KR100498564B1 - 마그네트론장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 양극 원통(6)의 안쪽에 방사상으로 배치된 양극베인(15)에 제 1 절개부(17)와 제 2 절개부(19)와 제 3 절개부(20)를 형성하여, 인접한 2개의 양극 베인(15)과 양극 원통(6)과 균압 고리(9,10)에 의해 구성되는 공진체가 흐르는 고주파전류의 통로를 가늘고, 그리고 길게 형성하고 있다.

Description

마그네트론장치{MAGNETRON APPARATUS}
본 발명은, 전자렌지 등의 전기기기에 있어서 고주파발생장치로서 사용되는 마그네트론장치에 관한 것이다.
마그네트론장치는, 예를 들면 2,450MHz의 기본주파수로 동작하는 마이크로파 발진관이다. 마이크로파 발진관은, 마이크로파 가열기 혹은 마이크로파 방전램프 등의 마이크로파를 사용한 전기기기에 있어서의 고주파 발생원으로서 사용되고 있다. 이러한 마그네트론장치는, 음극과 양극을 동축원통형상으로 배치한 구성이 일반적인 것이다.
도 11은, 종래의 마그네트론장치의 내부구성을 나타내는 단면도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 종래의 마그네트론장치는, 중심부에 배치된 진공관부(101)와, 이 진공관부(101)의 바깥둘레에 배치된 복수매의 방열핀(102)과, 진공관부 (101)와 동축으로 배치된 한 쌍의 고리형상 자석(103)과, 이 고리형상 자석(103)에 자기적으로 접속되어 자기회로를 형성하는 한 쌍의 틀형상 요크(104)와, 필터회로부(105)로 구성되어 있다.
진공관부(101)는, 원통형상의 양극 통체(106)와, 양극 통체(106)와 동축상에 배치된 음극(107)과, 양극 통체(106)의 중심축의 주위에 방사상으로 배치된 복수매의 판형상의 양극 베인(108)과, 이들 양극 베인(108)을 교대로 전기적으로 접속하는 2개의 균압 고리(109,110)와, 일끝단이 어느 1매의 양극 베인(108)에 접속된 마이크로파 방출용의 안테나(111)를 구비한 구성으로 되어 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 판형상의 양극 베인(108)의 상하의 양 끝단면에는 각각 대소의 균압 고리(109,110)가 접속되어 있다. 이와 같이, 양극베인(108)의 상하의 양 끝단면에 균압 고리(109,110)를 접속시키기 위해서 한쪽 끝단면에는 제 1 오목부(112)가 형성되어 있고, 다른쪽 끝단면에는 제 2 오목부(113)가 형성되어 있다. 또한, 어느 한쪽의 끝단면에는, 안테나(111)를 고정하기 위한 홈(114)이 형성되어 있다. 상기한 바와 같이 형성된 양극 베인(108)은, 그 각 끝단면이 서로 엇갈리도록 배치되어 있다. 이 때문에, 방사상으로 배치된 양극 베인(108)에 있어서, 인접한 제 1 오목부(112)가 형성된 제 1 끝단면과, 제 2 오목부(113)가 형성된 제 2 끝단면은 대향하는 위치에 배치되어 있다. 방사상으로 배치된 양극 베인 (108)에 있어서의 각 바깥둘레쪽 끝단부는 양극 통체(106)의 내벽면에 고정되어 있다.
근래, 마그네트론장치를 사용한 전기기기의 분야에서는, 새로운 응용기기의 개발 및 새로운 시장의 개척을 진행시키는 데에 있어서, 소형화된 마그네트론장치의 개발이 요구되고 있다. 그러나, 종래의 마그네트론장치로는, 소형화를 목적으로 하여 양극 통체의 안지름 치수를 종래의 약 35mm보다도 작게 형성하면, 발진주파수가 규정주파수보다도 높아진다고 하는 문제가 있었다. 따라서, 종래의 마그네트론장치의 구성으로는 단순히 안지름치수를 작게 변경하여 형성할 수 없었다. 이와 같이 종래의 마그네트론장치에서는, 양극 통체를 단순히 작게 형성할 수 없고, 소형화의 진전이 저지되고 있었다.
