KR890000827Y1

KR890000827Y1 - A magnetron

Info

Publication number: KR890000827Y1
Application number: KR2019850014367U
Authority: KR
Inventors: 서석곤
Original assignee: 주식회사 금성사; 허신구
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1989-03-25
Also published as: KR870007392U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Magnetron pole

제1도는 종래 마그네트론의 구성을 보인 부분 절결 종단면도.1 is a partially cut-away longitudinal sectional view showing the structure of a conventional magnetron.

제2도는 제1도의 횡단면도.2 is a cross-sectional view of FIG.

제3도는 종래의 마그네트론에 적용되는 자극편의 사시도.3 is a perspective view of a magnetic pole piece applied to a conventional magnetron.

제4도는 본 고안에 의한 마그네트론의 구성을 보인 부분 절결 종단면도.Figure 4 is a partially cut-away longitudinal sectional view showing the configuration of the magnetron according to the present invention.

제5도는 본 고안의 마그네트론에 적용되는 자극편의 사시도.5 is a perspective view of a magnetic pole piece applied to the magnetron of the present invention.

제6도는 종래의 자극편과 본 고안의 자극편에 의한 작용 공간내에서의 자속밀도 분포를 보인 도표로서,6 is a diagram showing the magnetic flux density distribution in the working space by the conventional magnetic pole pieces and the magnetic pole pieces of the present invention,

(a)는 종래의 자극편에 의한 자속밀도 분포상태를 보인 것이고,(a) shows a state of magnetic flux density distribution by a conventional magnetic pole piece,

(b)는 본 고안의 자극편에 의한 자속밀도 분포상태를 보인 것이다.(b) shows the magnetic flux density distribution by the magnetic pole pieces of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 필라멘트 2 : 작용공간1: filament 2: working space

3 : 베인 3a : 요홈3: vane 3a: groove

5, 6 : 내외스트랩 7 : 영구자석5, 6: inside and outside strap 7: permanent magnet

8, 8' : 자극편 8a, 8a' : 고정면8, 8 ': magnetic pole piece 8a, 8a': fixed surface

8b, 8b' : 대향면 8c, 8c' : 통공8b, 8b ': facing side 8c, 8c': through hole

8d, 8d' : 직립부8d, 8d ': upright

본 고안은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론에 있어서, 마그네트론의 베인( vane)상하부에 각각 고정되는 자극편에 관한 것으로, 특히 내·외스트랩이 대향되는 상하부 자극편의 대향면을 각각 넓게 형성하여 작용공간내에 균일한 자계분포를 형성할 수 있게 한 마그네트론의 자극편에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic pole that generates microwaves. The magnetic poles are fixed to upper and lower vanes of the magnetron. In particular, the upper and lower pole pieces facing the inner and outer straps are formed to have a wider opposing surface, respectively, so that the magnetron is uniform in the working space. It relates to the magnetic pole pieces of the magnetron that can form a magnetic field distribution.

종래의 π모우드로 동작되는 마그네트론은 제1도에 도시한 바와같이, 방사상으로 열전자를 방출하는 팔라멘트(1)의 주연부에 작용공간(2)을 유지하면서 다수개의 베인(3)을 위치시켜 그 베인(3)의 외측을 원통형 양극체(4)에 고정하고, 상기 베인(3)의 내측상하부에는 일정크기의 요홈(3a)을 형성하여 그 요홈(3a)에 환형의 내외스트랩( strap). (5) (6)을 일정간격으로 납땜고정하며, 상기 베인(3)의 상하부에는 영구자석 (7)의 자기에너지를 작용 공간(2)내에 접속시키는 자극팬(8)을 각각 고정한 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 1, a magnetron operated by a conventional π-mode can be arranged by placing a plurality of vanes 3 while maintaining a working space 2 at the periphery of the filament 1 that radiates hot electrons radially. The outer side of the vane (3) is fixed to the cylindrical anode body (4), and the inner and upper portions of the vane (3) to form a predetermined size grooves (3a) to the groove (3a) annular inner and outer straps (strap). (5) Soldering (6) is fixed at regular intervals, and the upper and lower portions of the vanes (3) are fixed to the magnetic pole fan (8) for connecting the magnetic energy of the permanent magnet (7) in the working space (2), respectively. have.

또한 상기 자극편(8)은 제3도에 도시한 바와같이, 원판형 고정편(8a)의 중간부를 대략 원추형으로 돌출시켜 그 돌출선단부에 상기 내외스트랩(5) (6)에 대향되는 대향면(8b)이 형성되고, 그 대향면(8b)에 형성된 통공(8c)의 주연부에는 직각으로 돌출시킨 직립부(8d)가 형성된 구조로 되어 있다.Further, as shown in FIG. 3, the magnetic pole piece 8 protrudes substantially in a conical shape in the middle of the disc-shaped fixing piece 8a, and is opposed to the inner and outer straps 5 and 6 at its protruding end. 8b is formed, and the upright part 8d which protruded at right angles was formed in the periphery part of the through hole 8c formed in the opposing surface 8b.

도면중 9는 안테나, 10은 땜납재를 각각 보인 것이다.In the figure, 9 is an antenna and 10 is a solder material, respectively.

이와같이 구성된 종래의 마그네트론은 영구자석(7)에서 발생되어 자극펜(8)을 따라 작용공간(2)으로 흐르는 자속과, 필라멘트(1)에서 발생된 전자가 작용공간(2)을 베인(3)방향으로 이동되면서 상기한 전자는 수직방향으로 인가되는 자기에너지에 회전력을 받다 가이딩센터운동(guiding center motion)을 함으로써 작용공간(2)에서 마이크로파로 변환되어 안테나(9)를 통하여 출력부로 전달된다.The conventional magnetron configured as described above has a magnetic flux generated in the permanent magnet 7 and flowing along the magnetic pole pen 8 into the working space 2, and electrons generated in the filament 1 vane the working space 2. While moving in the direction, the electrons are subjected to rotational force by the magnetic energy applied in the vertical direction, and are converted to microwaves in the working space 2 by the guiding center motion and transmitted to the output unit through the antenna 9. .

그러나 상기한 바와같은 구조의 자극편(8)은 대향면(8b)의 외경(D₁)이 외스트랩(6)의 외경보다 작으므로 대향면(8b)의 면적이 좁아지게 되고, 따라서 작용공간(2)내에서의 자속밀도가 제6도의 (a)에 도시한 바와같이 중앙부분이 가장 높고, 중앙에서 멀어질수록 급격히 감소하게 되므로 자속밀도의 균일성이 저하되는 현상이 발생하게 된다.However, since the outer diameter D ₁ of the opposing face 8b is smaller than the outer diameter of the outer strap 6 in the magnetic pole piece 8 having the above-described structure, the area of the opposing face 8b is narrowed, and thus the working space As shown in (a) of FIG. 6, the magnetic flux density in (2) is the highest at the central portion, and rapidly decreases as it moves away from the center, resulting in a decrease in the uniformity of the magnetic flux density.

극단적인 예로써, 대향면(8b)이 없이 고정면(8a)과 직립부(8d)로 구성된 자극팬(8)이 형성하는 자속밀도의 분포는 중심부분에서 특히 높고 중심에서 멀어질수록 급격히 감소하여 자계분포의 균일성이 더욱 저하되는 것을 알수 있다.As an extreme example, the distribution of magnetic flux density formed by the magnetic pole fan 8 consisting of the fixed surface 8a and the upright portion 8d without the opposing surface 8b is particularly high in the center portion and rapidly decreases away from the center portion. It can be seen that the uniformity of the magnetic field distribution is further lowered.

따라서, 상기한 바와같이 자속밀도의 균일성이 저하되면, 필라멘트(1)로 부터 방출된 열전자는 균일한 회전력을 받을 수 없으므로 마이크로파로 변환되는 변환효율이 낮아지는 문제점이 있었다.Therefore, as described above, when the uniformity of the magnetic flux density decreases, the hot electrons emitted from the filament 1 cannot receive the uniform rotational force, so that there is a problem in that the conversion efficiency is converted into microwaves.

여기서, 자속밀도의 균일성과 마이크로파의 변환효율과의 관계를 수식으로 설명하면 다음과 같다.Here, the relationship between the uniformity of the magnetic flux density and the conversion efficiency of the microwave is described as follows.

즉, 전기장(Er)이 반경방향으로 자기장(Bz)이 축방향으로 인가되는 마그네트론에서, 전자의 운동방정식은That is, in the magnetron in which the electric field Er is applied in the radial direction and the magnetic field Bz in the axial direction, the equation of motion of the electrons is

[수학식 1][Equation 1]

[수학식 2][Equation 2]

로 나타낼 수 있다.It can be represented as.

V_r: 반경방향의 속도성분V _r : radial velocity component

V_e: 각방향의 속도성분V _e : Velocity component in each direction

m : 전자의 질량m: mass of electron

e : 전자의 전하량e: the charge of electron

r : 중심으로 부터의 거리r: distance from center

상기한 전자의 운동방정식에서 전자의 마이크로파 변환효율은 ()에 의존하는바 r이 변하는 동안 Bz이 일정(constant)해야 마이크로파의 변환율이 최대가 된다.In the above equation of electron motion, the microwave conversion efficiency of electron is ( It is dependent on B) that Bz must be constant while r changes to maximize the conversion of microwaves.

그러므로, 종래의 자극편(8)에서 상기 식(1) (2)의 Bz는 r이 변하는 동안 크게 감소하므로 마이크로파의 변환효율이 감소하게 되는 것이다.Therefore, in the conventional magnetic pole piece 8, Bz of the formula (1) (2) is greatly reduced while r is changed, so that the conversion efficiency of the microwave is reduced.

본 고안의 주목적은 작용공간내에 균일한 자개분포를 형성할 수있게 한 마그네트론의 자극편을 제공함에 있다.The main object of the present invention is to provide a magnetic pole piece of magnetron which enables to form a uniform mother-pearl distribution in the working space.

본 고안의 다른 목적은 작용공간내에 균일한 자계분포를 형성하여 필라멘트의 열전자와 영구자석의 자속과의 작용으로 발생되는 마이크로파의 변환효율을 향상시킬 수 있게 한 마그네트론의 자극편을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a magnetic pole piece of magnetron that can form a uniform magnetic field distribution in the working space to improve the conversion efficiency of microwaves generated by the action of the hot electrons of the filament and the magnetic flux of the permanent magnet.

상기한 바와같은 본 고안의 목적은 내외스트랩에 대향되는 자극편의 대향면을 넓힘으로써 달성되는 것이다.The object of the present invention as described above is achieved by widening the opposing surface of the magnetic pole pieces opposed to the inner and outer straps.

상기 자극편(8')의 대향면(8'b)을 넓히는 방법은 제5도에 도시한 바와같이 첫째, 대향면(8'b)의 내경(D₂)은 그대로 하고 외경(D₃)을 크게하는 방법과, 둘째 대향면( 8'b)의 외경(D₃)을 그대로 하고 내경(D₂)을 작게하는 방법과, 셋째, 대향면(8b)의 외경 (D₃)을 크게하는 동시에 내경(D₂)을 작게하는 방법이 있을 수 있는데, 본 고안에서는 셋째방법을 채택하였다.As shown in FIG. 5, the method of widening the opposing surface 8'b of the magnetic pole piece 8 'is as follows. First, the inner diameter D ₂ of the opposing surface 8'b is left as it is and the outer diameter D ₃ is maintained. a method for increasing and the second opposing face how to reduce the outer diameter (D ₃₎ as to the inner diameter (D ₂₎ of the (8'b) and, third, to increase the outer diameter (D ₃₎ of the opposite surfaces (8b) At the same time, there may be a method of reducing the inner diameter (D ₂ ), the third method was adopted in the present invention.

이하, 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

제4도 및 제5도에 도시한 바와같이, 필라멘트(1)의 주연부에 다수개의 베인(3)을 방사상으로 설치하고 그 베인(3)의 내측상하부에는 요홈(3a)을 형성하여 그 요홈( 3')의 내측에 내외스트랩(5) (6)을 납땜고정하며, 상기 베인(3)의 상하부에는 고정면( 8'a)과 대향면(8'b)과 직립부(8'd)을 가진 자극편(8')을 고정한 통상의 마그네트론에 있어서, 상기 자극편(8')의 대향면(8'b)의 외경(D₃)을 상기 외스트랩(6)의 외경보다 약간크게 하고(예를들면 약 0.1㎜정도), 내경(D₂)은 내스트랩(5)의 내경보다 약간작게 형성하여 구성한 것으로 도면중 8'c는 통공, 10은 땜납재를 보인 것이다.As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of vanes 3 are radially installed at the periphery of the filament 1, and grooves 3a are formed in the upper and lower portions of the vanes 3 to form the grooves ( Soldering fixation of inner and outer straps (5) (6) inside the 3 '), and the fixing surface (8'a) and the opposing surface (8'b) and the upright (8'd) on the upper and lower portions of the vane (3) In a normal magnetron having a magnetic pole piece 8 'having a diameter, the outer diameter D ₃ of the opposing surface 8'b of the magnetic pole piece 8' is made slightly larger than the outer diameter of the outer strap 6; The inner diameter D ₂ is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the inner strap 5, where 8'c is a through hole and 10 shows a solder material.

이와같이 구성된 본 고안은 내외스트랩(5) (6)의 상하수직방향으로 자극팬(8')의 넓어진 대향면(8'b)의 위치하게 됨으로써 제6도의 (b)에 도시한 실험값에 의하면, 자속이 작용공간(2)의 중심에 심화되는 것을 억제하여 전체적으로 비교적 균일한 자속밀도를 얻을 수 있는 것이다.According to the experimental value shown in (b) of FIG. 6, the present invention configured as described above is positioned with the widened opposing surface 8'b of the magnetic pole fan 8 'in the vertical direction of the inner and outer straps 5 and 6, By suppressing the deepening of the magnetic flux in the center of the working space 2, a relatively uniform magnetic flux density can be obtained as a whole.

따라서 필라멘트(1)에서 작용공간(2)내에 방사상으로 방사되는 열전자들은 균일한 자속밀도에 의해 균일한 회전력을 받게되므로 열전자를 마이크로파로 변환하는 변환효율이 높아지게 된다.Therefore, since the hot electrons radiated radially in the working space 2 in the filament 1 are subjected to a uniform rotational force by the uniform magnetic flux density, the conversion efficiency of converting the hot electrons into microwaves is increased.

이를 상기한 식(1) (2)에 적용하게 되면, r이 변하는 동안 Bz가 거의 균일하게 됨으로써 마이크로파의 변환효율이 증대되는 것은 알 수 있다.Applying this to Equation (1) and (2) above, it can be seen that the conversion efficiency of the microwave is increased by making Bz almost uniform while r changes.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안은 내외스트랩의 상하에 대향되는 자극편의 대향면을 넓게 형성함으로써 작용공간내의 자속밀도를 균일하게 하여 마이크로파의 변환효율을 향상시키는 효과가 있다.The present invention as described above has the effect of improving the conversion efficiency of the microwave by making the magnetic flux density uniform in the working space by forming a wide opposing surface of the magnetic pole pieces facing the upper and lower straps.

Claims

Inner and outer straps 5 and 6 are formed in the grooves 3a of the vanes 3 provided with the working space 2 at the periphery of the filament 1, and the fixed surface 8 is disposed on the upper and lower portions of the vanes 3. In a conventional magnetron in which a magnetic pole piece 8 'having an a', an opposing surface 8'b and an upright portion 8'd is provided, a uniform magnetic field distribution can be obtained in the working space 2. The outer diameter D ₃ of the opposing surface 8 ′ b is formed to be larger than the outer diameter of the outer strap 6, and the inner diameter D ₂ is smaller than the inner diameter of the inner strap 5. The magnetic pole piece of magnetron, characterized in that the area of the opposing surface (8 'b) is widened.