JP3193647B2 - マグネトロン - Google Patents
マグネトロンInfo
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- JP3193647B2 JP3193647B2 JP27632196A JP27632196A JP3193647B2 JP 3193647 B2 JP3193647 B2 JP 3193647B2 JP 27632196 A JP27632196 A JP 27632196A JP 27632196 A JP27632196 A JP 27632196A JP 3193647 B2 JP3193647 B2 JP 3193647B2
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- Japan
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- vanes
- magnetron
- cathode
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- vane
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/36—Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy
- H01J23/54—Filtering devices preventing unwanted frequencies or modes to be coupled to, or out of, the interaction circuit; Prevention of high frequency leakage in the environment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/50—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
- H01J25/52—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode
- H01J25/58—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having a number of resonators; having a composite resonator, e.g. a helix
- H01J25/587—Multi-cavity magnetrons
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネトロンに係
るもので、詳しくは、ベーンの数、ベーンの高さ、陰極
部の外径、及び作用空間の直径を変更して共振構造を最
適化し得るようにしたマグネトロンに関するものであ
る。
るもので、詳しくは、ベーンの数、ベーンの高さ、陰極
部の外径、及び作用空間の直径を変更して共振構造を最
適化し得るようにしたマグネトロンに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のマグネトロンにおいては、図４〜
図６に示すように、中空円筒形ケース内にチョークコイ
ル１２及び電子の作動コンデンサー１４が収納された入
力部１０と、該入力部１０の上方中空円筒形ケース内に
陰極部３０、共振部４０、磁気部５０、及び冷却部６０
が収納装着された作動部２０と、該作動部２０上方側に
突成され、作動部２０から発生したマイクロウェーブを
出射するキャップ形状のキャップアンテナ７１を有した
出力部７０と、から構成されていた。
図６に示すように、中空円筒形ケース内にチョークコイ
ル１２及び電子の作動コンデンサー１４が収納された入
力部１０と、該入力部１０の上方中空円筒形ケース内に
陰極部３０、共振部４０、磁気部５０、及び冷却部６０
が収納装着された作動部２０と、該作動部２０上方側に
突成され、作動部２０から発生したマイクロウェーブを
出射するキャップ形状のキャップアンテナ７１を有した
出力部７０と、から構成されていた。
【０００３】さらに、前記作動部２０においては、中央
に陰極部３０が形成され、該陰極部３０は、その上下部
に電子の離脱を防止する円板状の上下部シールド部３１
及び３２が形成され、上下部シールド３１及び３２間に
電子を放出する螺旋形状のフィラメント３３が係合され
ていた。又、前記陰極部３０の外周縁から所定間隔離隔
されたシリンダ型陽極の内壁には１２個のベーン４１を
有した共振部４０が形成され、前記ベーン４１の端部は
シリンダー型陽極の内壁に放射状に装着され、前記ベー
ン４１の他方側端には交番電極を形成するリング形状の
２つのストラップリング４３が相互に所定間隔を置いて
他方側端上下部面に交互に接続するようになっていた。
更に、前記共振部４０の上下部両方側には静磁界を維持
するように複数のマグネトロンコア５１からなる磁気部
５０が形成され、前記作動部２０の外方側には作動部２
