JPH11219663A - マグネトロン - Google Patents
マグネトロンInfo
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- JPH11219663A JPH11219663A JP10316104A JP31610498A JPH11219663A JP H11219663 A JPH11219663 A JP H11219663A JP 10316104 A JP10316104 A JP 10316104A JP 31610498 A JP31610498 A JP 31610498A JP H11219663 A JPH11219663 A JP H11219663A
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- anode
- magnetron
- anode structure
- cylindrical member
- vanes
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- 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
- H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
- H01J23/10—Magnet systems for directing or deflecting the discharge along a desired path, e.g. a spiral path
-
- 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
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
- H01J23/20—Cavity resonators; Adjustment or tuning thereof
- H01J23/213—Simultaneous tuning of more than one resonator, e.g. resonant cavities of a magnetron
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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
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/18—Resonators
- H01J23/22—Connections between resonators, e.g. strapping for connecting resonators of a magnetron
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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
- H01J23/40—Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy to or from the interaction circuit
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的低い周波数で動作しながらも、比較的
コンパクトで且つ低重量の構造体であるマグネトロン用
のアノード構造体を提供する。 【解決手段】 マグネトロン用のアノード構造体は、半
径方向に延びる部分３ａ及び周囲方向に延びる部分３ｂ
を有するＴ字型のアノード翼３を備え、周囲方向部分３
ｂの円筒面３ｃが、完成したマグネトロンのカソードに
対向する。Ｔ字型翼の使用により、インダクタンスが増
加し、従って、従来のマグネトロンに比してマグネトロ
ンの寸法を増加せずに低周波数の放射を発生することが
できる。又、アノード構造体の各端に２つ以上の、好ま
しくは４つのアノードストラップ５ないし８を使用する
ことにより、キャパシタンスを増加して周波数を更に減
少することができる。好ましくは、このアノード構造体
は、１００ＭＨｚで動作するマグネトロンに対し５００
ガウス程度の高い磁界が使用されるマグネトロンに組み
込まれる。更に、アノードシェル２自体が磁界戻り路を
形成する。
コンパクトで且つ低重量の構造体であるマグネトロン用
のアノード構造体を提供する。 【解決手段】 マグネトロン用のアノード構造体は、半
径方向に延びる部分３ａ及び周囲方向に延びる部分３ｂ
を有するＴ字型のアノード翼３を備え、周囲方向部分３
ｂの円筒面３ｃが、完成したマグネトロンのカソードに
対向する。Ｔ字型翼の使用により、インダクタンスが増
加し、従って、従来のマグネトロンに比してマグネトロ
ンの寸法を増加せずに低周波数の放射を発生することが
できる。又、アノード構造体の各端に２つ以上の、好ま
しくは４つのアノードストラップ５ないし８を使用する
ことにより、キャパシタンスを増加して周波数を更に減
少することができる。好ましくは、このアノード構造体
は、１００ＭＨｚで動作するマグネトロンに対し５００
ガウス程度の高い磁界が使用されるマグネトロンに組み
込まれる。更に、アノードシェル２自体が磁界戻り路を
形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネトロンに係
り、より詳細には、マグネトロンに使用するためのアノ
ード構造体に係る。
り、より詳細には、マグネトロンに使用するためのアノ
ード構造体に係る。
【０００２】
【従来の技術】マグネトロンは、良く知られた種類のマ
イクロ波管であり、通常は、複数の共振空洞を形成する
円筒状のアノード構造体によって中央のカソードが取り
巻かれたものより成る。例えば、アノード構造体は、円
筒状のアノードリングを備え、その中に複数の半径方向
に配置されたアノード翼が配置される。
イクロ波管であり、通常は、複数の共振空洞を形成する
円筒状のアノード構造体によって中央のカソードが取り
巻かれたものより成る。例えば、アノード構造体は、円
筒状のアノードリングを備え、その中に複数の半径方向
