KR100313380B1 - 전자레인지용 마그네트론의 음극부구조 - Google Patents
전자레인지용 마그네트론의 음극부구조 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100313380B1 KR100313380B1 KR1019990034378A KR19990034378A KR100313380B1 KR 100313380 B1 KR100313380 B1 KR 100313380B1 KR 1019990034378 A KR1019990034378 A KR 1019990034378A KR 19990034378 A KR19990034378 A KR 19990034378A KR 100313380 B1 KR100313380 B1 KR 100313380B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electron
- magnetron
- heater
- radiator
- cathode
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910006249 ZrSi Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KZBODYTXULRMBT-UHFFFAOYSA-N [Ba].[Pt] Chemical compound [Ba].[Pt] KZBODYTXULRMBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UOYHMMHRCBBMON-UHFFFAOYSA-N cerium iridium Chemical compound [Ce].[Ir] UOYHMMHRCBBMON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UJFNWDURPXOKHZ-UHFFFAOYSA-N iridium lanthanum Chemical compound [La].[Ir].[Ir].[Ir].[Ir].[Ir] UJFNWDURPXOKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- PWZXYFZDMPTVCK-UHFFFAOYSA-N rhenium thorium Chemical compound [Re].[Re].[Th] PWZXYFZDMPTVCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 claims 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 9
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 abstract 1
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKYBEKAEVQPNIN-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ba+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O QKYBEKAEVQPNIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- WLTSUBTXQJEURO-UHFFFAOYSA-N thorium tungsten Chemical compound [W].[Th] WLTSUBTXQJEURO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
- H01J23/04—Cathodes
- H01J23/05—Cathodes having a cylindrical emissive surface, e.g. cathodes for magnetrons
-
- 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
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
Abstract
본 발명은 전자레인지용 마그네트론의 음극부 구조에 관한 것으로서, 음극부 구동을 위한 전자방사 방식을 직-간접겸용 가열형을 이룰 수 있도록 음극부 구조를 변경하여 텅스텐 히터의 착탄공정 삭제에 따른 단선발생을 방지하고, 히터의 저온가열시에도 바로 전자방사가 일어날 수 있도록 하는데 목적이 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 전원이 공급되는 상,하엔드쉴드, 상기 상,하엔드쉴드 사이에 나선형상으로 게재되어 전원 공급시 가열되는 히터선, 상기 히터선의 가열에 의해 전자에너지가 생성되는 마그네트론의 음극부에 있어서: 상기 히터선의 일부분에는 다공질의 텅스텐 스폰지에 전자방사물질이 함침되어 있는 전자방사체가 접합되고; 상기 전자방사체가 접합되지 않은 히터선의 타부분에는 전자방사물질이 흡착,코팅되며,
이에 따라, 음극구동을 위한 에너지절감 및 장수명에 따른 마그네트론의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 전자레인지용 마그네트론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음극부를 직접가열 전자방사 방법에서 직-간접겸용 가열형 전자방사방식으로 변경함으로써 기존의 착탄공정을 없애 음극 단선을 완전히 없앨 수 있으며, 또한 음극의 저온구동, 장수명에 따른 마그네트론 특성 및 신뢰성을 향상시키기 위한 음극부 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 전자레인지의 내부에 장착되는 마그네트론은 자계를 작동시켜 전자의 흐름을 제어하는 특수한 진공관으로 극초단파(마이크로파)의 기본파를 강력히 출력하여 전자레인지의 가열용 캐비티(Cavity)내에 음식물등을 가열 및 조리하는 기능을 수행하는 장치로 알려져 있다.
이와 같은 마그네트론의 한 예로서 제시된 도면을 참조하여 종래기술에 따른 구조를 살펴보기로 한다.
도 1은 마그네트론의 내부 단면도이고, 도 2는 종래의 마그네트론용 음극체(직접 가열형)를 나타낸 도이며, 도 3은 종래의 전자방사체를 이용한 음극체(간접가열형/히터내장형)을 나타낸 도이고, 도 4는 종래의 전자방사체를 이용한 음극체(직접 가열형/히터외장형)를 나타낸 도이다.