０から発生した熱を冷却させる複数の冷却フィン６１を
有した冷却部６０が形成されていた。
に陰極部３０が形成され、該陰極部３０は、その上下部
に電子の離脱を防止する円板状の上下部シールド部３１
及び３２が形成され、上下部シールド３１及び３２間に
電子を放出する螺旋形状のフィラメント３３が係合され
ていた。又、前記陰極部３０の外周縁から所定間隔離隔
されたシリンダ型陽極の内壁には１２個のベーン４１を
有した共振部４０が形成され、前記ベーン４１の端部は
シリンダー型陽極の内壁に放射状に装着され、前記ベー
ン４１の他方側端には交番電極を形成するリング形状の
２つのストラップリング４３が相互に所定間隔を置いて
他方側端上下部面に交互に接続するようになっていた。
更に、前記共振部４０の上下部両方側には静磁界を維持
するように複数のマグネトロンコア５１からなる磁気部
５０が形成され、前記作動部２０の外方側には作動部２
０から発生した熱を冷却させる複数の冷却フィン６１を
有した冷却部６０が形成されていた。
【０００４】このように構成された従来のマグネトロン
の動作を以下に説明する。先ず、入力部１０を通って陰
極部３０とベーン４１間に静電界を印加し、前記陰極部
３０の軸方向に静磁界が印加されると、共振部４０から
高周波電界が発生し、各ベーンの他方側端に集中され
る。この時、ストラップリング４３により交互に接続さ
れる各ベーン４１は隣接したベーンと高周波的に逆転移
される。
の動作を以下に説明する。先ず、入力部１０を通って陰
極部３０とベーン４１間に静電界を印加し、前記陰極部
３０の軸方向に静磁界が印加されると、共振部４０から
高周波電界が発生し、各ベーンの他方側端に集中され
る。この時、ストラップリング４３により交互に接続さ
れる各ベーン４１は隣接したベーンと高周波的に逆転移
される。
【０００５】以後、前記陰極部３０のフィラメント３３
から放出された電子は、各ベーン４１の他方側端部が連
結されてなる空間から前記陰極部３０を除いた作動空間
Ａ内で自由運動する。このとき、上下部シールド３１及
び３２は電子が上下側に離脱することを防止する。次い
で、前記作動空間Ａ内を自由運動する電子は、各ベーン
４１間に形成された高周波電界と相互作用してマイクロ
ウェーブを発振し、該発振されたマイクロウェーブはキ
ャップアンテナ７１を通って出射される。
から放出された電子は、各ベーン４１の他方側端部が連
結されてなる空間から前記陰極部３０を除いた作動空間
Ａ内で自由運動する。このとき、上下部シールド３１及
び３２は電子が上下側に離脱することを防止する。次い
で、前記作動空間Ａ内を自由運動する電子は、各ベーン
４１間に形成された高周波電界と相互作用してマイクロ
ウェーブを発振し、該発振されたマイクロウェーブはキ
ャップアンテナ７１を通って出射される。
【０００６】そして、このように動作するマグネトロン
は国際電気通信連合（ＩＴＵ）により国際規格が定めら
れており、食品調理器、医療機器、及び所定の工業機器
には２４５０MHz の基本周波数が割り当てられ、現在使
用中の家庭用電子レンジの場合、一般に前記ベーン４１
が１０個である共振部４０を用い、整合高周波出力は７
００〜１０００Ｗの範囲になるようになっている。
は国際電気通信連合（ＩＴＵ）により国際規格が定めら
れており、食品調理器、医療機器、及び所定の工業機器
には２４５０MHz の基本周波数が割り当てられ、現在使
用中の家庭用電子レンジの場合、一般に前記ベーン４１
が１０個である共振部４０を用い、整合高周波出力は７
００〜１０００Ｗの範囲になるようになっている。
【０００７】特に、産業用の場合は、出力が通常１２５
０〜１５００Ｗの範囲であり、ベーン４１の個数は１０
個を用いる家庭用とは異なって、出力及び性能を高める
ため１２個のベーン４１を用いており、ベーン４１の高
さは９〜１０mm程度である。さらに、動作電圧は４．３
〜４．７KV、マグネトロンコア５１の磁束密度は１９０
０〜２１００ガウス、フィラメント３３の直径は４．７
〜５．３mm、電子の作動空間Ａの直径は９．０〜１２．
０mmの範囲に各々なっているが、実際、このような環境
でマグネトロンコア５１を動作させると、出力は１２５
０〜１５００Ｗの範囲を維持し効率は７０〜７２％の範
囲となる。
０〜１５００Ｗの範囲であり、ベーン４１の個数は１０
個を用いる家庭用とは異なって、出力及び性能を高める
ため１２個のベーン４１を用いており、ベーン４１の高
さは９〜１０mm程度である。さらに、動作電圧は４．３
〜４．７KV、マグネトロンコア５１の磁束密度は１９０
０〜２１００ガウス、フィラメント３３の直径は４．７
〜５．３mm、電子の作動空間Ａの直径は９．０〜１２．
０mmの範囲に各々なっているが、実際、このような環境
でマグネトロンコア５１を動作させると、出力は１２５
０〜１５００Ｗの範囲を維持し効率は７０〜７２％の範
囲となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のマグネトロンにおいては、産業用の場合、現在、ベ
ーン４１の個数が１２個になっているため、マグネトロ
ンの容積が大きくなり、製造原価が上昇するという不都