に配置されたアノード翼が配置される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マグネトロンは、アノ
ード構造体の形状及び寸法に基づき、ある範囲の周波数
にわたってマイクロ波放射を発生するのに使用される。
しかしながら、マグネトロンは、例えば、周波数４００
ＭＨｚ以下の低周波数放射の発生に使用するのは一般に
不向きであると考えられる。これら低周波数は、従来の
マグネトロン設計を拡張することにより達成できるが、
これにより形成される装置は、大きな体積を占有すると
共に、受け入れられないほど重く且つ機械的に弱いもの
となる。いかなる場合も、大きな装置を形成するには、
使用する材料の量を増加しなければならないだけでな
く、大きな設計により課せられる機械的なストレスに抵
抗し且つ所要の真空に耐えるために、種々の部品も大き
くしなければならない。
ード構造体の形状及び寸法に基づき、ある範囲の周波数
にわたってマイクロ波放射を発生するのに使用される。
しかしながら、マグネトロンは、例えば、周波数４００
ＭＨｚ以下の低周波数放射の発生に使用するのは一般に
不向きであると考えられる。これら低周波数は、従来の
マグネトロン設計を拡張することにより達成できるが、
これにより形成される装置は、大きな体積を占有すると
共に、受け入れられないほど重く且つ機械的に弱いもの
となる。いかなる場合も、大きな装置を形成するには、
使用する材料の量を増加しなければならないだけでな
く、大きな設計により課せられる機械的なストレスに抵
抗し且つ所要の真空に耐えるために、種々の部品も大き
くしなければならない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、マグネトロン
を提供すると共に、マグネトロンに使用するアノード構
造体であって、比較的低い周波数で動作できるが、比較
的コンパクトで且つ低重量の構造体であるようなアノー
ド構造体を提供することである。本発明の第１の特徴に
よれば、共振空洞を形成するようにアノード翼が内部に
配置された円筒状部材を備え、各アノード翼は円筒状部
材において他のアノード翼と実質的に同じ厚みの半径方
向に延びる部分を有するようなマグネトロン用のアノー
ド構造体において、複数のアノード翼の各々は、実質的
に半径方向に延びる第１部分を有すると共に、その内端
に実質的に周囲方向に延びる第２部分を有するアノード
構造体が提供される。
を提供すると共に、マグネトロンに使用するアノード構
造体であって、比較的低い周波数で動作できるが、比較
的コンパクトで且つ低重量の構造体であるようなアノー
ド構造体を提供することである。本発明の第１の特徴に
よれば、共振空洞を形成するようにアノード翼が内部に
配置された円筒状部材を備え、各アノード翼は円筒状部
材において他のアノード翼と実質的に同じ厚みの半径方
向に延びる部分を有するようなマグネトロン用のアノー
ド構造体において、複数のアノード翼の各々は、実質的
に半径方向に延びる第１部分を有すると共に、その内端
に実質的に周囲方向に延びる第２部分を有するアノード
構造体が提供される。
【０００５】本発明の第２の特徴によれば、共振空洞を
形成するように複数のアノード翼が内部に配置された円
筒状部材を備え、円筒状部材内に配置された各アノード
翼は、実質的に半径方向に延びる第１部分を有すると共
に、その内端に実質的に周囲方向に延びる第２部分を有
するマグネトロン用のアノード構造体が提供される。本
発明の第３の特徴によれば、共振空洞を形成するように
アノード翼が内部に配置された円筒状部材を備え、複数
のアノード翼の各々は、実質的に半径方向に延びる第１
部分を有すると共に、その内端に実質的に周囲方向に延
びる第２部分を有し、上記複数のアノード翼は、円筒状
部材内で１組のアノード翼のアノード翼と交互に配置さ
れ、上記１組の各アノード翼は、実質的に均一な厚みの
実質的に半径方向に延びる部分のみを有するマグネトロ
ン用のアノード構造体が提供される。
形成するように複数のアノード翼が内部に配置された円
筒状部材を備え、円筒状部材内に配置された各アノード
翼は、実質的に半径方向に延びる第１部分を有すると共
に、その内端に実質的に周囲方向に延びる第２部分を有
するマグネトロン用のアノード構造体が提供される。本
発明の第３の特徴によれば、共振空洞を形成するように
アノード翼が内部に配置された円筒状部材を備え、複数
のアノード翼の各々は、実質的に半径方向に延びる第１
部分を有すると共に、その内端に実質的に周囲方向に延
びる第２部分を有し、上記複数のアノード翼は、円筒状
部材内で１組のアノード翼のアノード翼と交互に配置さ
れ、上記１組の各アノード翼は、実質的に均一な厚みの
実質的に半径方向に延びる部分のみを有するマグネトロ
ン用のアノード構造体が提供される。
【０００６】本発明の第４の特徴によれば、共振空洞を
形成するようにアノード翼が内部に配置された円筒状部
材を備え、複数のアノード翼の各々は、実質的に半径方
向に延びる第１部分を有すると共に、その内端に実質的
に周囲方向に延びる第２部分を有し、この第２部分は一
端において第１部分に接合するマグネトロン用のアノー
ド構造体が提供される。従来のマグネトロンにおいて
は、アノード翼が半径方向に延びる部分しか含んでいな
い。本発明の上記いずれの特徴によるアノード構造体に
おいても、アノード翼の第２部分がアノード空洞の周り
の電流路の長さを効果的に増加し、従って、アノード構
造体のインダクタンスを増加する。マグネトロンの動作
周波数は、キャパシタンスで乗算されたインダクタンス
の平方根の逆数に比例するので、本発明を使用すること
により得られるインダクタンスの増加は、マグネトロン
の動作周波数を低下するという効果を有する。従って、
アノード構造体の所与の全寸法及び同じ数のアノード空
洞に対し、従来の構造体に比較して、本発明を使用する
ことにより著しく低い動作周波数が達成される。
形成するようにアノード翼が内部に配置された円筒状部
材を備え、複数のアノード翼の各々は、実質的に半径方
向に延びる第１部分を有すると共に、その内端に実質的
に周囲方向に延びる第２部分を有し、この第２部分は一
端において第１部分に接合するマグネトロン用のアノー
ド構造体が提供される。従来のマグネトロンにおいて
は、アノード翼が半径方向に延びる部分しか含んでいな
い。本発明の上記いずれの特徴によるアノード構造体に
おいても、アノード翼の第２部分がアノード空洞の周り