먼저, 구성을 살펴보면 전자레인지용 마그네트론은 상판(5)과 하판(6)이 이루는 공간에 전계 형성을 위해 양의 전압이 인가되는 부위인 원통형의 아노드(1)와, 열전자를 방출하는 음극부의 필라멘트(2)에서 생성된 전자에너지를 받는 베인(7)과, 전자에너지 전송선로인 안테나(8)와, 자계를 형성하는 영구자석(10,10'), 그리고 자기회로 통로인 자극(11,11'), 자기회로 통로 및 몸체 지지체 역할을 하는 에이실(3), 에프실(4), 동작시 발생된 열을 냉각시켜 주는 냉각핀(12), 인가선을 통해 나오는 불요복사를 제거하는 필터박스(13), 쵸우크코일(15), 관통형 콘덴서(14)로 구성되어 있으며, 또한 출력부 에이실(3)을 통해서 나오는 제5고조파를 제거하기 위한 쵸우크(17) 및 가스킷(9) 그리고 제 2,3고조파를 제거하기 위한 파이프 서보트와 배기관(미도시)으로 개략적인 구성을 이룬다.
도면중 미설명 부호 16은 스트랩, 18은 에이세라믹, 19는 센터리드선, 20은 사이드리드선을 각각 나타낸다.
이와 같이 구성되는 종래 마그네트론의 동작은, 영구자석(10,10')의 자계가 상,하판(5,6) 그리고 상,하자극(11,11')에 따라 자기회로를 형성하여 베인(7)과 필라멘트(2) 사이인 작용공간에 자기장을 형성시키고, 또한 베인(7)과 필라멘트(2) 사이에 전계가 형성되어 이 전계와 자계에 의해서 음극인 필라멘트에서 방출하는 열전자가 작용공간에서 전자에너지인 고주파에너지로 변환된다. 이때 대부분의 고주파에너지는 안테나(8)를 통해 출력부로 전송되는데, 에너지는 기본파만이 아닌 고조파도 같이 전송되므로 이 고조파를 제거하기 위해 에이실(3) 내부에 쵸우크(17)가 설치되어 있으며, 이 쵸우크(17)는 제거하고자 하는 고조파 파장의 λ/4길이로 해서 에이실(3) 내부에서 안테나(8)를 둘러싼 형태로서 에이실(3)에 브래이징 되어 고조파를 억제하고 있다.
위의 구성요소 중에서 종래의 음극부는 전자방사 방식에 따라 크게 상엔드쉴드(22)과 하엔드쉴드(23) 사이에 위치한 텅스텐 히터(21)를 가열하여 전자방사를 일으키는 직접가열형(도 2)과, 역시 상엔드쉴드(32/42)과 하엔드쉴드(33/43) 사이에 위치한 히터(31/41)를 먼저 가열하고 그 열이 전자방사체에 전달되어 전자방사를 일으키는 간접가열형(도 3/도 4)로 나뉘어진다.
직접가열형은 히터(21)의 재료로 주로 착탄처리된 텅스텐 또는 토륨-텅스텐선을 사용하며, 사이드 및 센터 리드선(24)으로 공급된 전류가 히터(21)를 가열하여 열전자를 방출하게 한다.
간접가열형은 가열용 히터(31/41)와 금속화합물등의 전자방사물질이 함침되어 있는 전자방사체(34/44), 그리고 전자방사체를 지지해 주거나 전원을 공급하는 역할을 하는 음극슬리브(35/45)로 구성되어 있다. 이 경우 히터와 음극슬리브의 상대위치에 따라 히터 내장형(도 3)과 외장형(도 4)으로 나눌 수 있다.
간접가열형 음극의 작동은 먼저 전류가 가열용 히터(31/41)에 인가되면, 전자방사체(34/44)를 가열하게 된다. 전자방사체는 일정한 온도 이상으로 가열되면 전자방사체 내에 함침되어 있던 전자방사물질이 전자방사체와 반응하여 열전자를방사하게 되며, 음극부 주위에서 일어나는 음극역가열반응에 의해 2차전자방사가 함께 일어난다.
전술한 종래의 기술에 의하면, 음극부는 가열에 따른 열전자를 방사 방식에 따라 직접가열형과 간접가열형으로 나뉘어 짐을 알 수 있다.