合な点があった。本発明は、ベーンの数、ベーンの高
さ、陰極部の外径、及び作動空間直径を変更して共振構
造を最適化し得るマグネトロンを提供しようとするもの
である。
来のマグネトロンにおいては、産業用の場合、現在、ベ
ーン４１の個数が１２個になっているため、マグネトロ
ンの容積が大きくなり、製造原価が上昇するという不都
合な点があった。本発明は、ベーンの数、ベーンの高
さ、陰極部の外径、及び作動空間直径を変更して共振構
造を最適化し得るマグネトロンを提供しようとするもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような本発明に係る
マグネトロンにおいては、シリンダ型陽極４２の内壁に
複数のベーン４１が放射状に装着された共振部４０と、
該共振部の内方側の前記シリンダ型陽極４２の中央に螺
旋形フィラメント３３を有して係合された陰極部３０
と、前記共振部４０の上下部両方側に形成され複数のマ
グネトロンコアが対称的に装着された磁気部５０と、前
記共振部４０の外方側に形成され複数の冷却フィンを有
した冷却部６０と、を備えたマグネトロンにおいて、前
記ベーン４１は、その個数が１０個で、各々の高さは１
０．５〜１２．５mmの範囲であり、前記陰極部３０の外
径（Ｄｃ）は４．０〜４．６mmの範囲であり、前記ベー
ン４１の相互対称部位である電子の作動空間直径（Ｄ
ａ）は９．０〜１２．０mmの範囲に形成され、４．３〜
４．７KVの範囲の動作電圧で１２５０〜１５００Ｗの範
囲の高周波を出力し得るように構成されることを特徴と
する。
マグネトロンにおいては、シリンダ型陽極４２の内壁に
複数のベーン４１が放射状に装着された共振部４０と、
該共振部の内方側の前記シリンダ型陽極４２の中央に螺
旋形フィラメント３３を有して係合された陰極部３０
と、前記共振部４０の上下部両方側に形成され複数のマ
グネトロンコアが対称的に装着された磁気部５０と、前
記共振部４０の外方側に形成され複数の冷却フィンを有
した冷却部６０と、を備えたマグネトロンにおいて、前
記ベーン４１は、その個数が１０個で、各々の高さは１
０．５〜１２．５mmの範囲であり、前記陰極部３０の外
径（Ｄｃ）は４．０〜４．６mmの範囲であり、前記ベー
ン４１の相互対称部位である電子の作動空間直径（Ｄ
ａ）は９．０〜１２．０mmの範囲に形成され、４．３〜
４．７KVの範囲の動作電圧で１２５０〜１５００Ｗの範
囲の高周波を出力し得るように構成されることを特徴と
する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明に係るマグネトロンにおいては、図
１及び図２に示すように、シリンダ型陽極４２の内壁に
複数のベーン４１が放射状に装着された共振部４０（図
６参照）と、該共振部の内方側前記シリンダ型陽極４２
の中央に螺旋形フィラメント３３を有して係合された陰
極部３０（図４参照）と、前記共振部４０の上下部の両
方側に形成され複数のマグネトロンが対称的に装着され
た磁気部５０（図４参照）と、前記共振部４０の外方側
に形成され複数の冷却フィンを有した冷却部６０（図４
参照）と、を備えたマグネトロンにおいて、前記ベーン
４１の個数が１０個に構成され、それらベーン４１の高
さＶＨは各々１０．５〜１２．５mmの範囲に形成され、
前記陰極部の外径Ｄｃは４．０〜４．６mmの範囲に形成
され、対称する前記ベーン４１間の電子の作動空間の直
径Ｄａは９．０〜１２．０mmの範囲に形成され、さら
に、フィラメント３３の有効表面積は２００〜２６０mm
２ の範囲、磁束密度は１８００〜２０００ガウス、動
作電圧は４．３〜４．７KVの範囲であって、従来と同様
である。
て説明する。本発明に係るマグネトロンにおいては、図
１及び図２に示すように、シリンダ型陽極４２の内壁に
複数のベーン４１が放射状に装着された共振部４０（図
６参照）と、該共振部の内方側前記シリンダ型陽極４２
の中央に螺旋形フィラメント３３を有して係合された陰
極部３０（図４参照）と、前記共振部４０の上下部の両
方側に形成され複数のマグネトロンが対称的に装着され
た磁気部５０（図４参照）と、前記共振部４０の外方側
に形成され複数の冷却フィンを有した冷却部６０（図４
参照）と、を備えたマグネトロンにおいて、前記ベーン
４１の個数が１０個に構成され、それらベーン４１の高
さＶＨは各々１０．５〜１２．５mmの範囲に形成され、
前記陰極部の外径Ｄｃは４．０〜４．６mmの範囲に形成
され、対称する前記ベーン４１間の電子の作動空間の直
径Ｄａは９．０〜１２．０mmの範囲に形成され、さら
に、フィラメント３３の有効表面積は２００〜２６０mm
２ の範囲、磁束密度は１８００〜２０００ガウス、動
作電圧は４．３〜４．７KVの範囲であって、従来と同様
である。
【００１１】本実施形態の説明において、従来と同様な
構成要素は同一符号を付する。このような各条件を次の
式（１）、（２）、（３）に適用すると、 ３００π １０６００ Ｖａ＝────（Ｒａ2 −Ｒｃ2 ）（Ｂｇ− ────── ） …（１） ｎλ ｎλ （但し、Ｖａは動作電圧、Ｒａは作動空間半径、Ｒｃは