の電流路の長さを効果的に増加し、従って、アノード構
造体のインダクタンスを増加する。マグネトロンの動作
周波数は、キャパシタンスで乗算されたインダクタンス
の平方根の逆数に比例するので、本発明を使用すること
により得られるインダクタンスの増加は、マグネトロン
の動作周波数を低下するという効果を有する。従って、
アノード構造体の所与の全寸法及び同じ数のアノード空
洞に対し、従来の構造体に比較して、本発明を使用する
ことにより著しく低い動作周波数が達成される。
【０００７】例えば、本発明の第１及び第２の特徴の１
つの効果的な実施形態においては、上記複数のアノード
翼の少なくとも幾つかの翼の第１部分は、第２部分の長
さに沿った中間点において各第２部分に接合する。これ
は、「Ｔ字型」のアノード翼を与える。Ｔ字型形状のア
ノード翼は、対称性が与えられるために効果的である。
しかしながら、本発明の幾つかの特徴は、例えば、「Ｌ
字型」のアノード翼を用いても達成できる。これらの各
々は、円筒状アノード部材の周囲に同じ向きで配置され
てもよいし、或いは別の構成においては、例えば、交互
のＬ字型アノード翼の向きを逆にしてもよい。例えば、
本発明の第１の特徴に関する特に効果的な実施形態で
は、上記複数のアノード翼がアノード構造体の全てのア
ノード翼を含む。この構成体は、高度の対称性と、比較
的大きなインダクタンス増加とを保持する。しかしなが
ら、ある用途については、本発明の第３の特徴に基づ
き、例えば、周囲方向部分を有するアノード翼と、半径
方向のみに延びる従来構造のアノード翼とを交互に配置
するのが望ましい。
つの効果的な実施形態においては、上記複数のアノード
翼の少なくとも幾つかの翼の第１部分は、第２部分の長
さに沿った中間点において各第２部分に接合する。これ
は、「Ｔ字型」のアノード翼を与える。Ｔ字型形状のア
ノード翼は、対称性が与えられるために効果的である。
しかしながら、本発明の幾つかの特徴は、例えば、「Ｌ
字型」のアノード翼を用いても達成できる。これらの各
々は、円筒状アノード部材の周囲に同じ向きで配置され
てもよいし、或いは別の構成においては、例えば、交互
のＬ字型アノード翼の向きを逆にしてもよい。例えば、
本発明の第１の特徴に関する特に効果的な実施形態で
は、上記複数のアノード翼がアノード構造体の全てのア
ノード翼を含む。この構成体は、高度の対称性と、比較
的大きなインダクタンス増加とを保持する。しかしなが
ら、ある用途については、本発明の第３の特徴に基づ
き、例えば、周囲方向部分を有するアノード翼と、半径
方向のみに延びる従来構造のアノード翼とを交互に配置
するのが望ましい。
【０００８】アノード構造体の一端に２つ以上のアノー
ドストラップが含まれるのが好都合である。アノード構
造体の各端に２つ以上のアノードストラップが含まれる
のが更に好ましい。アノード構造体の少なくとも一端に
４つのアノードストラップが含まれるのが好ましい。別
の構成では、アノード構造体の少なくとも１つの端に３
つ又は４つ以上のアノードストラップが含まれる。通常
設けられる２つのアノードストラップに代わって多数の
アノードストラップを使用することにより、アノード回
路に大きなキャパシタンスを得ることができる。アノー
ドストラップの対向表面間にはキャパシタンスが存在
し、従って、２つ以上のアノードストラップを使用する
ことにより、通常適当と考えられるものから、ストラッ
プの寸法又は間隔を変更する必要なく、このキャパシタ
ンスを増加することができる。又、アノードストラップ
の面とアノード翼の対向面との間にキャパシタンスが追
加される。従って、アノード回路の対向表面積を増加す
ることにより、公差の問題、又はキャパシタンスを増加
するためにストラップを互いに接近させるよう試みた場
合に生じる電気的ブレークダウンに伴う問題を引き起こ
すことなく、キャパシタンスを増加することができる。
同じ全寸法の従来の構造体に比してキャパシタンスの増
加はマグネトロンの動作周波数の低下を与える。
ドストラップが含まれるのが好都合である。アノード構
造体の各端に２つ以上のアノードストラップが含まれる
のが更に好ましい。アノード構造体の少なくとも一端に
４つのアノードストラップが含まれるのが好ましい。別
の構成では、アノード構造体の少なくとも１つの端に３
つ又は４つ以上のアノードストラップが含まれる。通常
設けられる２つのアノードストラップに代わって多数の
アノードストラップを使用することにより、アノード回
路に大きなキャパシタンスを得ることができる。アノー
ドストラップの対向表面間にはキャパシタンスが存在
し、従って、２つ以上のアノードストラップを使用する
ことにより、通常適当と考えられるものから、ストラッ
プの寸法又は間隔を変更する必要なく、このキャパシタ
ンスを増加することができる。又、アノードストラップ
の面とアノード翼の対向面との間にキャパシタンスが追
加される。従って、アノード回路の対向表面積を増加す
ることにより、公差の問題、又はキャパシタンスを増加
するためにストラップを互いに接近させるよう試みた場
合に生じる電気的ブレークダウンに伴う問題を引き起こ
すことなく、キャパシタンスを増加することができる。
同じ全寸法の従来の構造体に比してキャパシタンスの増
加はマグネトロンの動作周波数の低下を与える。
【０００９】本発明による１つの効果的な構成体では、
アノードストラップの少なくとも１つが、その周囲にお
いて、上記複数のアノード翼の１つの翼の第２部分に配
置されたギャップを有する。従来の純粋な半径方向の翼
に比して翼の周囲方向の長さが大きいことによりストラ
ップを翼に良好に電気的接触してしっかり取り付けでき
ると共にギャップも受け入れられるので、モード分離を
得る有用性に影響することなくアノードストラップに１
つ以上のギャップを含ませることができる。しかしなが
ら、これは、ある程度のキャパシタンス減少を招き、常
に受け入れられるものではない。本発明の第１の特徴に
よれば、マグネトロンは、本発明のいずれかの特徴によ
るアノード構造体を備え、そしてアノード構造体内にカ
ソードが同軸的に配置される。
アノードストラップの少なくとも１つが、その周囲にお
いて、上記複数のアノード翼の１つの翼の第２部分に配
置されたギャップを有する。従来の純粋な半径方向の翼
に比して翼の周囲方向の長さが大きいことによりストラ
ップを翼に良好に電気的接触してしっかり取り付けでき
ると共にギャップも受け入れられるので、モード分離を
得る有用性に影響することなくアノードストラップに１
つ以上のギャップを含ませることができる。しかしなが
ら、これは、ある程度のキャパシタンス減少を招き、常
に受け入れられるものではない。本発明の第１の特徴に
よれば、マグネトロンは、本発明のいずれかの特徴によ
るアノード構造体を備え、そしてアノード構造体内にカ
ソードが同軸的に配置される。
【００１０】本発明によるマグネトロンは、同じ周波数
で動作するように拡張された従来型マグネトロンの重量
の１／３０未満である。更に別の比較として、本発明の
使用により達成される直径の減少は、１００ＭＨｚの同
じ周波数で動作する従来型マグネトロンの１．２ｍの直
径に比して、直径２６４ｍｍのアノード構造体をもたら
す。アノード構造体とカソードとの間に高い磁界を与え
ることにより更なる周波数減少が達成される。マグネト
ロンの動作周波数が約１００ＭＨｚないし４００ＭＨｚ
の範囲の場合に、磁界強度は５００ガウスないし２００
０ガウスの範囲であるのが好ましい。動作周波数が増加
するにつれて、磁界の増加が必要となる。比較として、
１００ないし４００ＭＨｚで動作する場合に、従来設計
では、約１００ガウスないし４００ガウスの磁界を使用
することが予想される。
で動作するように拡張された従来型マグネトロンの重量
の１／３０未満である。更に別の比較として、本発明の
使用により達成される直径の減少は、１００ＭＨｚの同
じ周波数で動作する従来型マグネトロンの１．２ｍの直
径に比して、直径２６４ｍｍのアノード構造体をもたら
す。アノード構造体とカソードとの間に高い磁界を与え
ることにより更なる周波数減少が達成される。マグネト
ロンの動作周波数が約１００ＭＨｚないし４００ＭＨｚ
の範囲の場合に、磁界強度は５００ガウスないし２００
０ガウスの範囲であるのが好ましい。動作周波数が増加
するにつれて、磁界の増加が必要となる。比較として、
１００ないし４００ＭＨｚで動作する場合に、従来設計
では、約１００ガウスないし４００ガウスの磁界を使用
することが予想される。
【００１１】本発明の第２の特徴によれば、マグネトロ
ンは、マグネトロンの動作周波数が１００MHz ないし４
００MHz の場合に５００ガウスないし２０００ガウスの
範囲の磁界強度を有する磁界をアノード構造体とカソー
ドとの間に発生する手段を備えている。本発明による特
に効果的な実施形態では、アノード構造体の円筒状部材
が磁界の戻り路を与える。１つの構成では、円筒状部材
がスチールであって、その内面に銅の被覆を有する。こ
れは、磁界戻り路を個別に形成する必要のないコンパク
トな構造を与える。以下、添付図面を参照し、本発明を
実施する幾つかの態様を一例として詳細に説明する。
ンは、マグネトロンの動作周波数が１００MHz ないし４
００MHz の場合に５００ガウスないし２０００ガウスの
範囲の磁界強度を有する磁界をアノード構造体とカソー
ドとの間に発生する手段を備えている。本発明による特
に効果的な実施形態では、アノード構造体の円筒状部材
が磁界の戻り路を与える。１つの構成では、円筒状部材
がスチールであって、その内面に銅の被覆を有する。こ
れは、磁界戻り路を個別に形成する必要のないコンパク
トな構造を与える。以下、添付図面を参照し、本発明を
実施する幾つかの態様を一例として詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１を参照すれば、アノード構造
体１は、円筒状のアノードシェル部材２を備え、この部
材は、この実施形態では、スチールであって、その内面
が薄い銅の層で被覆されている。他の実施形態では、円
筒状部材２が、従来のマグネトロンと同様に、全体的に
銅である。円筒状部材２内には６個のアノード翼３が配
置される。各翼３は、半径方向に延びる部分３ａを有す
ると共に、周囲方向に延びる部分３ｂをその内端に有す
る。従って、各アノード翼３は、実質的にＴ字型の横断
面をしており、その部分円筒面３ｃは、完成したマグネ
トロンにカソードが配置される領域へと内方に向いてい
る。半径方向に延びる部分は、円筒状部材２に接合する
場所で同じ厚みｄを有する。Ｔ字型の翼３は、各翼が半
径方向部分のみで構成された従来のアノード構造体の形
状よりも高いインダクタンスを与える。各アノード空洞
の周りに流れる電流の経路は、増加される。というの
は、それがＴの字の「アーム」即ち周囲方向に延びる部
分３ｂも含むからである。各アノード翼は、互い接合さ
れる２つの別々の半径方向及び周囲方向部分の複合体で
あってもよいし、又は単一の一体的部品であってもよ
い。
体１は、円筒状のアノードシェル部材２を備え、この部
材は、この実施形態では、スチールであって、その内面
が薄い銅の層で被覆されている。他の実施形態では、円
筒状部材２が、従来のマグネトロンと同様に、全体的に
銅である。円筒状部材２内には６個のアノード翼３が配
置される。各翼３は、半径方向に延びる部分３ａを有す
ると共に、周囲方向に延びる部分３ｂをその内端に有す
る。従って、各アノード翼３は、実質的にＴ字型の横断
面をしており、その部分円筒面３ｃは、完成したマグネ
トロンにカソードが配置される領域へと内方に向いてい
る。半径方向に延びる部分は、円筒状部材２に接合する
場所で同じ厚みｄを有する。Ｔ字型の翼３は、各翼が半
径方向部分のみで構成された従来のアノード構造体の形
状よりも高いインダクタンスを与える。各アノード空洞
の周りに流れる電流の経路は、増加される。というの
は、それがＴの字の「アーム」即ち周囲方向に延びる部
分３ｂも含むからである。各アノード翼は、互い接合さ
れる２つの別々の半径方向及び周囲方向部分の複合体で
あってもよいし、又は単一の一体的部品であってもよ
い。
【００１３】又、アノード構造体は、完成したマグネト
ロンの動作中に従来のカプリング機構を用いてエネルギ
ーを抽出するところのポート４も含む。図２において明
確に分かるように、アノード構造体は、円筒状部材２内
に同軸的に配置された４つの同心的なアノードストラッ
プ５、６、７及び８を備えている。これらのストラップ
５ないし８は、この実施形態では長方形断面であるが、
もし所望ならば、他の形状も使用できる。図２に示すア
ノード翼９は、周囲方向部分３ｂに欠切部分１０を含
み、その中にストラップ５ないし８が配置される。欠切
部分１０内には、直立した張出部１１及び１２が含ま
れ、これらは、２つのストラップ６及び８と電気的接触
するように配置される。他の２つのストラップ５及び７
は、アノード翼９と電気的に接触しない。又、図示され
たアノード翼９の底縁も欠切部１３を含み、その中には
４つの付加的な環状のアノードストラップ１４、１５、
１６及び１７が配置される。アノードストラップ１４及
び１６は、張出部１８及び１９を経てアノード翼９に電
気的接続されるが、他のアノードストラップ１５及び１
７は電気的接続されない。円筒状部材２の周りの交互の
アノード翼が図２に示すように同様に接続され、そして
それらの間の他のアノード翼は逆に接続される。
ロンの動作中に従来のカプリング機構を用いてエネルギ
ーを抽出するところのポート４も含む。図２において明
確に分かるように、アノード構造体は、円筒状部材２内
に同軸的に配置された４つの同心的なアノードストラッ
プ５、６、７及び８を備えている。これらのストラップ
５ないし８は、この実施形態では長方形断面であるが、
もし所望ならば、他の形状も使用できる。図２に示すア
ノード翼９は、周囲方向部分３ｂに欠切部分１０を含
み、その中にストラップ５ないし８が配置される。欠切
部分１０内には、直立した張出部１１及び１２が含ま
れ、これらは、２つのストラップ６及び８と電気的接触
するように配置される。他の２つのストラップ５及び７
は、アノード翼９と電気的に接触しない。又、図示され
たアノード翼９の底縁も欠切部１３を含み、その中には
４つの付加的な環状のアノードストラップ１４、１５、
１６及び１７が配置される。アノードストラップ１４及
び１６は、張出部１８及び１９を経てアノード翼９に電
気的接続されるが、他のアノードストラップ１５及び１
７は電気的接続されない。円筒状部材２の周りの交互の
アノード翼が図２に示すように同様に接続され、そして
それらの間の他のアノード翼は逆に接続される。
【００１４】隣接するアノードストラップの対向する表
面間には、対向面積の程度に基づいてキャパシタンスが
存在する。更に、外側のストラップ５の最外面とアノー
ド翼９の対向部分との間にもキャパシタンスが存在し、
これは、底部の外側のストラップ１４についても同様で
あり、そして更に、アノード翼９に対向する２つの内側
ストラップ８及び１８の最内面についても同様である。
又、例えば、アノードストラップ５の底面とアノード翼
９の対向部分との間にもキャパシタンスが存在する。ア
ノードストラップ５ないし８及び１４ないし１７は、ア
ノード翼３の周囲方向に延びる部分３ｂに取り付けられ
るので、それらストラップとアノード翼の対向部分との
間に存在するキャパシタンスへの貢献は、各アノード翼
が半径方向部分しかもたず且つ巾が制限されていた従来
の設計の場合に比して、増加される。
面間には、対向面積の程度に基づいてキャパシタンスが
存在する。更に、外側のストラップ５の最外面とアノー
ド翼９の対向部分との間にもキャパシタンスが存在し、
これは、底部の外側のストラップ１４についても同様で
あり、そして更に、アノード翼９に対向する２つの内側
ストラップ８及び１８の最内面についても同様である。
又、例えば、アノードストラップ５の底面とアノード翼
９の対向部分との間にもキャパシタンスが存在する。ア
ノードストラップ５ないし８及び１４ないし１７は、ア
ノード翼３の周囲方向に延びる部分３ｂに取り付けられ
るので、それらストラップとアノード翼の対向部分との
間に存在するキャパシタンスへの貢献は、各アノード翼
が半径方向部分しかもたず且つ巾が制限されていた従来
の設計の場合に比して、増加される。
【００１５】あるアノードストラップは、製造を容易に
するためにそれらの周囲にギャップ即ち不連続部を有
し、例えば、アノード翼９の隣りのアノード翼２０に電
気的に接続されるストラップ５は、ギャップ２１を有す
る。アノード翼２０の周囲部分は、モード分離を得るた
めの良好な電気的接触が依然として達成されるように確
保する。しかしながら、アノードストラップにギャップ
を含ませると、キャパシタンスが減少し、従って、ほと
んどの場合には、アノードストラップを完全な環状リン
グとして保持して、キャパシタンスを最大にするのが望
ましい。図３を参照すれば、図１及び２に示されたアノ
ード構造体１を組み込んだマグネトロンは、マグネトロ
ンを通る長手方向軸Ｘ―Ｘに沿ってアノード構造体１内
に同軸的に配置された円筒状カソード２も含む。マグネ
トロンは、カソード２とアノード構造体１との間のギャ
ップに比較的強い磁界を発生するように構成された永久
磁石２２及び２３を備えている。例えば、マグネトロン
が１００MHz の周波数で動作するように意図された場合
には、形成される磁界は、ギャップにおいて軸方向に約
５００ガウスとなる。この実施形態では、磁界を発生す
るために永久磁石が含まれるが、他の手段を使用しても
よい。例えば、電磁石を使用してもよい。磁界の戻り路
は、ストラップ２４を経、スチールの円筒部材２を経そ
してストラップ２５を経て形成される。円筒状部材２
は、マイクロ波回路の一部分を形成する。又、これは、
マグネトロンの真空包囲体も形成し、磁界戻り路を形成
するという第３の機能を果たす。磁石を円筒状部材２に
接続するストラップは、他の実施形態では、単一の部品
と置き換えられてもよい。
するためにそれらの周囲にギャップ即ち不連続部を有
し、例えば、アノード翼９の隣りのアノード翼２０に電
気的に接続されるストラップ５は、ギャップ２１を有す
る。アノード翼２０の周囲部分は、モード分離を得るた
めの良好な電気的接触が依然として達成されるように確
保する。しかしながら、アノードストラップにギャップ
を含ませると、キャパシタンスが減少し、従って、ほと
んどの場合には、アノードストラップを完全な環状リン
グとして保持して、キャパシタンスを最大にするのが望
ましい。図３を参照すれば、図１及び２に示されたアノ
ード構造体１を組み込んだマグネトロンは、マグネトロ
ンを通る長手方向軸Ｘ―Ｘに沿ってアノード構造体１内
に同軸的に配置された円筒状カソード２も含む。マグネ
トロンは、カソード２とアノード構造体１との間のギャ
ップに比較的強い磁界を発生するように構成された永久
磁石２２及び２３を備えている。例えば、マグネトロン
が１００MHz の周波数で動作するように意図された場合
には、形成される磁界は、ギャップにおいて軸方向に約
５００ガウスとなる。この実施形態では、磁界を発生す
るために永久磁石が含まれるが、他の手段を使用しても
よい。例えば、電磁石を使用してもよい。磁界の戻り路
は、ストラップ２４を経、スチールの円筒部材２を経そ
してストラップ２５を経て形成される。円筒状部材２
は、マイクロ波回路の一部分を形成する。又、これは、
マグネトロンの真空包囲体も形成し、磁界戻り路を形成
するという第３の機能を果たす。磁石を円筒状部材２に
接続するストラップは、他の実施形態では、単一の部品
と置き換えられてもよい。
【００１６】図１及び２に示すアノード構造体は、もち
ろん、付加的な部品が含まれそして高い磁界で使用する
必要のない従来の磁界戻り路を有するマグネトロンに含
まれてもよい。しかしながら、動作周波数は、その結果
として高いものとなる。円筒状部材２を磁気戻り路とし
て使用する効果は、必要な部品の数を減少することであ
る。又、スチールを使用するときには、重量の節減とな
る。従来のマグネトロンの場合のように、銅が使用され
る場合には、発生するストレスに耐えるために相当の厚
みにする必要がある。又、この設計は、磁気の漏れを最
小にし、良好な効率を与えると共に、コスト効率を高め
る。図４は、円筒状部材２７を有する別のアノード構造
体２６を概略的に示し、複数のＴ字型アノード翼２８が
円筒状部材２７をめぐって１組のアノード翼２９と交互
に配置され、アノード翼２９は、半径方向に延びる部分
のみを有し、周囲方向の部分は有していない。
ろん、付加的な部品が含まれそして高い磁界で使用する
必要のない従来の磁界戻り路を有するマグネトロンに含
まれてもよい。しかしながら、動作周波数は、その結果
として高いものとなる。円筒状部材２を磁気戻り路とし
て使用する効果は、必要な部品の数を減少することであ
る。又、スチールを使用するときには、重量の節減とな
る。従来のマグネトロンの場合のように、銅が使用され
る場合には、発生するストレスに耐えるために相当の厚
みにする必要がある。又、この設計は、磁気の漏れを最
小にし、良好な効率を与えると共に、コスト効率を高め
る。図４は、円筒状部材２７を有する別のアノード構造
体２６を概略的に示し、複数のＴ字型アノード翼２８が
円筒状部材２７をめぐって１組のアノード翼２９と交互
に配置され、アノード翼２９は、半径方向に延びる部分
のみを有し、周囲方向の部分は有していない。
【００１７】図５は、円筒状部材３２内に配置されたＬ
字型翼３１を有する更に別の構造体３１を概略的に示し
ている。図４及び５の両方のアノード構造体は、アノー
ド構造体１に代わって図３のマグネトロンに組み込むこ
ともできるし、或いは個別の磁界戻り路が含まれそして
低い磁界が使用される従来のマグネトロン設計にも当然
使用できる。
字型翼３１を有する更に別の構造体３１を概略的に示し
ている。図４及び５の両方のアノード構造体は、アノー
ド構造体１に代わって図３のマグネトロンに組み込むこ
ともできるし、或いは個別の磁界戻り路が含まれそして
低い磁界が使用される従来のマグネトロン設計にも当然
使用できる。
【図１】本発明によるアノード構造体の概略平面図であ
る。
る。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図で、図１の
アノード構造体のアノード翼を概略的に示す図である。
アノード構造体のアノード翼を概略的に示す図である。
【図３】本発明によるマグネトロンの概略縦断面図であ
る。
る。
【図４】本発明による別のアノード構造体を概略的に示
す図である。
す図である。
【図５】本発明による別のアノード構造体を概略的に示
す図である。
す図である。
１ アノード構造体 ２ 円筒状アノードシェル部材 ３ アノード翼 ３ａ 半径方向に延びる部分 ３ｂ 周囲方向に延びる部分 ３ｃ 部分円筒状表面 ４ ポート ５、６、７、８アノードストラップ ９ アノード翼 １０ 欠切部分 １１、１２、１８、１９ 張出部 １４、１５、１６、１７ 付加的なアノードストラップ ２０ アノード翼 ２１ ギャップ ２２、２３ 永久磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール サイモン バーリー イギリス エセックス シーエム１ ７ア ールエスチェルムスフォード スプリング フィールド ヒルヴィュー ロード 25
Claims (16)
- 【請求項１】 共振空洞を形成するようにアノード翼が
内部に配置された円筒状部材を備え、各アノード翼は円
筒状部材において他のアノード翼と実質的に同じ厚みの
半径方向に延びる部分を有するようなマグネトロン用の
アノード構造体において、複数のアノード翼の各々は、
実質的に半径方向に延びる第１部分を有すると共に、そ
の内端に実質的に周囲方向に延びる第２部分を有するこ
とを特徴とするアノード構造体。 - 【請求項２】 共振空洞を形成するように複数のアノー
ド翼が内部に配置された円筒状部材を備え、円筒状部材
内に配置された各アノード翼は、実質的に半径方向に延
びる第１部分を有すると共に、その内端に実質的に周囲
方向に延びる第２部分を有することを特徴とするマグネ
トロン用のアノード構造体。 - 【請求項３】 共振空洞を形成するようにアノード翼が
内部に配置された円筒状部材を備え、複数のアノード翼
の各々は、実質的に半径方向に延びる第１部分を有する
と共に、その内端に実質的に周囲方向に延びる第２部分
を有し、上記複数のアノード翼は、円筒状部材内で１組
のアノード翼のアノード翼と交互に配置され、上記１組
の各アノード翼は、実質的に均一な厚みの実質的に半径
方向に延びる部分のみを有することを特徴とするマグネ
トロン用のアノード構造体。 - 【請求項４】 共振空洞を形成するようにアノード翼が
内部に配置された円筒状部材を備え、複数のアノード翼
の各々は、実質的に半径方向に延びる第１部分を有する
と共に、その内端に実質的に周囲方向に延びる第２部分
を有し、この第２部分は一端において第１部分に接合す
ることを特徴とするマグネトロン用のアノード構造体。 - 【請求項５】 上記複数のアノード翼の少なくとも幾つ
かの翼の第１部分は、第２部分の長さに沿った中間点で
各第２部分に接合する請求項１、２又は３に記載のアノ
ード構造体。 - 【請求項６】 上記複数のアノード翼は、アノード構造
体の全てのアノード翼を含む請求項１又は４に記載のア
ノード構造体。 - 【請求項７】 アノード構造体の一端に２つ以上のアノ
ードストラップが含まれた請求項１ないし６のいずれか
に記載のアノード構造体。 - 【請求項８】 アノード構造体の各端に２つ以上のアノ
ードストラップが含まれた請求項７に記載のアノード構
造体。 - 【請求項９】 アノード構造体の少なくとも一端に４つ
のアノードストラップが含まれた請求項７又は８に記載
のアノード構造体。 - 【請求項１０】 上記アノードストラップは、上記複数
のアノード翼の第２部分に接続される請求項７、８又は
９に記載のアノード構造体。 - 【請求項１１】 上記アノードストラップの少なくとも
１つは、その周囲において上記複数のアノード翼の１つ
の翼の第２部分に配置されたギャップを有する請求項１
０に記載のアノード構造体。 - 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかに記載
のアノード構造体と、その中に同軸的に配置されたカソ
ードとを備えたことを特徴とするマグネトロン。 - 【請求項１３】 マグネトロンの動作周波数が１００MH
z ないし４００MHzの場合に５００ガウスないし２００
０ガウスの範囲の磁界強度を有する磁界をアノード構造
体とカソードとの間に発生する手段を備えた請求項１２
に記載のマグネトロン。 - 【請求項１４】 上記アノード構造体の円筒状部材は、
磁界の戻り路を形成する請求項１２又は１３に記載のマ
グネトロン。 - 【請求項１５】 上記円筒状部材は、スチールであっ
て、その内面に銅の層を含む請求項１４に記載のマグネ
トロン。 - 【請求項１６】 マグネトロンの動作周波数が１００MH
z ないし４００MHzの場合に５００ガウスないし２００
０ガウスの範囲の磁界強度を有する磁界をアノード構造
体とカソードとの間に発生する手段を備えたことを特徴
とするマグネトロン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9723478:5 | 1997-11-07 | ||
| GBGB9723478.5A GB9723478D0 (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Magnetrons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11219663A true JPH11219663A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=10821688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10316104A Withdrawn JPH11219663A (ja) | 1997-11-07 | 1998-11-06 | マグネトロン |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6339294B1 (ja) |
| EP (1) | EP0915494A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11219663A (ja) |
| CN (1) | CN1149614C (ja) |
| CA (1) | CA2252327A1 (ja) |
| GB (1) | GB9723478D0 (ja) |
| RU (1) | RU2214647C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002124196A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-04-26 | Hitachi Ltd | マグネトロン及びそれを用いた加工装置 |
| JP7385076B1 (ja) * | 2023-07-28 | 2023-11-21 | 株式会社日立パワーソリューションズ | マグネトロン |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6373194B1 (en) * | 2000-06-01 | 2002-04-16 | Raytheon Company | Optical magnetron for high efficiency production of optical radiation |
| GB2457046A (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-05 | E2V Tech | Anode structure for a magnetron |
| JP5562577B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-07-30 | 新日本無線株式会社 | マグネトロン |
| JP5676899B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2015-02-25 | 東芝ホクト電子株式会社 | マグネトロンおよびこれを用いた電子レンジ |
| JP2016512377A (ja) * | 2013-03-01 | 2016-04-25 | スーヨン パク | 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 |
| CN105895475B (zh) * | 2016-06-30 | 2017-12-26 | 安徽华东光电技术研究所 | 一种正交场微波管用复合式冷阴极及其制作方法 |
| CN113889389B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-04-11 | 电子科技大学 | 一种矩形柱状的磁控管管芯 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL68023C (ja) * | 1944-11-04 | |||
| US2530154A (en) | 1945-09-28 | 1950-11-14 | Arma Corp | Stable vertical element |
| FR976672A (fr) * | 1949-09-07 | 1951-03-21 | Sadir Carpentier | Système amplificateur |
