JPS6079643A - 同軸型マグネトロン - Google Patents
同軸型マグネトロンInfo
- Publication number
- JPS6079643A JPS6079643A JP18663583A JP18663583A JPS6079643A JP S6079643 A JPS6079643 A JP S6079643A JP 18663583 A JP18663583 A JP 18663583A JP 18663583 A JP18663583 A JP 18663583A JP S6079643 A JPS6079643 A JP S6079643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slot
- wave absorber
- anode body
- radio wave
- electric wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- 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
- H01J25/54—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 only one cavity or other resonator, e.g. neutrode tubes
- H01J25/55—Coaxial cavity magnetrons
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はレー゛不・、線形加速器、マイクロ波加熱装置
等に必要な高電力のマイクロ波エネルギを発生するのに
適した同軸型マグネトロンに関し、も″に平均出力の大
きい高能率な同軸型マグネトロンに関する。
等に必要な高電力のマイクロ波エネルギを発生するのに
適した同軸型マグネトロンに関し、も″に平均出力の大
きい高能率な同軸型マグネトロンに関する。
同軸型マグネトロンは通常のマグネトロンに比し発振周
波数の高安定度、長寿命、尚能率の利点があるため高性
能のレーダ、線形加速器などに広く利用されている。
波数の高安定度、長寿命、尚能率の利点があるため高性
能のレーダ、線形加速器などに広く利用されている。
一般に同軸型マグネトロンの陽極部は内部空胴および外
部空胴からなシ、両空胴はそれら相互間の隔壁となる筒
状陽極体に開けられた複数個のスロットにより結合され
ておシ、その発振周波数は大勢において外部空胴の寸法
によって決定さノLる。
部空胴からなシ、両空胴はそれら相互間の隔壁となる筒
状陽極体に開けられた複数個のスロットにより結合され
ておシ、その発振周波数は大勢において外部空胴の寸法
によって決定さノLる。
同軸型マグネトロンは一般に外部空胴のTEo++と呼
ばれるモードで発振するが、陽極部にはその外側に種々
の高次モードが存在し、まだスロット部自体やスロット
部と内部竿胴との結合による所謂スロットモード等、多
数の不要なモードが存在する。これらの不要モードのう
ち、正規の発振を妨ける生なものとして外部空胞のTE
szsモードおよび前記スロットモードがあり、これら
不要モードの寄生発振を防止するために陽極部の一部に
電波吸収体を装荷する方法がとられている。電波吸収体
は正規発振モードへの影響の少ない場所を選んで装荷さ
れるが発振電力の一部はこれらの電波吸収体に吸収され
吸収体は発熱する。吸収体の温度上昇はガス発生を招く
ので冷却が必要となるが、後述するごとく一般に電波吸
収体の冷却は材質的、構造的な理由から効果的に行なう
ことが離しく、特にスロットモード抑制用の′電波吸収
体は内部空胴端部の狭い部分に装荷されるためその冷却
が困難であり、この冷却上の難点が同軸壓マグネトロン
の高出力化、特に高パルス率、連続波動作等平均出力の
大きい同軸型マグネトロンを設計する上での最大の回路
となっていた。
ばれるモードで発振するが、陽極部にはその外側に種々
の高次モードが存在し、まだスロット部自体やスロット
部と内部竿胴との結合による所謂スロットモード等、多
数の不要なモードが存在する。これらの不要モードのう
ち、正規の発振を妨ける生なものとして外部空胞のTE
