JPH0521014A - マグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】陽極ベインの陽極円筒軸方向片側の端面のみに
ストラップリングを配設した、容易に所定の共振周波数
に合わせ込むことができ、しかも安価に製造できるマグ
ネトロンを提供することにある。 【構成】ベイン先端張出し部の陽極円筒軸方向の長さは
従来同様の長さとし、張出し部以外のベインの軸方向長
さを短くし、張出し部とそれ以外の部分との間に段差が
生じた形状のベインを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陽極円筒と其の内壁か
ら放射状に突出させた複数枚のベインよりなる空洞共振
器群を所望の共振周波数へ設計的に合わせ込みを行なう
ことが容易にでき、かつ、ホビング加工により陽極円筒
とベインとを一体成形する場合には、加工が容易となり
ホブの寿命も長くなるようにしたマグネトロンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のマグネトロンの一例の縦断面図を
図２に示す。陰極フィラメント１を囲み作用空間を隔て
て、複数枚の陽極ベイン２が放射状に配列され、これら
の陽極ベイン２は陽極円筒３に、ろう付けにより又はホ
ビングによる一体成形で、固着されている。

【０００３】陽極円筒３の上下には、短い円筒状の永久
磁石４が設置されている。磁石４からの磁束は、環状の
磁極５を通って、陰極フィラメント１の周囲に陽極ベイ
ンの先端との間に展開する作用空間に、円筒軸方向に静
磁界を形成する。ヨーク６は、永久磁石の磁束を通し、
ヨーク、永久磁石、磁極などの磁気部材により磁気回路
が構成されている。

【０００４】接地電位の陽極に対し大きな負電位にある
陰極フィラメント１から陽極に向けて放出された電子
は、互いに直交する電界と静磁界によるローレンツの力
に作用され、電子雲を形成して作用空間内を周回し、陽
極ベインの先端に高周波電界を及ぼし陽極内周の空洞共
振器内に高周波振動を生じさせる。

【０００５】図３は上記マグネトロンの陽極部分だけの
詳細な平面図を示す。図２の場合と同じ部品には同じ符
号を付けてある。図３で陽極ベイン２、２’は、陽極円
筒３の内壁から中心Ｏ方向へ向けて放射状に配設されて
いる。

【０００６】上記陽極ベイン２、２’は、それぞれ一つ
おきに直径の異なる第１のストラップリング（均圧環）
６１と、第２のストラップリング６２に電気的に接続さ
れている。図４は径の小さい第１（内）ストラップリン
グ６１と径の大きい第２（外）ストラップリング６２の
斜視図を示す。図５は１枚の陽極ベイン２の部分的断面
図を示す。この陽極ベイン２には、直径の小さい内スト
ラップリング６１が接続され、大径の外ストラップリン
グ６２は接続されていない。図２に示した従来のマグネ
トロンの例では、ベインの円筒軸方向の両側の端面にス
トラップリングが配設されているが、片側のみに設置し
ても機能上問題はない。但し、陽極円筒と陽極ベインで
構成される空洞、及びそれらを一つおきに接続するスト
ラップリングにより決定される共振周波数を、所定の値
に合わせ込む必要がある。ベインの円筒軸方向片側の端
面だけにストラップリングを配設した構造では、ストラ
ップリングにより形成される静電容量が不足するため、
所定の共振周波数に合わせることが困難とされていた。
しかし、特願平２−４０５６４１号で提案された技術に
よって、図６に示すように、各ベインの先端に張出し部
を設ければ、各ベインの先端部間に平行板コンデンサが
形成されるため、ストラップリング間の静電容量不足を
補うことが出来る。

【０００７】図２に示すように、陽極ベイン２の中の１
枚には、マイクロ波出力を導き出すためのアンテナリー
ド７が銀ろう付け等により接続されている。陽極ベイン
２に発生した高周波電圧は、アンテナリード７によっ
て、アンテナ８に導かれ、そこで高周波電界を発生させ
てマイクロ波出力を外部に放射する。アンテナ８には、
不要放射を防止するためのチョーク部９が一体に形成さ
れている。アンテナ８は、アンテナカバー１０によって
保護されている。アンテナ８およびアンテナカバー１０
は、出力側セラミックス１１により、マグネトロンの外
枠と成り、かつ磁気回路を形成するヨーク６と電気的に
絶縁されている。電子を放出する陰極フィラメント１
は、電子放出特性および加工性などを勘案して、一般に
は、酸化トリウム（ＴｈＯ₂）を微量含有するタングス
テンが用いられる。上側エンドシールド２１および下側
エンドシールド２２は、それぞれ、陰極リード２３およ
び２４によって支持されている。これらのエンドシール
ド、及び陰極リードの材料には、耐熱性、加工性の観点
から、一般的には、モリブデンが採用されている。２本
の陰極リードは、入力側セラミックス２５によって支持
されている。陰極リード２３及び２４は、陰極端子２６
と共に、入力側セラミックス２５に真空気密を保つよう
に銀ろう付けされている。

【０００８】マグネトロンに振動、衝撃などが加わり、
陰極リード２３、２４が振動し、しかも、その振動の仕
方が陰極リード２３、２４で異なる場合には、陰極フィ
ラメント１に機械的なストレスを生じさせ、陰極フィラ
メント１の断線を引き起こす恐れがある。これを防止す
るためにスペーサ２７が配置されている。このスペーサ
の効果によって、陰極リードが振動した場合でも、その
振動による陰極リード２３と２４の動きは殆ど同一にな
るため、陰極フィラメントには殆どストレスが加わらな
いようにすることが出来る。スリーブ２８は、スペーサ
２７を所定の位置に支持するためのものである。なお、
３１はチョークコイル、３２は陰極フィラメント加熱用
導線を通す貫通コンデンサで、これら両者でマイクロ波
が加熱用電源線にのって外部の商用電源側へ不要波とし
て漏洩するのを防止するフィルタを形成し、フィルタケ
ース３４内に格納されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにベインの
円筒軸方向片側の端面だけにストラップリングを配設し
たときに、静電容量不足を補って所定の共振周波数に合
わせるために、ベインの先端に張出し部を設けた場合、
一般的には、ストラップリングの厚さ、ストラップリン
グ同士の間隔、あるいはベインの高さで、合わせ込みが
可能である。ストラップリングの配設を片側化した場
合、静電容量不足のため、共振周波数は高い方へシフト
する。これを補正するため前述のベイン先端張出し部に
よる平板コンデンサ機能の付加のほか、ａ：ストラップ
リングの厚さを大きくする、ｂ：ストラップリングの間
隔を狭くする、ｃ：ベインの軸方向高さを低くする（空
洞のインダクタンス分を大きくする）等の手段がある。
ａについては、ストラップリング製造面で問題がでてく
る。つまり、プレス抜きで作る場合、破断面のダレのバ
ラツキ等が大きくなり共振周波数のバラツキとなる。ｂ
については、ストラップリング間のろう付け不良（タッ
チ不良）の要因となり好ましくない。ｃについては作用
空間を狭くすることになり、マグネトロン性能を損なう
ことになる。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決し、共振周
波数の合わせ込みが設計的に容易な形状のベインを持
ち、かつ、原価的にも最も安価に陽極を製作できる、マ
グネトロンを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、陽極および陽極ベイン先端で構成
される作用空間の大きさを変えないため、ベイン先端張
出し部の陽極円筒軸方向の長さは従来同様の長さとし、
張出し部以外のベインの軸方向長さを短くし、ベインの
ストラップリングを配設しない側の円筒軸方向端面に、
張出し部とそれ以外の部分との間に段差が生じた形状の
ベインを用いることにした。

【００１２】

【作用】上記のような手段を採れば、マグネトロンの性
能に関係する作用空間の大きさは、ベイン先端に設けた
張出し部の陽極円筒の軸方向の長さで決まるため、マグ
ネトロンの性能を損なうことはない。

【００１３】一方、張出し部以外のベインの円筒軸方向
の高さを低くすることは、円筒の半径方向に比較的長
い、ベインの実質的な部分の高さが小さくなるのである
から、共振空洞のインダクタンス分が大きくなり、共振
周波数は低くなる。

【００１４】片側ストラップリング方式の陽極構造にす
ると、基本的には共振周波数が高くなる傾向をもってい
るが、上記手段によって共振周波数を下げるようにする
と、両方の影響でちょうど共振周波数が変らないように
することが出来る。

【００１５】

【実施例】図１は本発明一実施例の陽極（陽極円筒とベ
インとをホビング加工によって一体成形したもの）を示
す図で、（ａ）はそのストラップリング収納用の溝が無
い方の端面を見た平面図、（ｂ）はその中心を通る平面
による断面図（但しベインは断面にしてない）である。
２１はベイン先端の張出し部と張出し部以外のベインと
で軸方向高さに差が生じている段差部である。

【００１６】なお、ホビング加工による場合、図１に示
すような本発明に係る形状にすると、ストラップリング
収納用の溝を形成させない側のベインの端面は切削加工
をしないで形成することができ、しかも、ベイン先端に
張出し部を設けたので排除されるべき材料（無酸素銅）
の平面積が減少して、ホブ押し込みに対する抵抗力が低
下し、かつ張出し部分だけが他部分より円筒軸方向に端
面が突出しているベイン形状にしたことによって、この
突出個所に押し出された材料の一部が収容され、先端に
張出し部がなく先端部軸方向の端面が他部分より突出し
ていない従来のベインの場合に比べて、加工用ホブの寿
命が約２倍に伸びた。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
グネトロンの基本特性を損なうことなく所定の共振周波
数への合わせ込みが設計的に容易になり、かつ、ホビン
グ加工によって陽極円筒とベインとを一体に成形する場
合、ベインの円筒軸方向片側の端面の切削加工が不要に
なり、しかも加工用ホブの寿命が約２倍になるという効
果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の陽極（陽極円筒とベインとを
ホビング加工によって一体成形したもの）を示す図で、
（ａ）はそのストラップリング収納用の溝が無い方の端
面を見た平面図、（ｂ）はその中心を通る平面による断
面図（但しベインは断面にしてない）である。

【図２】従来のマグネトロンの一例の縦断面図である。

【図３】図２に示した従来のマグネトロンの陽極部分だ
けの詳細な平面図である。

【図４】径の小さい第１（内）ストラップリングと径の
大きい第２（外）ストラップリングを示す斜視図であ
る。

【図５】１枚の陽極ベインの部分的断面図である。

【図６】各ベインの先端に設ける張出し部を示す平面図
である。

【符号の説明】 ２…陽極ベイン、 ３…陽極円筒、 ２１…ベインの先
端張出し部と他部分との円筒軸方向段差部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 由文 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 松田 健一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】陽極円筒と其の内壁から放射状に突出させ
   た複数枚のベインにより陽極円筒内周に空洞共振器群を
   形成させ、各ベインの円筒軸方向片側の端面のみに円筒
   中心から一定の位置に溝を刻設し、その中に複数枚のベ
   インを夫々１枚おきに交互に電気的に接続する内外の均
   圧環を配設して収納させ、各ベインの先端に両隣接ベイ
   ンの先端側へ対称に突出し隣接ベイン側と平行な平面で
   対向する張出し部分を設けたマグネトロンにおいて、均
   圧環を配設してない側の各ベインの円筒軸方向端面で、
   上記各ベインの先端に設けた張出し部分の円筒軸方向端
   面を、張出していない部分のベインの端面から所定の段
   差をもって軸方向に突出させたことを特徴とするマグネ
   トロン。