陰極部半径、Ｂｇは磁束密度） Ｒｃ／Ｒａ〜（Ｎ−４）／（Ｎ＋４） …（２） １＋Ｒｃ／Ｒａ η＝１− ──────────────── …（３） ２Ｂｇ／Ｂｏ−１＋Ｒｃ／Ｒａ ２００００ （但し、Ｂｏ＝ ────────── 、 σ＝Ｒｃ／Ｒａ） ｎλ（１−σ） 出力は１２５０〜１５００Ｗの範囲を維持し、効率は約
７０〜７２％の範囲を維持する。即ち、ベーン４１の個
数を１０個に減らし、ベーン４１の高さＶＨを１０．５
〜１２．５mm、陰極部の外径Ｄｃを４．０〜４．６mm、
電子の作動作用空間の直径Ｄａ を９．０〜１２．０mm
の範囲に設定した状態でも同様な出力及び効率を得るこ
とができる。
構成要素は同一符号を付する。このような各条件を次の
式（１）、（２）、（３）に適用すると、 ３００π １０６００ Ｖａ＝────（Ｒａ2 −Ｒｃ2 ）（Ｂｇ− ────── ） …（１） ｎλ ｎλ （但し、Ｖａは動作電圧、Ｒａは作動空間半径、Ｒｃは
陰極部半径、Ｂｇは磁束密度） Ｒｃ／Ｒａ〜（Ｎ−４）／（Ｎ＋４） …（２） １＋Ｒｃ／Ｒａ η＝１− ──────────────── …（３） ２Ｂｇ／Ｂｏ−１＋Ｒｃ／Ｒａ ２００００ （但し、Ｂｏ＝ ────────── 、 σ＝Ｒｃ／Ｒａ） ｎλ（１−σ） 出力は１２５０〜１５００Ｗの範囲を維持し、効率は約
７０〜７２％の範囲を維持する。即ち、ベーン４１の個
数を１０個に減らし、ベーン４１の高さＶＨを１０．５
〜１２．５mm、陰極部の外径Ｄｃを４．０〜４．６mm、
電子の作動作用空間の直径Ｄａ を９．０〜１２．０mm
の範囲に設定した状態でも同様な出力及び効率を得るこ
とができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るマグネ
トロンにおいては、従来よりもベーンの数を減らし、ベ
ーンの高さＶH 、陰極部の外径Ｄc 、及び電子の作用空
間直径Ｄa を変更しても、出力は１２５０〜１５００Ｗ
の範囲を維持し、効率は約７０〜７２％の範囲を維持す
るようになっているため、製品のコンパクト化及び原価
の節減を図り得るという効果がある。
トロンにおいては、従来よりもベーンの数を減らし、ベ
ーンの高さＶH 、陰極部の外径Ｄc 、及び電子の作用空
間直径Ｄa を変更しても、出力は１２５０〜１５００Ｗ
の範囲を維持し、効率は約７０〜７２％の範囲を維持す
るようになっているため、製品のコンパクト化及び原価
の節減を図り得るという効果がある。
【図１】本発明に係るマグネトロンを示した概略平面図
である。
である。
【図２】本発明に係るマグネトロンのベーンの高さ、陰
極外径、及び作動空間直径を示した断面図である。
極外径、及び作動空間直径を示した断面図である。
【図３】本発明に係るマグネトロンの出力及び効率を説
明するグラフである。
明するグラフである。
【図４】従来のマグネトロンを示した縦断面図である。
【図５】従来のマグネトロンの陰極部及び共振部を示し
た縦断面図である。
た縦断面図である。
【図６】従来のマグネトロンを示した平面図である。
３０…陰極部 ３１…上部シールド部 ３２…下部シールド部 ３３…フィラメント ４０…共振部 ４１…ベーン ４２…シリンダ型陽極 ４３…ストラップリング ５０…磁気部 ６０…冷却部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−266815（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−190102（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−230771（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−290712（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−194242（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 23/00
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダ型陽極の内壁に複数のベーンが
放射状に装着された共振部と、該共振部の内方側の前記
シリンダ型陽極の中央に螺旋形フィラメントを有して係
合された陰極部と、前記共振部の上下部の両方側に形成
され複数のマグネトロンが対称的に装着された磁気部
と、前記共振部の外方側に形成され複数の冷却フィンを
有した冷却部とを備えたマグネトロンにおいて、 前記ベーンは１０個形成され、その高さは１０．５〜１
２．５mmの範囲であり、前記陰極部の外径（Ｄｃ）は
４．０〜４．６mmの範囲に形成され、前記ベーンの相互
対称部位である電子の作動空間直径（Ｄａ）は９．０〜
１２．０mmの範囲に形成され、４．３〜４．７KVの範囲
の動作電圧で１２５０〜１５００Ｗの範囲の高周波を出
力するように構成されたことを特徴とするマグネトロ
ン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR36338/1995 | 1995-10-20 | ||
| KR1019950036338A KR0176847B1 (ko) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 마그네트론 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129145A JPH09129145A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3193647B2 true JP3193647B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=19430775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27632196A Expired - Fee Related JP3193647B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-18 | マグネトロン |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5798613A (ja) |
| EP (1) | EP0769797B1 (ja) |
| JP (1) | JP3193647B2 (ja) |
| KR (1) | KR0176847B1 (ja) |
| CN (1) | CN1065649C (ja) |
| DE (1) | DE69608637D1 (ja) |
| IN (1) | IN192336B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1286379B1 (en) | 2001-08-22 | 2012-05-09 | Panasonic Corporation | Magnetron |
| KR20040013309A (ko) * | 2002-08-05 | 2004-02-14 | 삼성전자주식회사 | 마그네트론 |
| JP4252274B2 (ja) * | 2002-09-26 | 2009-04-08 | 新日本無線株式会社 | マグネトロン |
| KR20040050264A (ko) * | 2002-12-10 | 2004-06-16 | 삼성전자주식회사 | 마그네트론, 전자렌지 및 고주파가열기 |
| JP4197299B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2008-12-17 | パナソニック株式会社 | マグネトロン |
| KR100700554B1 (ko) * | 2005-12-30 | 2007-03-28 | 엘지전자 주식회사 | 마그네트론 |
| EP1840933B1 (en) * | 2006-03-27 | 2012-02-15 | Panasonic Corporation | Magnetron |
| JP4503639B2 (ja) * | 2007-09-11 | 2010-07-14 | 東芝ホクト電子株式会社 | 電子レンジ用マグネトロン |
| JP5562577B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-07-30 | 新日本無線株式会社 | マグネトロン |
| CN103280391B (zh) * | 2013-05-23 | 2015-08-05 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 频率可调谐轴向输出相对论磁控管 |
| CN104253006B (zh) * | 2013-06-27 | 2016-06-08 | 广东威特真空电子制造有限公司 | 磁控管管芯及磁控管 |
| JP5805842B1 (ja) * | 2014-12-03 | 2015-11-10 | 東芝ホクト電子株式会社 | マグネトロン |
| CN104992892B (zh) * | 2015-07-17 | 2017-01-18 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种永磁包装相对论磁控管 |
| CN114446741B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-04-07 | 电子科技大学 | 一种阵列化模块磁控管及新型高功率磁控管单元 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2594262B2 (ja) * | 1986-10-16 | 1997-03-26 | 松下電器産業株式会社 | マグネトロン |
| JPH0230036A (ja) * | 1988-02-03 | 1990-01-31 | Sanyo Electric Co Ltd | マグネトロン |
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