본 발명은 상술의 종래의 장치에 있어서의 각종 문제를 해결하여, 소형화된 마그네트론장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 마그네트론장치는, 실질적으로 원통형상의 양극 통체와,
상기 양극 통체의 내벽면에 고정부착되고, 상기 양극 통체의 중심축의 주위에 방사상으로 배치되어, 주면(主面)이 상기 양극 통체의 중심축과 평행하게 배치된 판형상의 복수매의 양극 베인과,
방사상으로 배치된 상기 양극 베인을 교대로 전기적으로 접속하는 제 1 균압 고리 및 제 2 균압 고리를 구비하고,
상기 양극 베인은, 상기 양극 통체의 중심축과 평행한 방향에서의 제 1 방향쪽에 있는 제 1 끝단면과,
상기 양극 통체의 중심축과 평행한 방향에서의 제 2 방향쪽에 있는 제 2 끝단면과,
상기 제 1 끝단면으로부터 상기 양극 통체의 중심축과 실질적으로 평행하게 절개되어 형성되고, 상기 양극 베인과 상기 제 1 균압 고리와의 사이에 소정공간을 갖도록 구성된 제 1 절개부와,
상기 제 2 끝단면으로부터 상기 양극 통체의 중심축과 실질적으로 평행하게 절개되어 형성되고, 상기 양극 베인과 상기 제 2 균압 고리와의 사이에 소정공간을 갖도록 구성된 제 2 절개부와,
상기 제 2 끝단면에 형성되어, 상기 제 1 절개부의 형성위치에 대하여 상기 양극 통체의 중심축으로부터 바깥둘레방향을 향하는 방향으로 변위한 위치에 형성되고, 상기 양극 통체의 중심축과 실질적으로 평행하게 절개되어 형성된 제 3 절개부를 가진다. 이와 같이 구성된 마그네트론장치는, 양극 베인에 절개 부분을 형성하여 특수한 형상으로 함으로써, 종래의 장치보다 작은 안지름의 양극 통체와 작은 판형상의 양극베인을 사용하는 것이 가능해진다. 본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 인접한 양극베인과 양극 통체와 균압 고리로 구성되는 공진체에 있어서 고주파전류가 흐르는 통로가 굴곡하여 가늘고, 그리고 길게 형성되어 있으며, 종래의 장치보다 작은 안지름의 양극 통체와 작은 판형상의 양극베인을 사용하여도 종래의 장치와 같은 인덕턴스를 확보하는 것이 가능해진다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 마이크로파 방출용 안테나 고정 홈을, 상기 양극 베인의 제 1 끝단면에 형성하여, 상기 제 1 절개부의 형성위치와 다른 위치에 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 1 절개부의 깊이를, 상기 제 1 절개부에서의 밑변으로부터 상기 제 2 끝단면까지의 거리보다도 길게 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 3 절개부의 깊이를, 상기 제 3 절개부에서의 밑변으로부터 상기 제 1 끝단면까지의 거리보다 길게 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 1 절개부의 깊이와 상기 제 3 절개부의 깊이를 다른 치수로 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 1 절개부의 깊이와 상기 제 3 절개부의 깊이를 실질적으로 동일한 치수로 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 1 절개부와 상기 제 3 절개부의 각각의 절개형상을 사각형상으로 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 1 절개부와 상기 제 3 절개부의 각각의 절개형상을 곡선으로 구성된 형상으로 형성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 제 1 절개부와 상기 제 3 절개부의 각각의 절개형상을 상기 양극 통체의 중심축에 대하여 기울어진 변을 갖도록 구성하여도 좋다.
본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 상기 양극 베인은, 제 1 절개부와 제 3 절개부에 의해 고주파전류의 통로가 굴곡하도록 형성하여도 좋다.
발명의 신규의 특징은 첨부한 청구범위에 특히 기재한 것이 분명하지만, 구성 및 내용의 쌍방에 대하여 본 발명은, 다른 목적이나 특징과 맞추어 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 읽는 것에 의해, 보다 잘 이해되어 평가될 것이다.
[발명의 실시형태]
이하, 본 발명에 관한 바람직한 실시형태의 마그네트론장치에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
《실시형태 1》
도 1은 본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치의 내부구성을 일부 파단하여 나타낸 단면도이다. 도 2는 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서의 주요부인 양극 통체와 양극 베인을 나타내는 확대 단면도이다. 도 3은 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서의 양극 통체내에 방사상으로 배치된 양극 베인을 나타내는 평면도이다.