szsモードおよび前記スロットモードがあり、これら
不要モードの寄生発振を防止するために陽極部の一部に
電波吸収体を装荷する方法がとられている。電波吸収体
は正規発振モードへの影響の少ない場所を選んで装荷さ
れるが発振電力の一部はこれらの電波吸収体に吸収され
吸収体は発熱する。吸収体の温度上昇はガス発生を招く
ので冷却が必要となるが、後述するごとく一般に電波吸
収体の冷却は材質的、構造的な理由から効果的に行なう
ことが離しく、特にスロットモード抑制用の′電波吸収
体は内部空胴端部の狭い部分に装荷されるためその冷却
が困難であり、この冷却上の難点が同軸壓マグネトロン
の高出力化、特に高パルス率、連続波動作等平均出力の
大きい同軸型マグネトロンを設計する上での最大の回路
となっていた。
第1図は従来の同軸型マグネトロンの概要を示す要部縦
断面図である。同図において、lは陰極、2は筒状陽極
体、3は偶数個からなる陽極片で前記筒状陽極体2の内
面に前記陰極1の方向に向つて放射状に等間隔に配列、
固着されている。4は外部空胴で、5.6はその端板、
7はその外軸であシ、内軸となる前記筒状陽極体2とと
もに同幅型共振空胴を形成している。8は前記筒状陽極
体2に管軸方向に沿って開けられた細長いスロットで、
隣り合う陽極片3に挾捷れた小空胴の一つ置きの小空胴
と外部空胴4とを空間的に連結するよう複数個設けられ
ておシ、内部空胴と外部空胴とを高周波的に結合する役
目を果している。9.10は一対の磁極片でこれを通じ
て外部磁石からの磁界が陽極片3と陰極1との間隙に供
胎される。11は例えば炭化した多孔質アルミナ、フェ
ライト等の環状の電波吸収体であり、前記スロット8の
端部8′を覆うように前記筒状陽極体2の内1mに沿っ
て配置され、この電波吸収体11は111)状陽極体2
の内面または磁極片9に固着される。
断面図である。同図において、lは陰極、2は筒状陽極
体、3は偶数個からなる陽極片で前記筒状陽極体2の内
面に前記陰極1の方向に向つて放射状に等間隔に配列、
固着されている。4は外部空胴で、5.6はその端板、
7はその外軸であシ、内軸となる前記筒状陽極体2とと
もに同幅型共振空胴を形成している。8は前記筒状陽極
体2に管軸方向に沿って開けられた細長いスロットで、
隣り合う陽極片3に挾捷れた小空胴の一つ置きの小空胴
と外部空胴4とを空間的に連結するよう複数個設けられ
ておシ、内部空胴と外部空胴とを高周波的に結合する役
目を果している。9.10は一対の磁極片でこれを通じ
て外部磁石からの磁界が陽極片3と陰極1との間隙に供
胎される。11は例えば炭化した多孔質アルミナ、フェ
ライト等の環状の電波吸収体であり、前記スロット8の
端部8′を覆うように前記筒状陽極体2の内1mに沿っ
て配置され、この電波吸収体11は111)状陽極体2
の内面または磁極片9に固着される。
このような構成において、電波吸収体11はスロットモ
ードの磁−気エネルギの要部を蓄えるスロット端部8′
を覆って設けられるのでスロットモードのQを下げるこ
とができ、その発振を抑制する役目を果すが、同時に正
規発振モードの発振電流の一部はスロット端部8′に流
れるプこめ、その電流により発振電力の一部が電波吸収
体11に吸収され電波吸収体11は発熱する。発生した
熱は通常筒状陽極体2または磁極片9を通して伝導冷却
されるが、一般に電波吸収体11はそれ自体の熱伝導性
が悪いうえに、ロウ付、溶接等による金属への接着が難
しく、機械的に固定される場合が多いので熱接触抵抗が
大きくなりある程度の温度上昇は避けがたく、パルス率
の小さい通常の同軸型パルスマグネトロンにおいてさえ
電波吸収体1x。
ードの磁−気エネルギの要部を蓄えるスロット端部8′
を覆って設けられるのでスロットモードのQを下げるこ
とができ、その発振を抑制する役目を果すが、同時に正
規発振モードの発振電流の一部はスロット端部8′に流
れるプこめ、その電流により発振電力の一部が電波吸収
体11に吸収され電波吸収体11は発熱する。発生した
熱は通常筒状陽極体2または磁極片9を通して伝導冷却
されるが、一般に電波吸収体11はそれ自体の熱伝導性
が悪いうえに、ロウ付、溶接等による金属への接着が難
しく、機械的に固定される場合が多いので熱接触抵抗が
大きくなりある程度の温度上昇は避けがたく、パルス率
の小さい通常の同軸型パルスマグネトロンにおいてさえ
電波吸収体1x。
発熱に伴うガス放出を処理するために製造工程で長時間
を要することが珍しくない。
を要することが珍しくない。
本発明の目的は、スロットモード抑制用電波吸収体の冷
却示容易とすることにより、製造上の利点をもたらし、
発振能率を改善するとともに平均出力の大きな同軸型マ
グネトロンを提供するこをにある。
却示容易とすることにより、製造上の利点をもたらし、
発振能率を改善するとともに平均出力の大きな同軸型マ
グネトロンを提供するこをにある。
このような目的を達成するために、本発明は、スロット
モード抑制用の電波吸収体が設けらJしている筒状陽極
体のスロット端部またはその一部を筒状陽極体の外側か
ら小間隙を隔てて也うように4電性の筒状体を設けたも
のであシ、これによシスロットモードの抑制効果を損う
ことなく正規発振1a力が電波吸収体へ吸収される景を
減じることが可能となるので冷却必要量が軽減され、平
均出力の大きい同軸型マグネトロンの設計を容易にする
ことができるものである。
モード抑制用の電波吸収体が設けらJしている筒状陽極
体のスロット端部またはその一部を筒状陽極体の外側か
ら小間隙を隔てて也うように4電性の筒状体を設けたも
のであシ、これによシスロットモードの抑制効果を損う
ことなく正規発振1a力が電波吸収体へ吸収される景を
減じることが可能となるので冷却必要量が軽減され、平
均出力の大きい同軸型マグネトロンの設計を容易にする
ことができるものである。
第2図は本発明による同軸型マグネトロンの一実施例を
示す要部縦断面図である。また、第3図は第2図の一部
拡大図である。第2図において第1図と同符号のものは
同一部分を示す。第1図と異なる(4’を成は4%性筒
状体12が設けら)しており、この導電性筒状体12は
、例えば銅からなり、′電波吸収体11の設けられてい
る各スロット端部8′の外部空胴4側にこれら端部8′
またはその一部を小間隙を隔てて覆うように配置され、
その内径の小さくされた端部において筒状陽極体2の外
面端部に嵌合しロウ付等の方法で固着されている。
示す要部縦断面図である。また、第3図は第2図の一部
拡大図である。第2図において第1図と同符号のものは
同一部分を示す。第1図と異なる(4’を成は4%性筒
状体12が設けら)しており、この導電性筒状体12は
、例えば銅からなり、′電波吸収体11の設けられてい
る各スロット端部8′の外部空胴4側にこれら端部8′
またはその一部を小間隙を隔てて覆うように配置され、
その内径の小さくされた端部において筒状陽極体2の外
面端部に嵌合しロウ付等の方法で固着されている。
このように導電性筒状体12が設けられていると、電波
吸収体11の置かれているスロット端部8′を流れよう
とする一部の発振電流は外部空胴4内までのヰL気長が
長くなること、および筒状陽極体2との間隙を静電容置
的にバイパスすることになるために抑1hすされ、その
結果として1に波紋状体11に吸収される正規発振電力
の損失量を減らすことができる。また正規発振モードT
E、、□の外部空胴4内における電流パターンは筒状陽
極体2の外面では本質的に円周方間であるため導電性筒
状体12の設置によって電υ1εパターンがくずされる
ことはなく、Q特性に慾影響ケ及ぼすことはない。
吸収体11の置かれているスロット端部8′を流れよう
とする一部の発振電流は外部空胴4内までのヰL気長が
長くなること、および筒状陽極体2との間隙を静電容置
的にバイパスすることになるために抑1hすされ、その
結果として1に波紋状体11に吸収される正規発振電力
の損失量を減らすことができる。また正規発振モードT
E、、□の外部空胴4内における電流パターンは筒状陽
極体2の外面では本質的に円周方間であるため導電性筒
状体12の設置によって電υ1εパターンがくずされる
ことはなく、Q特性に慾影響ケ及ぼすことはない。
また導電性筒状体12はスロット端部に設けられるため
正3A、発振モードの内・外空胴間の結合への影響も無
視しイυるほどに小さい。
正3A、発振モードの内・外空胴間の結合への影響も無
視しイυるほどに小さい。
一方、スロットモードについてはその電流の主要部分が
スロット端部に集中して流れることおよびその周波数が
正規発振モードの周波数の1/2〜1/1.5 と低い
ため導電性筒状体にバイパスされる量が少ないので導電
性筒状体がない場合と同様に効果的にスロッートモード
のQを低下させることができる。導電性筒状体12とi
WN状陽極体2の間隙寸法および導電性筒状体のスロッ
ト端部を覆う部分の長さを適当に選べはスロットモード
の吸収効果を損うことなく正規発振モードの吸収量を減
らすことができる。
スロット端部に集中して流れることおよびその周波数が
正規発振モードの周波数の1/2〜1/1.5 と低い
ため導電性筒状体にバイパスされる量が少ないので導電
性筒状体がない場合と同様に効果的にスロッートモード
のQを低下させることができる。導電性筒状体12とi
WN状陽極体2の間隙寸法および導電性筒状体のスロッ
ト端部を覆う部分の長さを適当に選べはスロットモード
の吸収効果を損うことなく正規発振モードの吸収量を減
らすことができる。
第4図は第2図および第3図に示された実施例における
発振電力の損失率を従来構造の場合と比較した特性図で
ある。横軸(A/ to )は正規化した電波吸収体1
1の位置寸法である。ここに−tは第3図に示すように
スロット8の末端より電波吸J1メ体11の旨内側末端
までの距1催、toはスロット8の全長である。縦軸は
正規発振モードの損失率で下記のように定義したもので
ある。
発振電力の損失率を従来構造の場合と比較した特性図で
ある。横軸(A/ to )は正規化した電波吸収体1
1の位置寸法である。ここに−tは第3図に示すように
スロット8の末端より電波吸J1メ体11の旨内側末端
までの距1催、toはスロット8の全長である。縦軸は
正規発振モードの損失率で下記のように定義したもので
ある。
図中(a)は従来構造の場合、(h)は(α)に導電性
筒状体12を装荷した本実施例の場合の特性を示す。(
,6)においては導電性筒状体12のスロット8の末端
から、その開放端までの長さA(第3図に示す)は、本
例においてはスロットモードの抑1■U効来が(α)の
場合と等価である範囲に選び、iEM化寸法としてA
/7o = 0.046 (!:した。(α)、(h)
共にtの増大とともに損失率は増大するが、(α)に比
しくb)は低く、例えばt/10= o、 o sのと
き(α)では損失率1.9%であるのに対しくb)では
0.9 %で1%だけ低い。
筒状体12を装荷した本実施例の場合の特性を示す。(
,6)においては導電性筒状体12のスロット8の末端
から、その開放端までの長さA(第3図に示す)は、本
例においてはスロットモードの抑1■U効来が(α)の
場合と等価である範囲に選び、iEM化寸法としてA
/7o = 0.046 (!:した。(α)、(h)
共にtの増大とともに損失率は増大するが、(α)に比
しくb)は低く、例えばt/10= o、 o sのと
き(α)では損失率1.9%であるのに対しくb)では
0.9 %で1%だけ低い。
このことは本実施例の場合、従来構造に比し、電波吸収
体11に消費される電力がその分だけ減少するので発振
出力が相当分改善されることを意味するが、同時に冷却
すべき′LE波吸収体11の発熱量が半減することを意
味している。冷却すべき発熱量が半減すれば同一冷却構
造で2倍の発振出力の場合に対応できることになるので
、その利点は極めて大きい。スロットモードの抑制効果
を保つためにはtの下限があシそれ以下にはできないが
、tは小さいほど上記利点は顕著となる。
体11に消費される電力がその分だけ減少するので発振
出力が相当分改善されることを意味するが、同時に冷却
すべき′LE波吸収体11の発熱量が半減することを意
味している。冷却すべき発熱量が半減すれば同一冷却構
造で2倍の発振出力の場合に対応できることになるので
、その利点は極めて大きい。スロットモードの抑制効果
を保つためにはtの下限があシそれ以下にはできないが
、tは小さいほど上記利点は顕著となる。
第5図および第6図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
す要部拡大縦断面図である。第5図に示ず実施例では導
電性筒状体12の1ji4放端部12′の内径は他の部
分より小さく加工されている。この場合スロットモード
の抑制効果はある程度減殺されるが正規発振モードの損
失率はより小さくすることができる。
す要部拡大縦断面図である。第5図に示ず実施例では導
電性筒状体12の1ji4放端部12′の内径は他の部
分より小さく加工されている。この場合スロットモード
の抑制効果はある程度減殺されるが正規発振モードの損
失率はより小さくすることができる。
第6図に示す実施例は、導電性筒状体12の形状は第5
図の場合と同様であるが、筒状陽極体2との間隙に補助
電波吸収体13を設けた場合であり、スロットモードの
抑制効果を強化することができる。4電性1Th)状体
12の開放端部12′の内径は必ずしも径を小さくしな
くてもよいが、その場合は補助電波吸収体13は正規さ
11振モードへの影響を少くするために、前記間隙の奥
まった部分に設ける必要がある。
図の場合と同様であるが、筒状陽極体2との間隙に補助
電波吸収体13を設けた場合であり、スロットモードの
抑制効果を強化することができる。4電性1Th)状体
12の開放端部12′の内径は必ずしも径を小さくしな
くてもよいが、その場合は補助電波吸収体13は正規さ
11振モードへの影響を少くするために、前記間隙の奥
まった部分に設ける必要がある。
上述した各実施例では説明の便宜上導電性筒状体12の
内面末端をスロットの末端と一致して示しているが、特
に一致させる必要はない。また導電性筒状体12を外部
空胴の端板5まで延長して取付面を端板5とすることも
できる。また涛′心性筒状体の内外径はそれぞれ一様で
ある必要はなく段差またはテーパ一部分があって差支え
ない。導電性筒状体12と筒状陽極体2またiJ:端板
5とが一体加工されてもよいことはいうまでもない。
内面末端をスロットの末端と一致して示しているが、特
に一致させる必要はない。また導電性筒状体12を外部
空胴の端板5まで延長して取付面を端板5とすることも
できる。また涛′心性筒状体の内外径はそれぞれ一様で
ある必要はなく段差またはテーパ一部分があって差支え
ない。導電性筒状体12と筒状陽極体2またiJ:端板
5とが一体加工されてもよいことはいうまでもない。
以上説明したように従来構造の同・軸型マグネトロンに
導電性筒状体を設けることにより、同軸型マグネトロン
の難点であるスロットモード抑制用電波吸収体の冷却が
容易となるので、製造上の利点はもとより、発掘能率の
改−善とともに平均出力の大きい同軸捜マグネトロンの
設計を容易にすることができる。
導電性筒状体を設けることにより、同軸型マグネトロン
の難点であるスロットモード抑制用電波吸収体の冷却が
容易となるので、製造上の利点はもとより、発掘能率の
改−善とともに平均出力の大きい同軸捜マグネトロンの
設計を容易にすることができる。
第1図は従来の同軸型マグネトロンの一例を示す要部政
断面図、第2図は本発明の同軸型マグネトロンの一実施
例を示す要部縦lvt面図、第3図は第2図の部分拡大
図、第4図は第2図に示す実施例における発振電力の損
失率を従来構造の場合と比較した特性図例、第5図およ
び第6図はそれぞれ本発明の他の実施例の要部拡大縦I
F、ti面図である。 3・・・陽極片、 4・・・外部空胴、 5.6・・・端板、 7・・・外軸、 8・・・スロット、 9.10・・・磁極片、 11・・・電波吸1区体、 12・・・4電性筒状体、 13・・・補助電波臥収体。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名) 第1図 第2r!′I 第3図 哨4図 第5図 $6!・どj 手続補正書 昭和59年5 櫓?ス6日 特許庁長官 殿 ■、小事件表示 昭和58年 特許願 第186655号2、発明の名称 同軸型マグネトロン 3、補正をする者 事侑との関係 特許出願人 4、代理人 自 発 6 補正により増加する発明の数 7、補正の対象 図 面。 8、補正の内容 (1) 図面の第2図を別紙の如く副圧する。 以上
断面図、第2図は本発明の同軸型マグネトロンの一実施
例を示す要部縦lvt面図、第3図は第2図の部分拡大
図、第4図は第2図に示す実施例における発振電力の損
失率を従来構造の場合と比較した特性図例、第5図およ
び第6図はそれぞれ本発明の他の実施例の要部拡大縦I