그러나, 상기 종래 기술에 따른 음극부에 있어서, 직접가열형 음극의 경우 주로 텅스텐 재질로 히터(21)를 만드는데, 이때 전자방사온도가 비교적 높기 때문에 히터를 가열하기 위한 가열전력이 많이 소비된다. 따라서 상엔드쉴드(22)와 하엔드쉴드(23) 그리고 센터 및 사이드 리드선(19/20)은 고온에도 견딜 수 있는 몰리브덴과 같은 고가의 내열재료가 사용되어야 한다. 그리고 얻어지는 전류가 작아서 2차 전자방사량이 적다는 설계상 제약조건이 있다. 그리고 일정한 전자방사량과 수명을 보장하기 위해서 히터를 착탄시키는 공정을 거쳐야 하는데, 착탄공정으로 텅스텐히터 표면에 생성되는 텅스텐카바이드(W2C)는 충격에 취약하여 마그네트론의 제조과정에서 단선불량을 일으키는 주원인이 된다.
또한, 간접 가열형의 음극의 경우는 히터(31/41)가 전자방사체(34/44)를 가열하여 고주파 발진이 일어날 때까지 수 분정도 소요되는 결점을 가지고 있으며, 복잡한 구조 때문에 종래의 마그네트론에 직접 활용하기에 어려운 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 착탄처리하지 않은 텅스텐 히터를 사용하여 제조과정에서의 단선문제를 해결하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 음극의 저온구동이 가능하도록 하여 에너지절감 및 수명을 증가시킬 수 있도록 하는데 있다.
도 1은 일반적인 마그네트론의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 마그네트론용 음극체(직접가열형)
도 3은 종래 기술에 따른 전자방사체를 채용한 음극체(간접가열형/히터내장형)
도 4는 종래 기술에 따른 전자방사체를 채용한 음극체(간접가열형/히터외장형)
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직-간접겸용가열 음극체.
도 6은 실시예에 따른 전자방사체의 상세도.
도 7은 도 5의 A,B부 확대도.
도 8은 도 6의 C부 확대도.
도 9는 본 발명에 따른 전자방사체의 음극역가열작용도(측면도/평면도)
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
101 : 텅스텐 히터 , 102 : 전자방사체 , 103 : 상엔드쉴드
104 : 하엔드쉴드 , 105 : 센터리드선 , 106 : 사이드리드선
107,107' : 전자방사물질 , 111 : 전자 , 112,112' : 베인 , 113 : 전자구름
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 전원이 공급되는 상,하엔드쉴드, 상기 상,하엔드쉴드 사이에 나선형상으로 게재되어 전원 공급시 가열되는 히터선, 상기 히터선의 가열에 의해 전자에너지가 생성되는 마그네트론의 음극부에 있어서,
상기 히터선에는 다공질의 텅스텐 스폰지에 전자방사물질이 함침되어 있는 전자방사체가 접합되고;
상기 전자방사체가 접합되지 않은 히터선의 타부분에는 전자방사물질이 흡착,코팅됨을 특징으로 한다.
선택적으로, 상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 3BaO-0.5CaO-Al2O3의 바륨 알루미네이트(Ba Aluminate)형을 사용할 수 있다.
선택적으로, 상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 토리움(Thorium) 또는 이트륨(Yttrium)을 사용할 수 있다.
선택적으로, 상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 란타늄(Lanthanium)또는 세리움(Cerium)의 희토류를 사용할 수 있다.
선택적으로, 상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 레니움-토리움(Rhenium-Thorium) 또는 이리듐-란타늄(Iridium-Lanthanum) 또는 이리듐-세리움(Iridium-Cerium) 또는 플레티늄-바리움(Platinum-Barium) 또는 팔라듐-바리움(Palladium-Barium)을 사용할 수 있다.
한편, 상기 전자방사체의 길이는 상기 히터의 길이 보다 짧고, 상기 전자방사체의 중심축은 상기 히터의 중심축과 상호 일치하도록 구비함이 바람직 하다.
한편, 상기 상,하엔드 쉴드는 각각 게터의 역할을 수행하도록 다음의 재료를 사용함이 바람직 하다.
금속: Ti,Zr,Hf
카바이드: TiC,ZrC,HfC,W2C,Mo2C,TaC
보라이드(Boride): TiB2,ZrB2,HfB2,TaB2,Mo2B5,W2B5
실리사이드(Silicide): TiSi2,ZrSi2,HfSi2,TaSi2,MoSi2,WSi2
이와 같이 하면, 나선형의 텅스텐 히터를 전자방사체와 전자방사물질이 감싸게 되어 별도의 착탄공정이 필요치 않게된다.
또한, 히터의 초기가열시 히터 표면에 흡착된 전자방사물질에서 바로 전자방사가 일어나고 이후 시간이 경과되면서 전자방사체로 부터 전자가 방사되는 직-간접겸용 가열형 전자방사방식을 이룰 수 있게됨을 알 수 있다.
그 결과, 히터의 단선이 방지되고 음극부가 저온에서도 구동이 가능하며, 장수명에 따른 마그네트론의 특성 및 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
이러한 내용을 요지로 하는 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예를 통하여 살펴보기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 음극부 구조의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직-간접겸용 가열 음극체 측면도이고, 도 6은 상기 실시예의 다공질 전자방사체 상세도, 도 7은 도 5의 A 와 B 부위 확대도, 도 8은 도 6의 C부위인 전자방사체의 표면 확대도, 도 9는 전자방사체의 음극역가열 작용을 설명하기 위한 모식도를 측면과 평면으로 각각 나타낸 도이다.
먼저 본 실시예에 따른 마그네트론의 음극부 구성을 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 음극 중심축을 기준으로한 나선형의 텅스텐 히터선(101)이 위치하며, 이 나선형의 텅스텐 히터선(101)과 중심축을 같이하는 원통형의 전자방사체(102)가 텅스텐 히터선(101)의 일부분을 감싸는 형태로 삽입되어 있고, 텅스텐 히터선(101)중 전자방사체(102)가 덮여 있지 않은 부분(A,B)은 마그네트론의 제조과정의 배기활성화 공정중에서 전자방사물질(107)이 전자방사체로 부터 휘발되어 흡착된 상태이다.
즉, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 전자방사물질(107)은 전체 함침되는 전자방사 물질의 10∼20%가 텅스텐 히터선(101)의 표면에 흡착되어 작은 덩어리나 필름을 형성하게 된다.
여기서 중요한 것은 전자방사체(102)의 길이(L1)를 결정하는 것으로 이 길이가 너무 길 경우, 전자방사물질(107)이 텅스텐 히터선(101)에 도포되는 량이 줄어들므로 초기 고주파 발진이 늦어지는 종래 음극체의 단점을 보완할 수 없고, 반대로 길이가 너무 짧을 경우, 도 9에 나타낸 전자방사체(102) 주위의 음극역가열작용을 이용할 수가 없으므로, 저온구동 및 장수명의 효과를 얻을 수 없다.
따라서, 상기 전자방사체(102)는 도 6에 도시된 바와 같이 그 길이(L1)는 텅스텐 히터선(101) 길이(L2) 보다 짧은 대략 4∼6mm로 하고, 그 두께(D)는 0.5∼1mm로 구비하였다.
상엔드쉴드(103)와 하엔드쉴드(104)는 집속전극을 이루면서 텅스텐 히터선(101)에 레이저 용접 되어있다. 상엔드쉴드(103)는 게터의 역할도 동시에 수행할 수 있는 재료를 사용하며, 하엔드쉴드(104)는 상엔드쉴드(103)에 전원을 공급하는 센터리드선(105)이 지나갈 수 있도록 가운데에 구멍이 뚫려있다.
텅스텐 히터선(101) 높이의 중앙부분에 설치된 원통형의 전자방사체(102)는 전자방사물질(107')이 다공질의 텅스텐 스폰지에 함침되어 있는 것으로, 몰리브덴-니켈 솔더를 이용하여 텅스텐 히터선(101)에 접합되어 있다.
센터리드선(105)과 사이드리드선(106)은 텅스텐 히터선(101)에 전원을 공급하며 전체 음극체의 지지대 역할도 함께 수행한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 음극체 동작은 다음과 같다.
텅스텐 히터선(101)의 상부(A)와 하부(B) 즉, 전자방사체가 덮여있지 않은 부분에는 제조과정중 배기활성화 공정에서 이미 전자방사물질(107)이 흡착되어 있는 상태이므로, 센터 및 사이드리드선(105/106)에 전원이 공급되면, 먼저 텅스텐 히터선(101)에 흡착되어 있는 전자방사물질(107)로 부터 열전자가 방출되어 마그네트론이 수 초내에 발진이 일어난다.
그리고, 시간이 수 분정도 경과후에는 이 텅스텐 히터선(101)열에 의해 텅스텐 히터선(101) 외곽에 구성되어 있는 전자방사체(102)가 직접 가열되어 전자방사물질(107')로 부터 열전자를 내보내도록 하여 마그네트론 발진을 지속적으로 유지시킨다.
여기서, 도 9에서와 같이 전자방사체(102) 주위에서 일어나는 음극역 가열작용에 대해서 알아보기로 한다.
즉, 가열된 전자방사체(102) 주위에 발생된 다량의 음의 전자들(111)은 전자방사체(102)와 베인(112,112') 사이에서 일종의 전자구름(113)을 형성하게 된다. 대부분의 전자들은 공진부인 베인(112,112')으로 에너지가 전달되어 발진에 기여하게 되고, 일부분의 전자들은 음극측으로 되돌아와 전자방사체(102)에 충돌하여 전자방사체(102)를 가열하게 된다.
종래 음극부의 경우, 고온에서 동작하므로 이 음극역가열정도의 에너지로서는 동작이 되지 않으므로 지속적인 전류의 인가가 필요했다. 하지만, 본 발명의 경우 전자방사체(102)가 저온에서 동작이 가능하므로 이 음극역 가열에 의한 에너지만으로도 충분히 음극을 동작시킬 수 있다.
그러므로 텅스텐 히터선(101)에 전류를 인가한 다음 마그네트론이 발진된 후에는 텅스텐 히터선(101)에 전류를 인가하지 않아도 되므로 장수명 및 에너지절감에 상당한 효과가 있게되는 것이다.
한편 비교 예로서, 즉 종래의 가열형 음극(도 2)의 경우는 텅스텐 히터선의 착탄에 따른 단선문제가 있었고, 히터와 전자방사체를 함께 사용하는 간접가열형 음극(도 3/도 4)의 경우는 전류인가후 고주파의 입상시간이 수 분정도로 매우 길어지므로 음식요리시간이 오래걸려 실제로 적용할 수 없었던 것과는 달리; 본 발명의 경우는 착탄처리하지 않은 텅스텐 히터선을 사용하여 100% 단선을 방지하고, 배기활성화 공정중에서 텅스텐 히터선(101) 외경에 전자방사물질을 흡착시켜, 이 흡착된 전자방사물질은 텅스텐 히터선(101) 가열시 바로 전자방사가 일어나는 직접가열식과 이 전자방사 이후 텅스텐 히터선(101) 외곽에 있는 전자방사체에 의해 전자가 방사되는 직-간접겸용 가열형음극으로 구성되어 있으며, 또한 저온구동이 가능하므로 초기 발진 후 음극역가열작용에 의한 에너지만으로도 충분히 전자방사에 의한 발진이 가능하게 된다.
이 결과에서, 본 발명에 의하면 초기발진후 텅스텐 히터선(101)에 전류인가를 중지할 수 있으므로 에너지절감 및 장수명에 상당한 효과를 나타냄을 알 수 있다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 음극체 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 음극부의 제조공정시 기존의 착탄공정을 없애 히터선의 단선발생을 방지할 수 있으며, 직-간접겸용 가열형을 이루어 음극부의 저온구동이 가능하고, 장수명에 따른 마그네트론 특성 및 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다는 이점을 나타내게 된다.
Claims (8)
- 전원이 공급되는 상,하 엔드쉴드, 상기 상,하 엔드쉴드 사이에 나선형상으로 게재되어 전원 공급시 가열되는 히터선, 상기 히터선의 가열에 의해 전자에너지가 생성되는 마그네트론의 음극부에 있어서:상기 히터선에는 다공질의 텅스텐 스폰지에 전자방사물질이 함침되어 있는 전자방사체가 접합되고;상기 전자방사체가 접합되지 않은 히터선의 타부분에는 전자방사물질이 흡착,코팅됨을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 3BaO-0.5CaO-Al2O3의 바륨 알루미네이트(Ba Aluminate)형 인것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 토리움(Thorium) 또는 이트륨(Yttrium) 인것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 란타늄(Lanthanium) 또는 세리움(Cerium)의 희토류인 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방사체에 함침된 전자방사물질은 레니움-토리움(Rhenium-Thorium) 또는 이리듐-란타늄(Iridium-Lanthanum) 또는 이리듐-세리움(Iridium-Cerium) 또는 플레티늄-바리움(Platinum-Barium) 또는 팔라듐-바리움(Palladium-Barium) 인것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자방사체의 길이(L1)는 상기 히터선의 길이(L2) 보다 짧고, 상기 전자방사체의 중심축은 상기 히터의 중심축과 일치함을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 전자방사체의 길이(L1)는 4∼6mm로 하고, 두께(D)는 0.5∼1mm로 이룸을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 상,하엔드 쉴드는 각각 게터의 역할을 수행하도록 금속(Ti,Zr,Hf) 또는 카바이드(TiC,ZrC,HfC,W2C,Mo2C,TaC) 또는 보라이드(TiB2,ZrB2,HfB2,TaB2,Mo2B5,W2B5) 또는 실리사이드(TiSi2,ZrSi2,HfSi2,TaSi2,MoSi2,WSi2)중 어느 하나의 재료로 이루어짐을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부 구조.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990034378A KR100313380B1 (ko) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 전자레인지용 마그네트론의 음극부구조 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990034378A KR100313380B1 (ko) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 전자레인지용 마그네트론의 음극부구조 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010018419A KR20010018419A (ko) | 2001-03-05 |
| KR100313380B1 true KR100313380B1 (ko) | 2001-11-07 |
Family
ID=19607855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990034378A KR100313380B1 (ko) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 전자레인지용 마그네트론의 음극부구조 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100313380B1 (ko) |
-
1999
- 1999-08-19 KR KR1019990034378A patent/KR100313380B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010018419A (ko) | 2001-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100313380B1 (ko) | 전자레인지용 마그네트론의 음극부구조 | |
| JP2582830Y2 (ja) | マグネトロンのカソード組立体の下端シールド固定構造 | |
| JP2933073B2 (ja) | ホローカソード装置 | |
| JP6959103B2 (ja) | マグネトロンカソード | |
| JP7240247B2 (ja) | マグネトロン | |
| KR940008587Y1 (ko) | 마그네트론 음극부의 에프세라믹 | |
| KR100550425B1 (ko) | 마그네트론의 안테나 피더 | |
| JP2000306518A (ja) | マグネトロン | |
| JPH0334042Y2 (ko) | ||
| JPS59228343A (ja) | マグネトロン | |
| JP2001023531A (ja) | マグネトロン | |
| KR200391811Y1 (ko) | 극저온에서 구동가능한 마그네트론 | |
| KR100244310B1 (ko) | 마그네트론 | |
| KR100279872B1 (ko) | 전자레인지용마그네트론 | |
| JP2868806B2 (ja) | 電子レンジ用マグネトロン | |
| KR950004512B1 (ko) | 마그네트론 | |
| KR100836058B1 (ko) | 마그네트론의 안테나 | |
| KR0121238Y1 (ko) | 전자총의 캐소드 | |
| JP2020009666A (ja) | 含浸型陰極構体 | |
| KR19980013830U (ko) | 전자렌지용 마그네트론 | |
| KR19990036299U (ko) | 전자레인지용 마그네트론 | |
| JP2000011904A (ja) | マグネトロン | |
| JP2004241352A (ja) | マグネトロン用陰極及びそれを用いたマグネトロン | |
| KR19990009956A (ko) | 전자레인지용 마그네트론 | |
| JP2002190400A (ja) | マイクロ波装置及びその制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |