KR200162642Y1 - 마그네트론 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마그네트론에 관한 것으로, 음극의 전자를 이용하여 전자파를 발생하는 마그네트론에 있어서, 양극 바디 내에 존재하는 작용공간의 전자를 운동시키기 위해 폴피스 아웃풋의 내부 직경이 음극으로부터 안테나 방향으로 변화하도록 폴피스 아웃풋을 형성시킴으로써 마이크로파를 발생시키는 마그네트론의 안정된 특성을 유지하는 것으로 마그네트론의 효율을 향상하고 고조파 노이즈를 감쇠함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

마그네트론

제1도는 본 고안의 제1실시예에 따른 마그네트론의 단면도.

제2도는 본 고안의 제1실시예에 따른 마그네트론의 내부 다이오드의 단면도.

제3도는 본 고안의 제1실시예에 따른 마그네트론에 있어서, 폴피스 아웃풋의 평면도.

제4도는 제3도에 도시된 폴피스 아웃풋의 단면도.

제5도는 본 고안의 제1 실시예에 의한 마그네트론에 있어서, 작용공간의 확대 단면도.

제6도는 본 고안의 제2 실시예에 의한 폴피스 아웃풋의 단면도.

제7도는 본 고안의 제2 실시예에 의한 작용 공간의 확대 단면도.

제8도는 종래 기술에 의한 마그네트론에 있어서, 폴피스 아웃풋의 단면도.

제9도는 종래 기술에 의한 마그네트론에 있어서, 작용 공간 내의 확대 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

5 : 안테나 6, 28 : 폴피스 아웃풋

7 : 폴피스 필터 9 : 양극 바디

10 : 음극 12 : 작용 공간

14 : 엔드 실드

본 고안은 마그네트론에 관한 것으로, 특히 폴피스 아웃풋의 내경이 마그네트론의 길이 방향에 따라 다르도록 하여 폴피스 아웃풋을 형성시킨 마그네트론에 관한 것이다.

종래의 전자 렌지에 사용되고 있는 마그네트론에서는 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 작용 공간에서 운동하는 전자가 양극의 베인면에 도달할 때에는 운동에너지가 충돌에너지로 변환되어 필라멘트(11)와 마주보고 있는 폴피스아웃풋(52)의 표면에 높은 열을 발생시킨다. 발생된 높은 열은 양극 바디(9)로 열을 전달한다. 양극 바디(9)는 외부의 방열판(27)과 접촉되고 있어 전도된 열을 공기 중으로 방사하는 형태로 전달된다. 이 과정에서 높은 열 발생으로부터 완전히 외부로 방사시키지 못하는 열은 양극 바디(9)를 높은 온도로 상승시킨다. 따라서 상기 양극 바디(9)의 온도 상승으로 인해 마그네트론이 감지되어 마그네트론의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서 본 고안의 목적은 제품의 효율을 증가시키고 제품의 신뢰성을 향상시킬수 있는 마그네트론을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 마그네트론은 음극의 전자를 이용하여 전자파를 발생하는 마그네론에 있어서, 폴피스 아웃풋의 내부직경을 아래쪽으로 갈수록 커지도록 형성시킨 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 바와 같이 음극(10)의 전자를 이용하여 전자파를 발생하는 마그네트론에 있어서, 양극 바디(9) 내에 존재하는 작용공간(12)의 전자를 운동시키기 위해 폴피스 아웃풋(6)는 폴피스 아웃풋(6)의 내부 직경이 아래쪽으로 갈수록 커지도록 형성되어 있다. 즉, 상기 폴피스 아웃풋(6)은 전자 유출을 방지하기 위하여 안테나(5)에 실리는 마이크로파 노이즈를 감소시키기 위해 양극 바디(9) 내에 존재하는 작용 공간(12)의 전자를 운동시키도록 그 내면이 층계 형상으로 형성되어 있다. 상기 층계 형상은 제4도에 도시된 바와 같이 상기 폴피스 아웃풋(6)은 전자 유출을 방지하여 안테나(5)에 실리는 마이크로파노이즈를 감소시키도록 2단일 수도 있고, 3단 이상일 수도 있다.

한편, 작용 공간(12)내에 전자 운동을 유도하도록 상기 베인(8)의 개수는 10개 또는 12개이다.

이하 상기와 같이 구성된 본 고안의 제1실시예에 의한 마그네트론의 작용효과를 설명한다.

마이크로파를 발진하기 위하여 마그네트론의 입력단(18)에 전압이 인가되어 동작되는 조건이 되면 양극에는 고압이 인가되며 필라멘트(11)의 양단에는 전자(26)를 발생시키기 위해 입력단(18)에 전압이 인가된다. 이 때 마그네트론의 캡 안테나(25)는 전자파를 전송할 수 있는 전송 매체와 연결된 것을 가정한다. 입력단(18)에 인가된 전압에 의해 전원은 로드 캐소드(20)와 로드 필라멘트(21)에 연결되어 있는 필라멘트(11)를 높은 온도로 만든다. 필라멘트(11)는 높은 온도에서 전자(26)를 발생시키는 특성을 가지고 있으므로 베인(8)으로 전자(26)를 방출하게 되는데 방출되는 공간, 즉 작용 공간(12)에는 베인(8)에 걸리는 고압에 따른 전자(26) 이동도 존재하지만 수직 방향으로 존재하는 자속도 존재하게 된다. 수직으로 존재하는 지속은 두개의 마그네트에 의해서 발생되는데 자기 회로를 구성하는 회로는 다음과 같다. 초기 환형의 제1 마그네트(10)와 제2 마그네트(4)는 서로 반대되는 성질의 착자 성분을 가지고 있기 때문에 자속이 합하는 방향으로 회로를 구성하게 된다. 즉, 마그네트와 자기 회로를 구성하는 요소로는 제1 요크(2), 제2 요크(3)가 외부 회로를 형성하고 있으며, 내부에는 제1 마그네트(1) 하단에 존재하는 제1 실드 컵(16), 폴피스 아웃풋(6), 작용 공간(12), 폴피스 필터(7), 제2 실드 컵(17)이 연결되어 있다. 따라서 제1 마그네트(1)에서 만들어진 자계는 작용 공간(12)내에서 제2 마그네트(4)와 합한 자계의 양으로 합해져 분포하게 된다. 이렇게 만들어진 자계는 먼저 필라멘트(11)에서 만들어진 전자를 편향하는 기능을 하는데 전자가 나온 영역만큼 분포하는 위치가 중요하다.

상기와 같은 조건이 존재하는 작용 공간(12) 내에는 무수히 많은 전자(26)가 서로 다른 방향으로 이동하고 전달해간다. 이러한 동작 중에 전자(26)가 작용 공간을 통과해 도달되는 곳은 필라멘트(1)와 마주보고 있는 베인(8) 면으로 전자(26)가 충돌하기 때문에 높은 열이 발생한다. 상기 베인(8)의 표면에서 발생된 열은 베인(8)을 따라 양극 바디(9)로 열에너지를 유출시킨다. 유출된 열에너지는 방열판으로 전달되어 외부로 방사된다.

다음에 작용 공간(12)과 베인(8)의 구조에 따른 마이크로파의 발진에 대해 설명하면, 음극(10)에서 발생된 전자(26)를 작용 공간(12) 내에서 베인(8)에 의한 전계 힘과 작용 공간(12)내 자계 힘에 의해 회전운동을 하고 작용 공간(12) 내에 존재하는 전계의 분포에 따라 전자군을 형성하여 운동하게 된다.

매우 높은 회전 운동의 전자군의 작용은 구조상으로 공진 회로를 형성하고 있는 베인(8)과 베인(8) 사이에서 높은 마이크로파 주파수를 형성하고 형성된 마이크로파 주파수 에너지는 베인(8)과 연결되어 있는 안테나(5)에 이 마이크로파 에너지를 전달한다. 안테나(5) 끝단에는 작용공간(12)내에 진공을 만들기 위한 구조의 배기관(15)이 연결되어 있고 이 배기관(15)은 마그네트론의 마이크로파를 외부로 연결하는 캡안테나(25)가 구성되어 있어 외부로 쉽게 마이크로파를 전달할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안의 제1 실시예에 따른 마그네트론에 의하면, 마이크로파를 발생시키는 마그네트론의 안정된 특성을 유지하는 것으로 마그네트론의 효율을 향상하고 고조파 노이즈를 감쇠함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 마그네트론의 동작 시 외부로 방사되는 마이크로파 노이즈를 저감하며 폴피스의 수명을 연장하고 온도 상승을 방지하여 마그네트로 전달되는 열 에너지를 저감할 수 있다.

따라서 외부로 방사되는 마이크로파에 안정된 주파수 공급을 가져오고 양호한 고조파 특성을 얻을 수 있다. 그리고 마그네트론의 효율을 향상할 수 있다. 또한, 작용 공간에 따라 음극(10) 중심으로부터 일정한 거리에 존재하는 자속 밀도를 동일하게 할 수 있으며, 폴피스를 적절한 형상으로 형성시킴으로써 양호한 특성을 얻을 수 있다. 그리고, 작용 공간 내의 전자 이탈을 방지하여 노이즈를 감소시킴과 동시에 마이크로파 효율을 증가시킬 수 있다.

다음에는 본 고안의 제2실시예에 따른 마그네트론에 대해 설명한다.

상기 폴피스아웃풋(28)은 양극 바디(9) 내에 존재하는 작용 공간(12)의 전자를 운동시키도록 그 내면이 경사져 있다.

자속 밀도를 균일하게 함과 동시에 고주파의 누설을 방지하도록 상기 폴피스 아웃풋(28)의 경사각은 상기 탑실드(13)의 경사각과 동일하게 형성할 수 있다. 또한, 자속 밀도를 균일하게 함과 동시에 고주파의 누설을 방지하도록 상기 폴피스 아웃풋(6)과 폴피스 필터(7)의 중심 홀의 크기를 서로 다르게 형성시킬 수 있다.

또한, 본 고안의 제3 실시예로서, 작용 공간(12)에 존재하는 자속밀도의 분포를 균일하게 하도록 폴피스 아웃풋(6)의 형상에 따라 음극(10) 상부에 존재하는 탑 실드(13)의 직경을 축소할 수 있다.

한편, 작용 공간(12)에 존재하는 자속 밀도의 분포를 균일하게 하도록 상기 폴피스 필터(7)의 중심 홀의 직경을 변경하지 않고 엔드실드(14)의 직경을 감소시킬 수도 있다.

본 고안에 따른 마그네트론에 의하면, 마이크로파를 발생시키는 마그네트론의 안정된 특성을 유지하는 것으로 마그네트론의 효율을 향상하고 고조파 노이즈를 감쇠함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 마그네트론의 동작 시 외부로 방사되는 마이크로파 노이즈를 저감하며 폴피스의 수명을 연장하고 온도 상승을 방지하여 마그네트로 전달되는 열 에너지를 저감할 수 있다. 따라서 외부로 방사되는 마이크로파에 안정된 주파수 공급을 가져오고 양호한 고조파 특성을 얻을 수 있다. 그리고 마그네트론의 효율을 향상할 수 있다. 또한, 작용 공간에 따라 음극 중심으로부터 일정한 거리에 존재하는 자속 밀도를 동일하게 할 수 있으며, 적절한 폴피스 형상을 함으로써 양호한 특성을 얻을 수 있다. 그리고, 작용 공간 내의 전자 이탈을 방지하여 노이즈를 감소시킴과 동시에 마이크로파 효율을 증가시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전자파를 발생하는 마그네트론에 있어서, 폴피스 아웃풋(6, 28)의 내주면과 탑실드(13)의 외주면이 서로 대향하도록 형성되고, 상기 폴피스 아웃풋(6, 28)의 내주면은 탑실드(13)의 외주면과 동일한 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴피스 아웃풋(6, 28)의 내주면이 층계형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
3. 제1항에 있어서, 상기 폴피스 아웃풋(6, 28)의 내주면이 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론.