F、ti面図である。 3・・・陽極片、 4・・・外部空胴、 5.6・・・端板、 7・・・外軸、 8・・・スロット、 9.10・・・磁極片、 11・・・電波吸1区体、 12・・・4電性筒状体、 13・・・補助電波臥収体。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名) 第1図 第2r!′I 第3図 哨4図 第5図 $6!・どj 手続補正書 昭和59年5 櫓?ス6日 特許庁長官 殿 ■、小事件表示 昭和58年 特許願 第186655号2、発明の名称 同軸型マグネトロン 3、補正をする者 事侑との関係 特許出願人 4、代理人 自 発 6 補正により増加する発明の数 7、補正の対象 図 面。 8、補正の内容 (1) 図面の第2図を別紙の如く副圧する。 以上
Claims (2)
- (1)複数個の陽極片と複数個のスロットを有する筒状
陽極体とにより構成された内部空胴と、前記筒状陽極体
の外(111+に前記スロットを介して結合された外部
空胴を有し、前記筒状陽極体の内側に前記スロットの端
部を槌うように電波吸収体を設けてなるマグネトロンに
おいて、前記筒状陽極体の外周に、前記電波吸収体の設
けらすしているスロット端部の少なくとも一部を位うよ
うに4電性筒状体を設けたことを111゛徴とする同軸
型マグネトロン。 - (2) 前fiL導電性的状体は前記筒状陽極体との間
に補助電波吸収体を挟持するようにした特許請求の範囲
第1項記載の同軸型マグネトロン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18663583A JPS6079643A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 同軸型マグネトロン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18663583A JPS6079643A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 同軸型マグネトロン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6079643A true JPS6079643A (ja) | 1985-05-07 |
JPH0412580B2 JPH0412580B2 (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=16192030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18663583A Granted JPS6079643A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 同軸型マグネトロン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6079643A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8237608B2 (en) * | 2008-09-17 | 2012-08-07 | Furuno Electric Company Limited | Magnetron and radar apparatus |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP18663583A patent/JPS6079643A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8237608B2 (en) * | 2008-09-17 | 2012-08-07 | Furuno Electric Company Limited | Magnetron and radar apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0412580B2 (ja) | 1992-03-05 |
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