図５はその平面図、図６はその作用空間内における
電子群を示す図である。 【０００４】図において、マグネトロンは一般に、円筒
状の陽極体１の内周面から中心に向かって突出し所定間
隔を保つように配設された複数枚のベイン２からなる陽
極部３と、当該陽極部３と同軸に配置された陰極部４、
及びベイン２を電気的に交互に接続するための複数の均
圧環５、及び一端がいずれか一つのベイン２に接続さ
れ、マイクロ波を放射するためのアンテナ６を備えてい
る。 【０００５】上記構成において、ベイン２と陰極部４と
の間に形成される作用空間７には軸方向に平行な直流磁
界が与えられており、また、陰極部４とベイン２の間に
直流電界が与えられている。さらに隣り合ったベイン間
には高周波電界が発生する。陰極部４から飛び出した電
子群８は、これら直交電磁界によってサイクロイド運動
を行い、さらに電子群８と高周波電界の相互作用によ
り、スポーク（以下、電子束と記載する）９を形成し、
マイクロ波が発振するものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のマ
グネトロンは、ベイン先端部が矩形状であり角部１０に
高周波電界が集中するため電界分布が不均一となり、電
子のスムーズな運動が阻害される。これが、ノイズ発生
の一因となり、また直流入力電力から空洞共振器に発す
るマイクロ波電力への変換効率を低下させる要因となっ
ている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を鑑
みてなされたもので、円筒状陽極体の内面に中心軸に向
かって板厚ｔを備えた複数枚のベインが突設された陽極
部と、前記陽極部の中心軸上に配設された陰極部と、前
記陽極部と前記陰極部との空間に形成された作用空間と
から構成されたマグネトロンであって、前記作用空間に
発生し回転する電子束が前記ベインのそれぞれに最初に
到達する当該ベインの先端部分は、前記ベインの板厚ｔ
の０．４〜０．６倍の半径ｒを備えた面取り加工が施さ
れるとともに当該ベインの相互間の間隔ｗとの関係がｗ
／（ｔ＋ｗ）≦０．５となるように構成されている。 【０００８】この構成により、電子の運動をスムーズに
し、その結果、不要な電子の動きによるノイズのレベル
を抑制させることができ、また直流入力電力から空洞共
振器に発するマイクロ波電力への発振効率の低下を防ぐ
ことが可能となる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態のマグネト
ロンについて以下に図面を用いて詳しく説明する。 【００１０】図１は本発明実施のマグネトロンの要部平
面図、図２は本発明実施のマグネトロンの作用空間内に
おける電子群を示す図、図３は本発明のマグネトロンに
おける面取りの半径Ｒを変えたときの基本波近傍におけ
るノイズレベルおよび発振効率の関係を示すグラフであ
る。図において従来と同一の箇所には同一の符号を付し
説明を省略する。 【００１１】図１に示されるように、本発明におけるベ
イン１１の先端形状は、電子群８の回転運動に対向する
面に対し、角部にベイン１１の板厚ｔの０．４〜０．６
倍の半径ｒを備えた面取り加工が施されるとともに、図
２に示されるようにベイン１１の板厚ｔと隣接するベイ
ン１１の相互間の最短距離ｗとの関係が、ｗ／（ｔ＋
ｗ）≦０．５となる範囲で片側面取り１２加工が施され
ている。例えば、厚さ２．０ｍｍのベインの先端片側角
部に半径ｒ＝１．０ｍｍのＲ面取り加工が施されると、
ｗ／（ｔ＋ｗ）≒０．４５となる。すると、陰極部４か
ら飛び出した電子が、直交電磁界の作用を受け、フレミ
ングの法則に従って回転運動し、空間電荷層（図示せ
ず）を形成する。さらにベイン間の高周波電界の作用を
受けて、電子束９を形成しながら、電子群８となって回
転運動を行う。このとき、電子群８は図２の矢印ｅで示
されるようにベイン先端を掠めるように回転する。そこ
で、電子群８の回転運動に対向する側のベイン１１の先
端角部に前述のようなＲ面取り加工を施すことにより、
ベイン１１の先端部近傍に集中する高周波電界の分布密
度が平均化され、不要な電子の動きによるノイズのレベ
ルが抑制される。しかしながらベイン１１の先端部に両
側面取り加工を行ったり、面取り寸法が大きくなると、
ベイン１１の板厚ｔに対して隣接する各ベイン１１相互
間の最短距離との関係ｗ／（ｔ＋ｗ）が０．５以上にな
り、電子群８の運動領域が広がって見かけ上の陽極内径
が不要に大きくなり発振効率の低下を招く。そこで、面
取りの寸法をいろいろと変えた結果、図３に示されるよ
うに、ノイズのレベルが改善されかつ発振効率の低下を
防ぐ寸法は、ベイン１１の板厚ｔに対し０．４〜０．６
倍の半径を備えた面取り加工が施され、ベイン１１の板
厚ｔと隣接するベイン１１相互間の最短距離ｗとの関係
がｗ／（ｔ＋ｗ）≦０．５となる面取りであることが分
かった。 【００１２】なお、ベインがプレス型の打ち抜きによっ
て一般的に言われる打ち抜き断面に抜きだれが生じるこ
とによる弊害についての対策技術は、実開昭４８−１２
９５６号公報に記載された事例があるが、その主旨は、
ベインの突端に生じたかえりの方向を同一方向へそろえ
ることにより、ベインの先端の間隔を均一にするもので
あって、本発明と技術思想の異なるものである。 【００１３】 【発明の効果】本発明によれば、ベイン先端部近傍にお
いて、電子群の運動がスムーズに行われ、その結果、不
要な電子の動きによるノイズのレベルを抑制し、かつ発
振効率の低下を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマグネトロンの要部平面図
【図２】本発明のマグネトロンの作用空間内における電
子群を示す図 【図３】本発明のマグネトロンにおけるベインの面取り
寸法とノイズレベルおよび発振効率の関係を示すグラフ 【図４】従来例のマグネトロンの要部断面図 【図５】従来のマグネトロンの要部平面図 【図６】従来のマグネトロンの作用空間内における電子
群を示す図 【符号の説明】 １ 陽極体 ２ ベイン ３ 陽極部 ４ 陰極部 ５ 均圧環 ７ 作用空間 ８ 電子群 ９ 電子束 １２ 面取り ｔ 板厚 ｗ 隣接するベイン間の最短距離
子群を示す図 【図３】本発明のマグネトロンにおけるベインの面取り
寸法とノイズレベルおよび発振効率の関係を示すグラフ 【図４】従来例のマグネトロンの要部断面図 【図５】従来のマグネトロンの要部平面図 【図６】従来のマグネトロンの作用空間内における電子
群を示す図 【符号の説明】 １ 陽極体 ２ ベイン ３ 陽極部 ４ 陰極部 ５ 均圧環 ７ 作用空間 ８ 電子群 ９ 電子束 １２ 面取り ｔ 板厚 ｗ 隣接するベイン間の最短距離
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 円筒状陽極体の内面に中心軸に向かって
板厚ｔを備えた複数枚のベインが突設された陽極部と、
前記陽極部の中心軸上に配設された陰極部と、前記陽極
部と前記陰極部との空間に形成された作用空間とから構
成されたマグネトロンであって、前記作用空間に発生し
回転する電子束が前記ベインのそれぞれに最初に到達す
る当該ベインの先端部分は、前記ベインの板厚ｔの０．
４〜０．６倍の半径ｒを備えた面取り加工が施されると
ともに当該ベインの相互間の間隔ｗとの関係がｗ／（ｔ
＋ｗ）≦０．５となるように構成されていることを特徴
とするマグネトロン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142669A JP2003331745A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | マグネトロン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142669A JP2003331745A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | マグネトロン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003331745A true JP2003331745A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29702892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002142669A Pending JP2003331745A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | マグネトロン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003331745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1553615A2 (en) | 2004-01-09 | 2005-07-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetron |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002142669A patent/JP2003331745A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1553615A2 (en) | 2004-01-09 | 2005-07-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetron |
| US7548026B2 (en) | 2004-01-09 | 2009-06-16 | Panasonic Corporation | Magnetron |
| EP1553615A3 (en) * | 2004-01-09 | 2011-02-02 | Panasonic Corporation | Magnetron |
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