| NL81348C (ja) | 1952-10-29 | |||
| GB740182A (en) | 1953-01-09 | 1955-11-09 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements relating to the production of shaped metal bodies having internal cavities, such as magnetron anodes |
| GB806551A (en) | 1955-07-04 | 1958-12-31 | Philips Electrical Ind Ltd | Improvements in or relating to magnetrons |
| GB921356A (en) | 1958-04-22 | 1963-03-20 | Arnoux Corp | Improvements in or relating to magnetron oscillators |
| US4187444A (en) * | 1978-01-19 | 1980-02-05 | Varian Associates, Inc. | Open-circuit magnet structure for cross-field tubes and the like |
| GB2054256B (en) | 1979-07-14 | 1983-03-30 | English Electric Valve Co Ltd | Magnetron strapping |
| JPS62216134A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Hitachi Ltd | マグネトロンの陽極構体 |
| JPH0754669B2 (ja) | 1987-06-10 | 1995-06-07 | 新日本無線株式会社 | 均圧環付ベ−ン形マグネトロン |
| GB8922144D0 (en) | 1989-10-02 | 1989-11-15 | Eev Ltd | Magnetrons |
| FR2678107A1 (fr) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Thomson Tubes Electroniques | Magnetron strape a stabilisation de frequence. |
| JPH0521014A (ja) * | 1991-07-17 | 1993-01-29 | Hitachi Ltd | マグネトロン |
| JPH0554807A (ja) * | 1991-08-26 | 1993-03-05 | Hitachi Ltd | マグネトロン |
| GB2266180B (en) | 1992-04-10 | 1995-08-30 | Eev Ltd | Magnetron |
| JPH0817354A (ja) * | 1994-06-28 | 1996-01-19 | Toshiba Hokuto Denshi Kk | マグネトロンの陽極構体 |
-
1997
- 1997-11-07 GB GBGB9723478.5A patent/GB9723478D0/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-11-03 CA CA002252327A patent/CA2252327A1/en not_active Abandoned
- 1998-11-05 EP EP98309085A patent/EP0915494A3/en not_active Withdrawn
- 1998-11-05 US US09/186,438 patent/US6339294B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-06 RU RU98120695/09A patent/RU2214647C2/ru active
- 1998-11-06 JP JP10316104A patent/JPH11219663A/ja not_active Withdrawn
- 1998-11-07 CN CNB981269850A patent/CN1149614C/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002124196A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-04-26 | Hitachi Ltd | マグネトロン及びそれを用いた加工装置 |
| KR20020046922A (ko) * | 2000-10-18 | 2002-06-21 | 가나이 쓰도무 | 저역발진주파수를 가진 마그네트론 및 이를 이용한 처리장치 |
| JP4670027B2 (ja) * | 2000-10-18 | 2011-04-13 | 日立協和エンジニアリング株式会社 | マグネトロン |
| JP7385076B1 (ja) * | 2023-07-28 | 2023-11-21 | 株式会社日立パワーソリューションズ | マグネトロン |
Also Published As
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|---|---|
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| CN1149614C (zh) | 2004-05-12 |
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| GB9723478D0 (en) | 1998-01-07 |
| CN1223454A (zh) | 1999-07-21 |
| RU2214647C2 (ru) | 2003-10-20 |
| US6339294B1 (en) | 2002-01-15 |
| CA2252327A1 (en) | 1999-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |