JPH0357142A - マグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、永久磁石以外の部材を大幅に変更することな
く、作用空間の磁界強度とＦ＆極電圧を変えることによ
り経済的に複数出力の系列品が得られるようにしたマグ
ネトロンに関する。

［従来の技術］ マグネトロンは，周知の如く．陰極から陽極に吸引され
て所謂作用空間内を飛行する電子の軌道を、運動方向に
直交する磁界の作用によって湾曲させ、陽極円筒内面の
空洞共振器群に作用し松から作用空間内を周回する電子
群を形成させてマイクロ波を発振させているが、上記磁
界は一般に永久磁石によって供給されている。

同一発振周波数で、かつ、出力の範囲に非常に大きな相
違がなければ、磁界の強度と陽極電圧を適当に組合せて
変化させれば，同一の陽極円筒を使用しながら、大小種
々の出力のマグネトロンの系列品（所謂シリーズ）が得
られることになる。

上記のようにする場合、作用空間に形成させる静磁界の
強度を変えるのに，例えば、Ｉ：起磁力源となる永久磁
石の材質（ｔｌ気特性）を其の優にして磁路方向の長さ
（厚さ）や体積を変える、■；電磁石を使用する，■：
永久磁石の材質を変える、などの方法が考えられる。

既に磁界強度を高めるために磁石の体積を変える■の方
法で、直径の異なる複数の環状永久磁石を積み重ねて、
漏れ磁束の増加を防止しながら磁界強度を上昇させるこ
とが特公昭５２−４１６２５号公報に記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし，上記のように永久磁石を積み重ねる方法は，マ
グネトロンの磁気回路の大幅な変更，従ってマグネトロ
ンの各部材の大幅変更を行わないと実行できない場合が
多い．電磁石を使用する上記Ｈの方法は、磁界強度を変
化させ得る観点からは非常に便利であるが、価格上ηが
大きい。永久磁石の材質を変えることは、有効な手段で
はあるが，所望の出力上昇の幅はそれほど大きくないの
に永久磁石の価格が大幅に上昇してしまったり、高価な
材質の永久磁石の有効活用を図るには、マグネトロン全
体を再設計する方が良いなどの問題が生ずることもある
。

本発明は、既に商品化されているマグネトロンの部品を
極力共通に使用して、開発期間の短縮と原価低減を図っ
た，発振周波数が同一で出力が何段階かに異なったマグ
ネトロンの系列製品群を提供することを目的とする． ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達或するために本発明においては、陰極の周
囲の作用空間を囲む空洞共振器群を有する陽極円筒と，
その中心に在って電子を放出する陰極と、作用空間に陽
極円筒軸方向に磁界を形成させる永久磁石とを備えたマ
グネトロンにおいて、材料の保磁力や残留磁束密度や最
大エネルギー積などに代表される磁気特性が異むる複数
種類の永久磁石を組合せて、作用空間に所望強度の磁界
を形成させるようにした． ［作用］ 既述のように，磁界強度を強くするために永久磁石の材
質を共の俵にして体積を大きくする方法は，永久磁石以
外の部材も大幅に変更する必要が生じてしまい、本発明
の目的には適合しない。

また、永久磁石の材質を、例えば、安価ではあるが保磁
力や残留磁束密度が比較的低いストロンチウムフェライ
トから高価ではあるが保磁力や最大エネルギー積の極め
て大きい稀土類コバルト磁石に変更すれば、永久磁石以
外は同じ部材を使用しながら磁界強度、従って出力を大
幅に上昇させることができるが、実際には高価な稀土類
コバルト磁石の特性を有効に活用するためには、継鉄の
寸法変更、電気絶縁材料や方法の変更，冷却関係部材の
大幅変更などが必要になり、原価上昇を極力抑制しなが
ら，比較的小幅な出力上昇を行いたいという本発明の目
的などには不向きである。

本発明では、極力、部品を共通に使用して原価低減を図
りながら、その範囲内で種々の出力の系列製品群を充実
させようというのであるから、上記のように，保磁力や
残留磁束密度などの磁気特性が異なる複数種類の永久磁
石を組合せて使用し，永久磁石以外の部材の変更は極力
避けながら，何段階かの所望強度の磁界を，それぞれ、
適当な陽極電圧と組合せ使用して、所望出力範囲に展開
する系列マグネトロン製品群を得るようにしたのである
。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明を更に詳細に説明する． 第１図は本発明一実施例の側断面図で、図中、■はスト
ロンチウムフェライト系永久磁石，２は稀土類ネオジム
系永久磁石，３は内周面に空洞共振器群を配列した陽極
円筒（この図では共振器壁面であるベインが現われてい
る）、４はヘリカルコイル状のトリア入りタングステン
線陰極、５はマイクロ波出力用アンテナである。本実施
例では，両方の永久磁石に．ストロンチウムフエライト
を使用した場合と、両方の永久磁石に稀土類ネオジム系
を使用した場合の中間の磁界強度が得られる．所望の磁
界強度の値がそれほど高くない場合には，ストロンチウ
ムフェライトとアルニコ系の永久磁石を組合せて使用し
ても良い。

実際に，ストロンチウムフェライトの永久磁石を使用し
た充分実績のあるマグネトロンが存在するときに，それ
より或る程度出力の高いマグネトロンを成るべく短期間
内に成るべく安上がりに開発する必要に迫られるという
ようなことはしばしば生ずる。本発明の真価が発揮され
るのは、かかる場合である。開発しようとするシリーズ
品は、稀士類イ・オジｌ１系磁石を用いないでも多分開
発できるかも知れないが，もしアルニコ系磁石を用いて
開発しようとして実用寿命で失敗した時の損害をも考慮
すると差当っては稀土類ネオジム系で当面の開発計画を
達成する方が結局は経済的という場合も存在するのであ
る。

なお、周知のように、磁路の方向に短く，それに直角な
方向の面積が大きい永久磁石は、使用時の磁路から取り
出した単独の状態では磁石内部に強大な反磁界が生して
、所望の個所、本実施例では陰極と陽極側２洞共振器群
との間の円筒状の作用空間に所望の磁界を形成させるこ
とは到底望めむいから、マグネトロンを組み立てて，磁
気回路を最終状態にしてから、磁化器で所望の磁界が作
用空間に形成されるように永久磁石を着磁させる。

一般に，所望の磁界より充分大きい磁界が得られる程度
に強く着磁させてから、交流減磁界を加えて所望磁界値
にまで下げて安定させる。

従来のマグネトロンでは，第７図に示す強磁性体部分に
、２個の永久磁石１、ｌａとして，同一の材質のものを
使用するのが通例であった。良く設計された、経済的に
も良く検討された実績のある品種の場合は、そのままの
材質で、着磁によって従来よりも高い磁界を形成させよ
うとしても無理である。従って，永久磁石の材質を其の
儂にして作用空間の磁束密度を高めるためには，第８図
に示すように，永久磁石ｌに更に同材質の永久磁石１ｂ
を積み重ねる（又はそれと同等の大きさの磁石を用いる
）しかないが、それでは外周の鉄のヨークの寸法，形状
まで変えなければならなくなる。また、第９図に示すよ
うに、従来からの磁石１，１ａに電磁コイル６，６ａを
付加して設置することも考えられるが，電源や経費で問
題が生ずる。

既述のように、永久磁石の材質を従来のストロンチウム
フェライトから一挙に両磁石とも、第６図に特性を示す
稀土類ネオジム系Ｂや稀土類コバルト系Ａに変えてしま
っても、勿論，所望の出力を得られるであろうが、これ
では高価な材料の実力を充分引出すことにはならない。

第２〜５図に本発明実施例マグネトロンの強磁性体部分
だけを示すが、第２図は第１図に示した実施例の場合で
，一方の磁石２を稀土類ネオジム系に置き換えている。

第３図に示すように，片側の磁石１ａの半分だけを稀土
類ネオジム系磁石２に置き換えるとか，第４図に示すよ
うに、両側の磁石ｌ，↓ａをそれぞれ半分ずつ稀土類ネ
オジム系磁石２，２ａに置き換えるとか，第５図に示す
ように，片側の磁石１ａを、円環状部の外側の材質は従
来のストロンチウムフエライトのままで，内側に稀土類
ネオジム磁石２を組合せることもできる。第３〜５図に
示す実施例では，第工図（第２図も同じ）に示した実施
例に比較して稀土類ネオジムの使用量は減るが、寿命の
検討などを丁寧に行う必要がある．更に，開発時間に余
裕があるときはアルニコ系使用（一方の磁石を全部アル
ニコで作る）を検討する方が良くなる． ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、永久磁石以外の部
材を大幅に変更することなく、作用空間の磁界強度と陽
極電圧を変えることにより、開発期間を大幅に短縮しな
がら，経済的に複数出力の系列品を揃えることができる
．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の側断面図，第２〜５図は本発
明の種々の実施例の強磁性体部分を示す図，第６図は各
種永久磁石材のＢ−Ｈ特性（減磁曲線）図，第７〜９図
は従来の磁石材料を用いる場合のマグネトロンの強磁性
体部分を示す図である。 １・・・ストロンチウムフェライト系永久磁石，２・・
・稀土類ネオジム系永久磁石、　　３・・・陽極、４・
・・陰極、　５・・アンテナ，　６、６ａ・・・電磁コ
第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 ２ 第 ４ 図 第 ５ 図 ２，２〇一番ＪＬ菱Φ牛不ラ・・ウＡ石力一シ第 ６ 図 Ａ−Ｊ士亭費コハ゛ルト糸 Ｄ−スト口冫ナウＡラテライト 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 １０ ６，６ａ一電衣ａコイ》レ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、陰極の周囲の作用空間を囲む空洞共振器群を有する
   陽極円筒と、その中心に在って電子を放出する陰極と、
   作用空間に陽極円筒軸方向に磁界を形成させる永久磁石
   とを備えたマグネトロンにおいて、材料の磁気特性が異
   なる複数種類の永久磁石を組合せて、作用空間に所望強
   度の磁界を形成させるようにしたことを特徴とするマグ
   ネトロン。