도 1에 나타나 있는 바와 같이, 실시형태 1의 마그네트론장치는, 그 중심부에 배치된 진공관부(1), 이 진공관부(1)의 바깥둘레에 배치된 방열핀(2), 진공관부 (1)와 동축으로 배치된 상하 한 쌍의 둥근 고리형상의 영구자석(3a,3b), 이 영구자석(3a,3b)에 자기적으로 접속되어 자기회로를 형성하는 한 쌍의 틀형상 요크(4), 및 필터회로부(5)에 의해 구성되어 있다.
진공관부(1)는, 원통형상의 양극 통체(6), 양극 통체(6)의 중심축상에 배치된 음극(7), 양극 통체(6)의 중심축의 주위에 방사상으로 동일간격으로 배치된 복수매의 판형상의 양극 베인(15), 이들 양극 베인(15)을 교대로 전기적으로 접속하는 2개의 균압 고리(스트랩 링)(9,10), 일끝단이 어느 1매의 양극베인(15)에 접속된 마이크로파 방출용의 안테나(11)를 구비하고 있다.
도 1에 있어서, 양극 통체(6)의 위쪽 및 아래쪽의 개구 끝단부에는 제 1 및 제 2 자극편(21,22)이 각각 장착된 제 1 및 제 2 금속통체(23,24)가 설치되어 있다. 제 1 자극편(21)의 바깥둘레 끝단면은 제 1 금속통체(23)의 한쪽 끝단부에 설치된 플랜지부에 의해서 덮여지고, 그 플랜지부의 바깥 둘레가 양극 통체(6)의 위쪽의 개구 끝단부에 고정되어 있다.
제 1 금속통체(23)의 다른쪽의 끝단부에는, 마이크로파 출력단자(8)가 절연고리(12)를 통해 밀봉장착되어 있다. 마찬가지로, 제 2 자극편(22)의 바깥둘레 끝단면은 제 2 금속통체(24)의 한쪽 끝단부에 설치된 플랜지부에 의해서 덮여지고, 그 플랜지부의 바깥 둘레가 양극 통체(6)의 아래쪽의 개구 끝단부에 고정되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 양극 통체(6)의 바깥둘레면상에는, 양극 통체(6)의 내부에서 생긴 열을 방열하기 위해서, 복수의 방열핀(2)이 다단으로 부착되어 있다. 제 1 자극편(21)의 바깥둘레끝단면상에는, 둥근 고리형상의 제 1 영구자석 (3a)이 제 1 금속통체(23)의 플랜지부 위에 동축적으로 배치되어 있다. 제 1 영구자석(3a)은 제 1 자극편(21)과 자기적으로 결합하고 있다. 마찬가지로, 제 2 자극편(22)의 바깥둘레 끝단면상에는, 둥근 고리형상의 제 2 영구자석(3b)이 제 2 금속통체(24)의 플랜지부 아래에 동축적으로 배치되어 있다. 제 2 영구자석(3b)은, 제 2 자극편(3)과 자기적으로 결합하고 있다. 또한, 제 1 및 제 2 영구자석(3a,3b)은 방열핀(2)을 둘러싸고 있는 틀형상 요크(4)의 하부에는, 고주파 노이즈의 누설을 방지하기 위해서, LC 필터회로부재 등의 필터회로부(5)를 내장한 금속제의 실드 케이스(13)가 부착되어 있다.
양극 통체(6)의 내부에는, 그 중심축을 따라 배치된 코일형상의 음극(7) 및 음극(7)의 주위에 동축방사상으로 배치된 양극 베인(15)이 설치되어 있다. 음극(7)은, 양극 통체(6)의 내부에서 한 쌍의 음극단자(7a,7b)에 접속되어 있다. 한 쌍의 음극단자(7a,7b)는, 실드 케이스(13)내에서 음극단자 도출용의 스템(도시하지 않음)을 통해 양극 통체(6)의 내부에서 인출되어, 도시하지 않은 고주파전원에 접속되어 있다.
양극 통체(6)의 내부에서, 방사상으로 배치된 양극 베인(15)에 있어서의 각 바깥둘레쪽 끝단부는, 양극 통체(6)의 내벽면에 고정되어 있다. 양극 베인(15)의 매수는 짝수이고, 실시형태 1에서는 10장으로 구성하였다. 양극 베인(15)은, 예를 들면 세로치수가 9.5mm, 가로치수가 7.0mm, 두께치수가 2.0mm의 판재로 형성되어 있다. 양극 통체(6)의 내부에서 양극 베인(15)의 1개에 접속된 안테나(11)는, 마이크로파 출력단자(8)에 접속되어 있고, 예를 들면 2,450MHz의 기본주파수를 가진 마이크로파가 마이크로파 출력단자(8)로부터 출력된다.
실시형태 1에 있어서, 양극 통체(6), 양극 베인(15), 균압 고리(9,10) 및 안테나(11)는 동일한 금속재료, 예를 들면 무산소 구리에 의해 구성되어 있고, 각각 은과 동의 합금으로 이루어지는 납재를 사용한 압접 납땜방법에 의해 고정되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 방사상으로 배치된 복수매의 양극 베인(15)의 상하의 양 끝단면에는 큰 지름과 작은 지름의 2개의 균압 고리(9,10)가 배치되어 있다. 2개의 균압 고리(9,10)의 각각은, 방사상으로 배치된 복수매의 양극 베인(15)의 1장 걸러서 접속되어 있다. 이와 같이, 양극베인(15)의 상하의 양 끝단면의 원하는 위치에 균압 고리(9 또는 10)를 접속시키기 위해서, 양극 베인(15)에 있어서의 한쪽의 끝단면(16)[도 2에 있어서의 양극베인(15)의 윗면]에는 제 1 절개부(17)가 형성되어 있고, 다른쪽의 끝단면(18)[도 2에 있어서의 양극 베인(15)의 아랫면]에는 제 2 절개부(19)가 형성되어 있다. 제 1 절개부(17) 및 제 2 절개부(19)의 형상은, 양극 베인(15)의 두께 방향, 즉 방사상으로 배치된 양극베인(15)의 주면과 직교하는 방향에서 보았을 때, 사각형상으로 오목하고, 절개에 의해 형성되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 양극 베인(15)의 윗면에 형성된 홈(14)에는, 안테나(11)의 일끝단이 고정되어 있다. 이와 같이 안테나(11)의 일끝단이 접속되는 양극 베인(15)은 방사상으로 배치된 복수의 양극 베인(15) 중의 1장이다.
도 4는 도 2에 나타낸 양극 베인(15)에 대향하는 인접한 양극 베인(15)의 형상을 나타내고 있다. 도 4에 나타낸 양극 베인(15)은, 도 2에 나타낸 양극베인 (15)과 형상은 동일하고, 상하를 역으로 하여 양극 통체(6)에 고정부착한 것이다. 이와 같이, 방사상으로 배치된 양극 베인(15)에 있어서, 제 1 절개부(17)가 형성된 제 1 끝단면(16)과, 제 2 절개부(19)가 형성된 제 2 끝단면(18)은, 상하가 엇갈리도록 배치되어 있다.
다음에, 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인(15)의 구체적인 형상에 대하여 설명한다.
도 2에 나타낸 양극베인(15)의 제 1 끝단면(16)에는, 대소 한 쌍의 링형상의 제 1 균압 고리(9) 및 제 2 균압 고리(10)가 실질적으로 동일평면상에 배치되어 있다. 제 1 끝단면(16)에 형성된 제 1 절개부(17)는, 제 1 균압 고리(9)와 양극베인 (15)이 접촉하지 않도록 형성되어 있다. 제 1 절개부(17)의 깊이는 D1이고, 폭은 W1이다. 제 1 절개부(17)의 깊이(D1)는 양극 베인(15)의 높이 치수(H)의 반이상의 길이를 가지고 있다. 여기서, 양극 베인(15)의 높이 치수란 제 1 끝단면(16)과 제 2 끝단면(18)의 사이의 거리를 나타내고 있다. 그리고, 도 2에 나타낸 양극 베인(15)에 있어서의 제 1 끝단면(16)에는 제 2 균압 고리(10)가 고정부착되어 있다.
한편, 양극 베인(15)에 있어서, 제 1 끝단면(16)의 반대쪽이 되는 제 2 끝단면(18)에는, 마찬가지로 링형상의 대소 한 쌍의 제 1 균압 고리(9) 및 제 2 균압 고리(10)가 실질적으로 동일평면상에 배치되어 있다. 제 2 끝단면(18)에 형성된 제 2 절개부(19)는, 제 2 균압 고리(10)와 양극 베인(15)이 접촉하지 않도록 형성되어 있다. 제 2 절개부(19)의 깊이는 D2이고, 폭은 W2이다. 제 2 절개부(19)는 제 1 절개부(17)의 최저부로부터 소정거리를 가지고 형성되어 있다. 그리고, 도 2에 나타낸 양극 베인(15)에 있어서의 제 2 끝단면(18)에는 제 1 균압 고리(9)가 고정부착되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 2 끝단면(18)에는, 제 2 절개부(19)가 형성된 위치와는 다른 위치에, 또한 제 1 끝단면(16)에 형성된 제 1 절개부(17)의 형성위치와는 완전히 어긋난 위치에 제 3 절개부(20)가 형성되어 있다. 즉, 제 2 끝단면(18)에 있어서의 제 3 절개부(20)와, 제 1 끝단면(16)에 형성된 제 1 절개부 (17)는, 양극 통체(6)의 중심축과 평행한 방향에서 어긋나게 형성되어 있다. 제 3 절개부(20)의 깊이는 D3이고, 폭은 W3이다. 제 3 절개부(20)의 깊이(D3)는 양극 베인(15)의 높이 치수(H)의 반 이상의 길이를 가지고 있다.
또, 도 2에 있어서, 제 1 절개부(17)의 최저부와 제 2 끝단면(18)과의 간격을 부호 L1로 나타내고, 제 1 끝단면(16)과 제 3 절개부(20)의 최저부와의 간격을 부호 L2로 나타낸다.
본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서는, 제 1 절개부(17)의 깊이(D1)는 거리(L1)보다도 길게 형성되어 있다. 또한, 제 3 절개부(20)의 깊이(D3)는 거리(L2)보다도 길게 형성되어 있다. 따라서, 각 양극 베인(15)에 있어서, 음극쪽에서 양극 통체쪽으로의 전류의 통로가 직선적이 아니라, 굴곡하도록 형성되어 있다.
다음에, 본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치의 구체적인 예에 대하여 제 1 실시예로서 설명한다.
제 1 실시예에 있어서, 양극베인(15)의 제 2 절개부(19)의 깊이(D2)는 1.7mm이고, 종래의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인의 절개부와 동일하다. 제 1 절개부(17)의 깊이(D1)는 5.8mm이며, 제 3 절개부의 깊이(D3)는 7.5mm이다. 이와 같이 구성된 양극베인(15)을 사용한 마그네트론장치는, 양극 통체(6)의 안지름이 22.0mm일 때에 2,450MHz에서 발진하였다. 이 때의 양극 통체(6)의 안지름은 종래의 마그네트론장치의 양극 통체의 안지름35mm에 비해서 13mm 작아지고, 양극 통체 (6)를 대폭 소형화할 수가 있었다.
도 5는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 마그네트론장치와 종래의 마그네트론장치와 비교한 실험결과이다. 도 5에 있어서, 가로축에 양극 통체(6)의 안지름[mm]을 나타내고, 세로축에 발진주파수[MHz]를 나타낸다. 도 5에서는, 양극 통체(6)의 안지름이 상기의 제 1 실시예의 이외의 값으로 하였을 때의 결과에 대해서도 나타내고 있다. 또한, 도 5에서는 비교예로서, 종래의 마그네트론장치에 있어서 양극 통체의 안지름을 변경시켰을 때의 발진주파수의 변화도 나타내었다.
도 5의 그래프로부터 명백하듯이, 본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 양극 통체(6)의 안지름을 변경시켜도, 발진주파수에 변화가 나타나지 않고 있다. 발명자의 실험에 의하면, 양극 통체(6)의 안지름을 22mm에서 35mm로 변화시켜도 발진주파수의 격차는 ±10MHz 내에 수습되고 있었다.
또, 제 1 실시예에서는 제 1 절개부(17)의 깊이(D1)와 제 3 절개부(20)의 깊이(D3)는 다른 치수로 형성된 예로 설명하였지만, 제 1 절개부(17)의 깊이(D1)와 제 3 절개부(20)의 깊이(D3)는 실질적으로 동일치수로 형성되어 있어도 양극 통체 (6)의 안지름을 작게 하는 것이 가능한 것은 발명자가 실험에 의해 확인하고 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 관한 마그네트론장치는, 양극 통체(6)의 안지름을 종래의 마그네트론장치에 있어서의 양극 통체의 안지름보다도 작게 하는 것이 가능하다. 본 발명의 마그네트론장치에 있어서는, 인접한 2개의 양극 베인 (15)과 양극 통체(6)와 균압 고리(9,10)로 구성되는 공진체를 흐르는 고주파전류의 통로를 가늘고, 그리고 길게 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 관한 마그네트론장치는, 종래의 마그네트론장치와 동등한 인덕턴스를 확보하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 발명에 의하면, 종래의 마그네트론장치와 같은 발진주파수로 동작하는 소형화의 마그네트론장치를 제공할 수 있다.
도 2에 나타낸 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서, 양극 베인(15)의 제 1 끝단면(16)쪽에서는, 제 1 균압 고리(9)와 양극 베인(15)이 접촉하지 않도록 제 1 절개부(17)가 깊이(D1)로 형성되어 있고, 제 2 균압 고리(10)가 양극 베인(15)에 고정부착되어 있다. 또한, 제 1 끝단면(16)의 반대쪽인 제 2 끝단면(18)쪽에서는, 제 2 균압 고리(10)와 베인(15)이 접촉하지 않도록 제 2 절개부(19)가 깊이(D2)로 형성되어 있고, 제 1 균압 고리(9)가 양극 베인(15)에 고정부착되어 있다. 본 발명의 마그네트론장치는, 상기와 형상을 가진 양극 베인에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 양극 베인(150)은, 도 2에 나타낸 양극베인(15)과 다른 형상을 갖고 있지만, 상기 실시형태 1과 동일한 효과를 가진다. 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 이 양극 베인(150)은 제 1 끝단면(160)쪽에서는, 제 1 절개부(170)가 제 2 균압 고리(10)와 양극 베인(150)이 접촉하지 않도록 형성되어 있고, 제 1 균압 고리(9)가 양극 베인(150)에 고정부착되어 있다. 한편, 제 2 끝단면(180)쪽에서는, 제 2 절개부(190)가 제 1 균압 고리(9)와 양극 베인(150)이 접촉하지 않도록 형성되어 있고, 제 2 균압 고리(10)가 양극 베인(150)에 고정부착되어 있다.
도 7 및 도 8은 또 다른 실시형태에 있어서의 양극 베인을 나타내는 단면도이다. 도 7에 나타낸 양극 베인(250)은, 양극 통체(6)의 내벽면에 고정부착되는 부분이 길게 형성되어 있다. 즉, 도 7에 나타낸 양극 베인(250)에 있어서는, 제 3 절개부(20)를 형성하는 양극 통체(6)쪽에 돌기부분(23)이 형성되어 있다. 이 때문에, 양극 통체(6)에 대한 고정부착면을 크게 형성할 수 있다고 하는 효과가 있다.
도 8에 나타낸 양극 베인(350)에 있어서는, 상술의 도 2에 나타낸 양극 베인(15)에 비해서 제 3 절개부(20)의 높이 방향의 길이(D3)를 길게 형성하고 있다. 또한, 도 8에 나타낸 양극 통체(6)에는 제 3 절개부(20)에 대향하는 양극 통체(6)의 내벽면의 일부에 오목부(24)가 형성되어 있다. 이 오목부(24)는, 그 높이 방향의 중심위치가 양극 베인(350)의 높이 방향의 중심위치와 같아지도록 형성되어 있다. 이와 같이 양극 통체(6)의 내벽면의 일부에 오목부(24)를 형성함으로써, 양극 베인(250)을 흐르는 전류에 의해 생기는 자계가 양극 통체(6)에 의해 제한되는 일이 없어지고, 더욱 충분한 인덕턴스성분을 확보할 수 있다. 공동(空洞)공진기에 있어서의 공진주파수는, fr=1/2π(LC)로 나타낸다. 이 식에 있어서, L은 인덕턴스성분이고, C는 캐패시턴스성분이다. 이 식은, 양극 베인과 양극 통체와 균압 고리로 구성되는 공진체를 가진 마그네트론장치의 일반적인 발진주파수를 나타내는 것이다.
도 8에 나타내는 양극 베인(350)의 상하방향으로 가늘고 긴 부분(A)에서, 화살표로 나타내는 방향으로 전류가 흐르면, 그 주위에 자계가 발생한다. 도체인 양극 통체(6)의 내벽면이 이 가늘고 긴 부분(A)에 접근하고 있으면, 상기 자계가 제한되어, 상기 식의 인덕턴스성분(L)이 작아진다. 이 결과, 마그네트론장치의 발진주파수가 높아져 버린다. 그래서, 도 8에 나타낸 마그네트론장치의 양극 통체(6)에 있어서는, 충분한 인덕턴스성분을 확보하기 위해서, 양극 통체(6)의 벽면이 상기 자계를 막지 않도록 양극 통체(6)의 내벽면의 일부에 오목부(24)를 형성하고 있다. 이 결과, 도 8에 나타낸 마그네트론장치는, 종래의 마그네트론장치와 동등하거나 혹은 그 이상의 인덕턴스를 확보할 수 있고, 발진주파수가 종래의 마그네트론장치와 같고 소형화된 마그네트론장치를 제공하는 것이 가능해진다.
또, 상기의 실시형태에 있어서는, 제 1 절개부(17)와 제 3 절개부(20)의 형상을 사각형상으로서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 형상에 한정되는 것이 아니다. 도 9 및 도 10은 본 발명에 있어서의 양극 베인의 다른 구체적인 형상을 나타낸 도면이다. 도 9는 제 1 절개부(171)와 제 3 절개부(201)가 원호를 가진 형상의 양극 베인(151)이다. 도 10은 제 1 절개부(172)와 제 2 절개부(192)와 제 3 절개부(202)가 양극원통(6)의 중심축에 대하여 사행한 변을 가진 형상을 가진 양극 베인(152)이다.
상기와 같은 형상의 양극 베인(151,152)을 사용함으로써, 고주파전류가 흐르는 통로를 길게 형성하는 것이 가능해져, 상술의 실시형태 1과 같이 원하는 고주파주파수로 동작하는 소형의 마그네트론장치를 제공할 수가 있다.
또, 실시형태 1에서 양극 통체(6)의 중심축이 연직방향이 되도록 배치된 마그네트론장치의 예로 설명하고 있지만, 본 발명의 마그네트론장치는 이러한 방향으로 배치되어 있는 경우에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 마그네트론장치는 상기한 바와 같이 구성되어 있으면, 양극 통체(6)의 중심축의 방향이 어느 방향으로 배치되어 있는 경우라 해도 상기의 실시형태와 동일한 효과를 가진다.
이상 본 발명에 의하면, 안지름치수가 종래의 양극 통체보다도 작은 양극 통체를 사용하여도, 양극 베인에 절개부를 형성함으로써, 인접한 2개의 양극 베인과 양극 통체와 균압 고리로 구성되는 공진체가 흐르는 고주파전류의 통로를 가늘고, 그리고 길게 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 마그네트론장치는, 종래의 마그네트론장치와 동등한 인덕턴스를 확보할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 의하면 발진주파수가 종래의 마그네트론장치와 같이 소형화된 마그네트론장치를 제공하는 것이 가능해진다.
발명을 어느 정도 상세하게 바람직한 형태에 대하여 설명하였지만, 이 바람직한 형태의 현 개시내용은 구성의 세부에서 당연히 변화시킬 수 있는 것으로, 각 요소의 조합이나 순서의 변화는 청구된 발명의 범위 및 사상을 일탈하지 않고 실현할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치의 내부구성을 일부 파단하여 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치의 내부구성을 일부 확대하여 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서의 양극 통체와 양극 베인 등의 배치를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명에 관한 실시형태 1의 마그네트론장치에 있어서의 다른 양극 베인의 형상을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 마그네트론장치에 있어서의 양극 통체의 안지름과 발진주파수와의 관계를 종래의 마그네트론장치와 비교하여 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명에 관한 다른 실시형태의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인의 형상을 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 관한 또 다른 실시형태의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인의 형상을 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명에 관한 또 다른 실시형태의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인의 형상을 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명에 관한 또 다른 실시형태의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인의 형상을 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명에 관한 또 다른 실시형태의 마그네트론장치에 있어서의 양극 베인의 형상을 나타내는 단면도.
도 11은 종래의 마그네트론장치의 내부구성을 일부 파단하여 나타내는 단면도.
도면의 일부 또는 전부는, 도시를 목적으로 한 개요적 표현에 의해 도시되어 있고, 반드시 거기에 표시된 요소의 실제의 상대적 크기나 위치를 충실히 묘사하고 있다고는 할 수 없음을 고려하기 바란다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 진공관부 2 : 방열핀
3a, 3b : 영구자석 4 : 요크
5 : 필터회로부 6 : 양극 통체
7 : 음극 7a,7b : 음극단자
8 : 마이크로파 출력단자 11 : 안테나
15, 150, 151, 152, 250, 350 : 양극베인
16, 18, 160, 180 : 끝단면 17, 170, 171 : 제 1 절개부
19, 190, 192 : 제 2 절개부 20, 201, 202 : 제 3 절개부
21, 22 : 자극편 23, 24 : 금속통체

Claims (10)

  1. 실질적으로 원통형상인 양극 통체와,
    상기 양극 통체의 내벽면에 고정부착되고, 상기 양극 통체의 중심축의 주위에 방사상으로 배치되어, 주면이 상기 양극 통체의 중심축과 평행하게 배치된 판형상의 복수매의 양극 베인과,
    방사상으로 배치된 상기 양극 베인을 교대로 전기적으로 접속하는 제 1 균압 고리 및 제 2 균압 고리를 구비하고,
    상기 양극 베인은, 상기 양극 통체의 중심축에 수직한 제 1 끝단면과,
    상기 제 1 끝단면에 평행한 제 2 끝단면과, 상기 제 1 끝단면에 형성되어 상기 양극 통체의 중심축과 실질적으로 평행하게 절개되어 형성되고, 상기 양극 베인과 상기 제 1 균압 고리와의 사이에 소정거리를 갖는 제 1 절개부와,
    상기 제 2 끝단면에 형성되어 상기 양극 통체의 중심축과 실질적으로 평행하게 절개되어 형성되고, 상기 양극베인과 상기 제 2 균압 고리와의 사이에 소정거리를 갖는 제 2 절개부와,
    상기 제 2 끝단면에 형성되어 상기 제 1 절개부의 형성위치에 대하여 상기 양극 통체의 중심축으로부터 바깥둘레방향으로 어긋난 위치에 형성되고, 상기 양극 통체의 상기 내벽면과 대향하는 면을 갖도록 형성되어 있으며, 상기 제 1 절개부의 안쪽 공간에 대하여 상기 양극 통체의 중심축과 평행한 방향으로 오버랩되는 공간을 가지는 제 3 절개부를 가지며,
    상기 양극 통체는, 상기 내벽면에 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 중심은 상기 제 1 끝단면과 상기 제 2 끝단면의 양단면의 중간위치가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 마이크로파 방출용 안테나 고정 홈이, 상기 양극 베인의 제 1 끝단면에 형성되어, 상기 제 1 절개부의 형성위치와 다른 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절개부의 깊이는, 상기 제 1 절개부에서의 밑변으로부터 상기 제 2 끝단면까지의 거리보다도 길게 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 절개부의 깊이는, 상기 제 3 절개부에서의 밑변으로부터 상기 제 1 끝단면까지의 거리보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 절개부의 깊이와 상기 제3 절개부의 깊이는 다른 치수로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 절개부의 깊이와 상기 제3의 절개부의 깊이는 실질적으로 동일치수로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절개부와 상기 제 3 절개부의 각각의 절개 형상이 사각형상인 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절개부와 상기 제 3 절개부의 각각의 절개 형상이 곡선으로 구성된 형상인 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절개부와 상기 제 3 절개부의 각각의 절개 형상이 상기 양극 통체의 중심축에 대하여 기울어진 변을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 베인은, 제 1 절개부와 제 3 절개부에 의해 고주파전류의 통로가 굴곡하도록 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
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