JPH076701A - マグネトロン陰極構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】陰極組立工程の自動化が容易で作業性が大幅に
向上し、原価低減効果が大きく、しかも致命的不良の発
生も防止されるようにしたマグネトロン陰極構体を提供
することにある。 【構成】陰極給電線の、モリブデン製部分であるセンタ
リード１２３、サイドリード１２４と、ステンレス製の
フィラメントリード１２６ａとを、ステムセラミックス
１２５の管内側端部のメタライズ面に真空気密に接合し
た端子板１２９を介して接続し、更に、陰極リードのう
ちセンタリード１２３の曲げ部を長さ方向の中央部に位
置させて中点に対し対称に形成させ、かつ其の端部のめ
っきを廃止して、陰極組立工程の自動化を著しく容易に
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マグネトロン陰極構体
のヘリカルに形成されたフィラメント内部の管軸上を通
りフィラメント上端部をエンドシールドを介して支持す
るセンタリードを、中央部に設けた曲げ部に対し全く対
称に形成して、方向性をなくし、陰極組立工程の自動化
を容易にしたマグネトロン陰極構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず図４によって従来のマグネトロンの
構造を説明する。陰極フィラメント１０１の周囲を、円
筒壁状のいわゆる作用空間を隔てて、偶数枚の陽極ベイ
ン１０２の先端が取り囲んでいる。陽極ベイン１０２
は、陽極円筒１０３の内壁から管軸に向けて放射状に配
列され、陽極円筒の内壁と共にマイクロ波に対する空洞
共振器群を形成している。陽極円筒の上下端には、それ
ぞれ摺り鉢状部の底部の孔の周縁が作用空間に近付くよ
うに形成された磁極１０５の大径部周縁が結合されてい
る。上下磁極大径部の外面に、それぞれ、真空外囲器の
壁面を挾んで環状永久磁石１０４が密着配置され、更に
上下永久磁石の外表面に接して陽極円筒などを枠状に囲
み外部磁気回路となる軟強磁性体製のヨーク１０６が配
置されており、永久磁石の起磁力によって作用空間には
管軸方向の静磁界が形成されている。陽極円筒は安全対
策上接地され、陰極フィラメントは高い負電位に保持さ
れる。高温に加熱された陰極フィラメントから放出され
た電子は陽極ベインの端部に引かれて加速されるが、作
用空間には上記管軸方向の静磁界が形成されているため
に、管軸の周囲を旋回させるような力が電子に作用し、
作用空間内の電子密度に粗密が生じ、電子密度の高い部
分が所謂電子極となって作用空間内を高速で旋回し、上
記空洞共振器群内にマイクロ波振動を発生させる。この
マイクロ波振動の電力を陽極ベインに接続したアンテナ
リード１０７によりアンテナ１０８に導き、ここから放
射されたマイクロ波電力を外部で利用する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】陰極フィラメント１０
１を支持する高融点金属例えばモリブデン製のセンタリ
ード１２３とサイドリード１２４は、それぞれ下方のス
テムセラミックス１２５の貫通孔を通って下方に導か
れ、ステムセラミックスの外部端面のメタライズ部に陰
極端子１２６と共にそれぞれ真空気密にろう付けされて
いる。かかる構造では、ステムセラミックスの貫通孔と
モリブデン製リード線の間には多少の隙間があるため
に、これらのリード線が振動する恐れがあるが、長さが
異なるセンタリードとサイドリードとがそれぞれ勝手に
振動すると、表面が炭化処理されて比較的脆い陰極フィ
ラメントが破断する場合が生ずるので、スペーサ１２７
を配置して、たとえリード線が振動するにしても両リー
ドがフィラメントと一緒に略同様に振動し、フィラメン
トの破断が生じないようにしてある。しかし、かかる構
造では、センタリードの上部で管軸上に配置される部分
から、管軸に平行ではあるがステムセラミックスの貫通
孔を通って其の外部端面で陰極端子に接続される下方部
分に移行する曲げ部の位置がセンタリードの中央よりも
上端部に近くなり、かつステムセラミックスの外部端面
に陰極端子と共に真空気密にろう付けされるべきセンタ
リードの下端部には、ろうが良く馴染むようにニッケル
めっきを施しておかなければならない。しかし、このよ
うなセンタリードの構造は、長さ方向に曲げ部が中央よ
りも上端部に近く偏在し、かつ下端部のみにニッケルめ
っきを行う必要があって、製造工程を自動化する際の難
点になるという問題があった。

【０００４】本発明は上記のような問題がなく、陰極組
立工程の自動化に好都合なセンタリードを備えたマグネ
トロン陰極構体を提供することを課題とする。

【０００５】

【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、マグネトロンのヘリカルに巻回し
た陰極フィラメントを其の上下端でそれぞれエンドシー
ルドを介して支持する高融点金属製のセンタリードとサ
イドリードの下端を、ステムセラミックスの管内側の面
に直径方向に刻設した絶縁溝を隔てて夫々半円形に形成
されたメタライズ面に、真空気密に接合された２個の半
円形端子板に、それぞれ個別に結合させて支持させ、ま
た、上記ステムセラミックスの貫通孔を通って管外で加
熱用電源に接続される２本のフィラメントリードの上記
端子板に被覆された管内側端部を、それぞれ上記端子板
に接続することにより、上記センタリードとサイドリー
ドとを、それぞれ、上記フィラメントリードに電気的に
接続し、更に、上記センタリードの、管軸上に位置する
部分から管軸に平行ではあるが上記端子板に溶着され管
軸から離れて位置する部分に移行する曲げ部をセンタリ
ードの中央部に設けて、センタリードを、一平面上で長
さ方向の中点に対し点対称に形成し、かつ表面は全て素
材生地のまま仕上げることにした。

【０００６】

【作用】センタリードやサイドリードは高温に加熱され
る陰極フィラメントを支持しなければならないので、高
融点金属たとえばモリブデンによって製作しなければな
らない。しかし、高融点金属は高価なため、センタリー
ドやサイドリードを、高融点金属で製作することはマグ
ネトロンの管内部分だけに止め、管外で陰極加熱電源に
接続するフィラメントリードは遥かに安価な鉄系たとえ
ばステンレス製にすることが従来すでに提案され、モリ
ブデン製部分とステンレス製部分とを、ステムセラミッ
クスの管内側の面に真空気密にろう付けした夫々半円形
の端子板によって、中継させることが一部実行されてい
た。このようにしたセンタリードの斜視図を図２（ａ）
に、サイドリードの斜視図を図２（ｂ）に示す。これら
の図で、上記半円形端子板１２９により、陰極フィラメ
ントに加熱電力を供給する給電線のモリブデン製部分と
ステンレス製部分とが電気的に接続されているのが判
る。また、図３は、モリブデン製のセンタリード１２３
の下端とステンレス製のフィラメントリード１２６ａの
端部とを、ステムセラミックス１２５の管内側端面に直
径方向の絶縁溝を隔てて形成された半円形メタライズ面
に真空気密にろう付けされた半円形端子板１２９によっ
て接続している状態を示す詳細図である。フィラメント
リード１２６ａの管内側端部は図３に示すように端子板
１２９の円筒状突出部内に挿入され被覆されているか
ら、端子板１２９がセラミックス１２５の管内側のメタ
ライズした端面に真空気密にろう付け封着されていれ
ば、フィラメントリード端部と端子板とは、単に電気的
に接続されていれば良い。また、センタリード１２３の
端部は端子板１２９のバーリング部１２９ａに挿入さ
れ、ろう付けにより支持されている。

【０００７】従来は、上記のような構造にすることによ
り、モリブデン線の長さを短くして原価低減を図ってい
たが、それ以上の変更または改良は行っていなかった。
すなわち、センタリードの、管軸上に位置する部分か
ら、管軸に平行ではあるが上記端子板に溶着され管軸か
ら離れて位置する部分へ移行する曲げ部の、センタリー
ド長さ方向の位置についての特別な注意は払っておら
ず、また下端部のニッケルめっきも依然実施していた。
しかし、上記モリブデン線の長さを短縮した構造にし、
さらに実験的に極力モリブデン製リードの長さの短縮を
図った結果、センタリードの上記曲げ部の位置をセンタ
リードの長さ方向中央部に配置できることが判った。こ
うしてセンタリードの形状を中央に対して対称形にすれ
ばセンタリードの成形は容易になるが、もし一方の端部
だけにニッケルめっきが施してあると、陰極の自動組立
工程でセンタリードの上下を間違えて組立てた場合（形
状的に上下対称になれば却って間違え易くなる）、ニッ
ケルめっき部は陰極フィラメントの上端部近傍に配置さ
れ高温に曝らされることになって、ニッケルめっきが溶
融、ガス放出して、マグネトロン管内の真空度劣化とい
う致命的な不良を招くに至る。この件に関して更に図３
によって考察すると、センタリード１２３の下端を半円
形端子板１２９のバーリング部１２９ａに挿入固着して
支持させる個所では、その周囲で半円形端子板１２９が
ステムセラミックス１２５のメタライズ面１２５ａに真
空気密にろう付けされていれば、たとえ、センタリード
１２３の下端と端子板１２９との固着部に真空気密性が
なくても、マグネトロン管内の真空気密の保持に問題は
ない。すなわち、センタリードの一端に、従来のよう
に、ろう材との馴染みを良くするためのニッケルめっき
を施す必要がなくなり、センタリードの丁度中央部に曲
げ部を設け、形状的にも表面仕上げ状態（めっき）で
も、センタリードを長さ方向の中点に対し一平面上で全
く点対称に形成して差し支えないことになる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明一実施例の説明図である。図
中、１２３はモリブデン製のセンタリード、１２４はモ
リブデン製のサイドリード、１２５はステムセラミック
ス、１２６ａはフィラメントリード、１２９は、それぞ
れ、センタリード１２３の下端、サイドリード１２４の
下端が接続支持されている２個の半円形端子板、１４２
は陽極円筒下端部からステムセラミックスの管内側端面
に至る部分の真空外囲器となるシール部材である。セン
タリード１２３とフィラメントリード１２６ａとを端子
板１２９により接続したもの、サイドリード１２４とフ
ィラメントリード１２６ａとを端子板１２９により接続
したものは、あらかじめ図２に示したようにサブアセン
ブリされる。端子板１２９は予めろう材として役立つ銀
によって厚めにめっきしてある。センタリード１２３や
サイドリード１２４の下端は、端子板１２９のバーリン
グ部に、かしめやレーザ溶接等により仮止め固定されて
いる。次にステムセラミックス１２５、シール部材１４
２の組立を行うための組立治具の中に上記図２に示した
サブアセンブリされたリード組立を投入することにな
る。なお、既述のように、モリブデン製リード線の端子
板とろう付けする端部に、ニッケルめっきを施しておく
必要はない。更に、センタリードの２個所の曲げ位置
（その間が曲げ部１２３ａ）は、それぞれ、両端から図
１に示すように等距離ｌにあるため、センタリード１２
３は一平面上で長さ方向の中点に対し点対称に形成すれ
ば良い。このニッケルめっきしてないセンタリード１２
３の端部と端子板１２９の銀ろうによる接合は、端子板
バーリング部と陰極リード間の隙間を０．０２〜０．０
５ｍｍ程度に押さえておけば、端子板の銀めっきが溶融
される際、毛細管現象により銀で隙間を埋めることがで
き、その結果、陰極リードを十分な強度で固定支持する
ことが出来る。なお、陰極リードのうち、サイドリード
は曲げ部がなく、形状的に方向性はない。従って、本発
明によりセンタリードの方向性がなくなれば、陰極リー
ドは２本とも方向性がなくなったことになり、陰極組立
工程の自動化が著しく容易になる。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、陰
極リードの方向性がなくなり、陰極組立工程の作業性が
大幅に向上し、しかも端部のニッケルめっき廃止によ
り、原価低減効果だけでなく、方向を間違えたときの致
命的不良の発生も防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の説明図である。

【図２】本発明実施例の組立作業時に、２種類の陰極リ
ードについて、予めサブアセンブリした状態を説明する
斜視図である。

【図３】管内側陰極リードの下端と、管外で加熱用電源
に接続されるフィラメントリードの管内側端部とを、ス
テムセラミックスの管内側端面に真空気密にろう付け接
合された端子板を介して電気的に接続する部分の詳細説
明図である。

【図４】従来のマグネトロンの構造を説明するための管
軸を通る平面による断面図である。

【符号の説明】

１０１…陰極フィラメント、 １０２…ベイン、 １０
３…陽極円筒、 １０４…環状永久磁石、 １０５…磁
極、 １０６…ヨーク、 １０７…アンテナリード、
１０８…アンテナ、 １２３…センタリード、 １２３
ａ…曲げ部、１２４…サイドリード、 １２５…ステム
セラミックス、 １２５ａ…メタライズ面、 １２６…
陰極端子、 １２６ａ…フィラメントリード、 １２７
…スペーサ、 １２９…端子板、 １４２…シール部
材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂内 仁侃 千葉県茂原市早野3673番地 日立日進エレ クトロニクス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネトロンのヘリカルに巻回した陰極フ
   ィラメントを其の上下端でそれぞれエンドシールドを介
   して支持する高融点金属製のセンタリードとサイドリー
   ドの下端を、ステムセラミックスの管内側の面に直径方
   向に刻設した絶縁溝を隔てて夫々半円形に形成されたメ
   タライズ面に、真空気密に接合された２個の半円形端子
   板に、それぞれ個別に結合させて支持させ、また、上記
   ステムセラミックスの貫通孔を通って管外で加熱用電源
   に接続される２本のフィラメントリードの上記端子板に
   被覆された管内側端部を、それぞれ上記端子板に接続す
   ることにより、上記センタリードとサイドリードとを、
   それぞれ、上記フィラメントリードに電気的に接続し、
   更に、上記センタリードの、管軸上に位置する部分から
   管軸に平行ではあるが上記端子板に溶着され管軸から離
   れて位置する部分に移行する曲げ部をセンタリードの中
   央部に設けて、センタリードを、一平面上で長さ方向の
   中点に対し点対称に形成し、かつ表面は全て素材生地の
   まま仕上げたことを特徴とするマグネトロン陰極構体。