JPH0432133A - マグネトロンの陰極支持構体 - 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、インバータ電源等によって高い周波数の交流
で陰極を加熱されるマグネトロン、特に電子レンジ用マ
グネトロンなどに好適な陰極支持構体に関する。

［従来の技術］ 第２図は従来一般に用いられているマグネトロン（例え
ば特開昭６２−５５８４８号公報参照）の縦断面図であ
る。即ち、陰極部１は、アルミナセラミックス製のステ
ム絶縁体２と、これに固着して設けられたモリブデンな
どの高融点金属からなる内部支持棒３．４と、これらの
内部支持棒３．４に固着されたモリブデン製のエンドシ
ールド５．６及びこれらのエンドシールド５，６により
支持される陰極フィラメント７などから構成されている
。陰極フィラメント７の周囲には放射状に配置された複
数枚のベイン８を陽極円筒９により保持させた陽極部が
設けられ、陽極円筒９の外周部に複数の冷却フィン１０
を有する。陽極円筒９の上下には磁極１１が設けてあり
、陰極フィラメント７の周囲のベイン８との間の作用空
間にヨーク１２．１３と協同して磁石１４．１５からの
磁束を導き適度の磁界を形成する。作用空間で発生する
マイクロ波出力はベイン８の一つに接続された出力導体
１６を通じて出力部１７に導かれ、外部に放射される。

また内部支持棒３．４はセラミックスからなる絶縁体２
の上面（真空側端面）に設けた非貫通孔２Ａにその端部
を挿入されると共に、鉄ニツケル合金からなる中継接続
用金具１８を介して絶縁体２の上面のメタライズ面に気
密にろう付は固着される。また＃！縁体２の外周部に近
く円周状のメタライズ面２Ｄを設け、ここに上端に広い
つばを備えた封着金属円筒１９の下端を真空気密に硬ろ
う付けすると共に、封着金属円筒１９の上記つばの周縁
部を上記陽極円筒９の下端に気密にアーク付けしである
。絶縁体２には２個の貫通孔を設けてあり、これに挿通
した鉄製外部導出線３０．４０の上端部を中継接続用金
具１８の孔に係合させ気密にろう付は固着する。

第３図はステム絶縁体２の上面に気密封着した中継接続
用金具１８の近傍を示す斜視図、第４図は略同一部分の
外部導出線３０．４０を含む平面での縦断面図である。

絶縁体２の上面には円周溝２Ｃ１直線溝２Ｂが刻設され
、これらの溝内はメタライズされず、中継接続用金具１
８と封着金属円筒１９の間、２個の中継接続用金具１８
の間の絶縁性を確保する。絶縁体２の下面にはメタライ
ズ部はなく、凹部２Ｅを設け、封着金属円筒１９と外部
導出線３０．４０の間の大気側沿面距離を延ばし、絶縁
抵抗を高める。中継接続用金具１８と封着金属円筒１９
は通常いずれも低膨張係数の鉄ニツケル合金よりなる封
止用金属材料で作り、中継接続用金具１８はモリブデン
等の高融点金属製で高価な内部支持棒３．４と、安価な
鉄製の外部導出ｘａｏ、４０を中継接続して、モリブデ
ン使用量低減により低価格化に役立っている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のマグネトロンの陰極支持構造は下記
のような問題点を有する。

■外部導出線３０．４０が鉄や鉄ニツケル合金等である
ため、陰極フィラメント７の加熱電流が大きくなると、
抵抗損失により発熱し高温になってしまう。

■陰極加熱用電源として、近年小型軽量化電源として多
用され始めた高周波数（２０ｋＨｚ又はそれ以上）のイ
ンバータ電源を用いると、外部導出線３ｏ、４ｏには表
皮効果によって大きな抵抗損失が生じ、発熱が著しく、
高温になる。

上記のように従来のマグネトロンは、高周波数のインバ
ータ電源で陰極を加熱すると、外部導出線での発熱が大
きく、外部導８線と中継接続用金具やセラミックス絶縁
体との熱膨張差が大きくなり、その熱応力により比較的
短時間内に加熱電流の断続で真空気密封着部で剥がれが
生じ、短寿命となる。また、温度上昇により真空外囲器
を構成する金属類や電極等からガスが放出され、真空不
良になって電子放出不足、管内放電等の不都合を生じ易
くなる。

本発明は上記のような従来の問題点を解決したマグネト
ロンの陰極支持構体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］ 上記目的を達成するために本発明においては、陰極の両
端を夫々支持する２本の真空外囲器内部支持棒と、ステ
ム絶縁体の貫通孔を通り真空外囲器外大気側へ伸びる２
本の外部導出線と、前記ステム絶縁体の真空側端面の中
央に刻設された溝で互いに絶縁され夫々略半円形の２個
所のメタライズ面に真空気密に硬ろう付けされ夫々１本
の内部支持棒を所定状態に保持するように接続し其の接
続部から離れた前記貫通孔真空側開口位置で１本の外部
導出線と接続し其処を真空気密に封着した２個の中継接
続用金具とを備えたマグネトロンの陰極支持構体におい
て、外部導出線を銅または銅合金または銅クラッド金属
棒で製作し、この外部導出線との接続個所で中継接続用
金具に真空側へ突出した截頭円錐形または中段で直径を
小さくした有底円筒形または底面に孔を開けた有底円筒
形の凹部を設け、この凹部の突出端部に外部導出線を真
空気密に封着して、この封着部と、突出凹部の基部を囲
む中継接続用金具とステム絶縁体上面との真空気密封着
部間に、ある程度、軸方向に距離を設定することにした
。

Ｃ作用コ 上記のような手段を採れば、外部導出線に高周波数の陰
極加熱電流を通電したときに、電気伝導度が高く、非磁
性で表皮効果による抵抗損失が低下するから、外部導出
線が高温になるために生ずる不都合は解消される。導電
率の高い材料には、銅の他にもアルミニウム、銀、金な
どがあるが、銀や金は原価面で不適であり、アルミニウ
ムは接合が困難、融点が低いなどでやはり不適である。

また、銅線の代りに銅クラッド鉄線を用いる場合には、
銅クラッドを厚くすべきで、銅めっきは不可である。な
お、銅は非磁性である点が、表皮効果低減のために勿論
大いに役立っている。

上記のように銅線を外部導出線に用いると非常に有効で
あるが、熱膨張係数が大きいので、内部支持棒と外部導
出線と中継接続用金具で接続する個所の構造が、第３図
や第４図に示した従来の構造のままでは、外部導出線が
高温になり大きく熱膨張した際に、その影響で中継接続
用金具とセラミックス絶縁体との気密封着部に剥離が生
じ、真空不良、短寿命になる恐れがある。本発明では、
この問題点を、中継接続用金具と外部導出線との接続個
所と、中継接続用金具とセラミックス絶縁体上面との封
着個所との間に、成る程度の距離（実際にはセラミック
ス絶縁体上面の面積は小さいから軸方向にとることにな
る）を置き、外部導出線の大きな熱膨張の影響を、前記
両封着個所間の（中継接続用金具の材料である）封止金
属板単独部分の自由な変形によって吸収させることによ
り解消した。

［実施例コ 第１図（ａ）は本発明第１実施例の要部断面図で、図中
、２はステム絶縁体、２Ｂ、２Ｃは絶縁体２の上面に刻
設した溝、２Ｅは絶縁体２の下面に設けた凹部、４は内
部支持棒、１８は中継接続用金具、１８Ａは中継接続用
金具の外部導出線との接続部に真空側へ突出させた截頭
円錐形凹部、３０．４０は銅線を用いた外部導出線であ
る。外部導出線３０．４０の端部は截頭円錐形凹部１８
Ａの突出端部に硬ろう付け、レーザ溶接、プラズマ溶接
等により固着されている。この構造では、外部導出線３
０．４０と中継接続用金具１８の凹部１８Ａの突出端部
との固着部と、金具１８とセラミックス製絶縁体２との
気密封着部との間が、円錐面の長さだけ離れているため
、外部導出線３０．４０が銅線であっても其の熱膨張の
影響を円錐面部分で吸収し、金具１８と絶縁体２との封
着部への応力は小さくなる。

第１図（ｂ）は本発明第２実施例の要部断面図で、中継
接続用金具１８の外部導出線との接続部に真空側へ突出
させた中段で直径を小さくした有底円筒形の凹部１８Ｂ
が設けてあり、直径を小さくした突出端部の円筒内に外
部導出線が固着されている。この実施例では直径の大き
い円筒部が外部導出線の熱膨張の影響を吸収する。

第１図（Ｃ）は本発明第３実施例の要部断面図で、中継
接続用金具１８の外部導出線との接続部に真空側へ突出
させた底面に孔を開けた有底円筒形の凹部１８Ｃが設け
てあり、この孔に外部導出線の端部を挿通して真空気密
に封着固定しである。

第１図（ｄ）は本発明第４実施例の要部断面図で、中継
接続用金具１８の外部導出線との接続部に真空側へ突出
させた底面に小孔を開けた有底円筒形の凹部１８Ｄが設
けてあり、この孔に外部導出線の端部の直径を／ＪＳさ
くした突端を挿通して真空気密に封着固定しである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、マグネトロンの陰
極加熱用に高周波数のインバータ電源を用いても、マグ
ネトロン真空外囲器内金属部材のガス放出によるマグネ
トロン管内真空度の劣化や中継接続用金具とステム絶縁
体との間の真空気密封着部の剥がれによる短寿命事故が
発生せず、信頼性が高く安価で効率の良いマグネトロン
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明第１実施例の要部断面図、第１図
（ｂ）は本発明第２実施例の要部断面図、第１図（ｃ）
は本発明第３実施例の要部断面図、第１図（ｄ）は本発
明第４実施例の要部断面図、第２図は従来一般に用いら
れているマグネトロンの縦断面図、第３図はステム絶縁
体の上面に気密封着した中継接続用金具の近傍を示す斜
視図、第４図はほぼ同じ部分の外部導出線を含む平面で
の縦断面図である。 １・・・陰極部、　２・・・ステム絶縁体、　３．４・
・・内部支持棒、　７・・・陰極フィラメント、　８・
・・ベイン、　９・・・陽極円筒、　１８・・・中継接
続用金具、１８Ａ・・・截頭円錐形凹部、　　１８Ｂ・
・・中段で直径を小さくした有底円筒形の凹部、　　１
８Ｃ・・・底面に孔を開けた有底円筒形の凹部、　　１
８Ｄ底面に小孔を開けた有底円筒形の凹部、　　１９・
・・封着金属円筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、陰極の両端を夫々支持する２本の真空外囲器内部支
   持棒と、ステム絶縁体の貫通孔を通り真空外囲器外大気
   側へ伸びる２本の外部導出線と、前記ステム絶縁体の真
   空側端面の中央に刻設された溝で互いに絶縁され夫々略
   半円形の２個所のメタライズ面に真空気密に硬ろう付け
   され夫々１本の内部支持棒を所定状態に保持するように
   接続し其の接続部から離れた前記貫通孔真空側開口位置
   で１本の外部導出線と接続し其処を真空気密に封着した
   ２個の中継接続用金具とを備えたマグネトロンの陰極支
   持構体において、外部導出線を銅または銅合金または銅
   クラッド金属棒で製作し、この外部導出線との接続個所
   で中継接続用金具に真空側へ突出した截頭円錐形または
   中段で直径を小さくした有底円筒形または底面に孔を開
   けた有底円筒形の凹部を設け、この凹部の突出端部に外
   部導出線を真空気密に封着して、この封着部と、突出凹
   部の基部を囲む中継接続用金具とステム絶縁体との気密
   封着部間に、軸方向に距離を設定したとを特徴とするマ
   グネトロンの陰極支持構体。