JPH0228220B2 - Magunetoron - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はマグネトロンの改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来のマグネトロン本体部は、第１図乃至第３
図に示されるように、中央の円筒状の陰極１１を
取り囲むように複数枚の板状陽極ベイン１２が放
射状に配置され、ベイン１２の外端は陽極円筒１
３に固着されている。ベイン１２の上下側端１４
ａ，１４ｂには、それぞれリング状の大小２本で
一体のストラツプ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｄが交互にベイン１２を１つおきに短絡するよう
に接続され、同一ベイン１２の上端１４ａと下端
１４ｂでは短絡するストラツプの大小関係は反対
となる。そして隣り合つた２枚のベイン１２と陽
極円筒１３内壁とで囲まれ、一部が陰極１１に向
つて開かれた空間が空胴共振器１６を形成し、ベ
イン遊端１７と陰極１１の間の作用空間１８を通
じて結合したこの空胴共振器１６により、マグネ
トロンの発振周波数が定まり、この発振周波数を
不要モードから分離し、安定させるのがストラツ
プである。

〔背景技術の問題点〕

上記のように構成されたマグネトロンでは、ス
トラツプのためにベインより作用空間１８の上下
端部に生ずる高周波電界が変形されて陰極１１を
励振し、入力部２０側へ高周波電磁界を漏洩する
原因となる。そして、作用空間１８を拡大した第
３図中の３点P₁，P₂，P₃を通り、陰極軸を中心
とする円周上で測定した高周波電界分布がそれぞ
れ第４図ｂ，ｃ，ｄに示されている。図中、縦軸
は陰極１１よりベイン１２に向かう高周波電界強
度Ｅ、又、横軸は陰極１１軸を中心とした回転角
Ｐであり、Ｐとベイン１２との位置関係は第４図
ａで示されている。同図は第１図の陽極、陰極構
造を直線に展開したものである。ベイン１２の中
央部の点P₂では高周波電界の正負の振幅は等し
いが、点P₁，P₃のようなベイン端部では、近く
に反対電位のストラツプ１５６が存在するベイン
電位は引き下げられ、電界が弱められるため正負
の振幅が大きく異なる。

このような状況では、陰極１１の感ずる高周波
電界は打ち消し合うことなく、第４図ｂの場合に
は、負の方向の電界を感ずる。ここまではベイン
１２の一方の側端１４ａのみを考えたが、他端部
１４ｂでも大小のストラツプの結合の順序が反転
しているために反対方向の高周波電界Ｅが生じ、
第３図の破線で示されるような電界で陰極は励振
される。上記の機構により励振された陰極１１
は、入力部２０を通じて第５図に示されるフイル
ターボツクス２１に高周波電磁界を放射し、低域
フイルターを形成しているチヨークコイル２２の
焼損、放電等を引き起こすだけでなく、フイルタ
ーボツクス２１内又は、入力部２０で反射し、作
用空間１８に返つた高周波電磁界エネルギーは陰
極異常加熱、効率低下等マグネトロン特性を劣化
させる原因となる場合がある。それ故、従来入力
部２０にλ／４チヨーク又はコンデンサーを構成
する方法、作用空間１８から見た入力側インピー
ダンスを調節する方法等により、漏洩電磁界に対
する対策が行なわれてきた。しかしこのような方
法は、理論的予測が難しく、主に試行錯誤により
行われるため、時間的、経済的無駄が多く、又入
力部２０やフイルターボツクス２１、チヨークコ
イル２２の形状位置が大きく規定されるため、低
域フイルター部の十分な効果が得られない場合が
ある等の欠点を有していた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、陰極より見た高周波電界の
振幅差を減少させることにより、上記欠点を改善
したマグネトロンを提供することである。

〔発明の概要〕

この発明は、ベイン遊端の上下端部と陰極との
距離を、内側ストラツプが接続された方に比べて
外側ストラツプが接続された方を短かくなるよう
に設定したマグネトロンである。

〔発明の実施例〕

この発明のマグネトロンの要部は第６図ａ，ｂ
に示すように構成され、ベイン３０，４０とスト
ラツプ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、陰極１
１の関係を隣り合つたベインのそれぞれについて
表わしており、従来例と同一箇所は同一符号を付
すことにする（但しベインは除く）。即ち、この
発明では、上記従来の欠点を改善するために、ａ
の場合はベイン３０の遊端の下端部にテーパー状
の切欠部３１が形成されている。又、ｂの場合は
ベイン４０遊端の上端部にテーパー状の切欠部４
１が形成されている。いずれの場合も、ベイン３
０，４０の遊端の上端部又は下端部と陰極１１と
の距離l₁，l₂を、内側ストラツプ１５ｃ，１５ｂ
が接続された方に比べて外側ストラツプ１５ａ，
１５ｄが接続された方を短かくなるように設定し
ている。そして、ａ，ｂのように、最短距離は隣
り合うベインでそれぞれl₁，l₂と異なるのである。

一方、陰極１１軸よりベイン３０，４０表面ま
での半径をra、表面での高周波電界をEaとする
と、作用空間１８内の半径ｒの点での高周波電界
Ｅ（ｒ）は近似的に次の関係がある。

Ｅ（ｒ）／Ea＝（ｒ／ra）^N/2 ……(1) 但し、Ｎはベイン３０，４０の枚数でありπモ
ードの発振時を考えている。よつて端部の隣り合
うベイン３０，４０表面の高周波電界振幅をそれ
ぞれE₁，E₂、又この端部でのベイン３０，４０
から最短距離にある陰極１１部分の半径をrcとす
ると、 （l₁＋rc／l₂＋rc）^N/2＝E₁／E₂ ……(2) を満足するようにl₁，l₂を選ぶことにより、陰極
１１を励振する高周波電界は大幅に低減される。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ベイン３０，４０遊端の上
下端部と陰極１１との距離を、内側ストラツプ１
５ｃ，１５ｂが接続された方に比べて外側ストラ
ツプ１５ａ，１５ｄが接続された方を短かくなる
ように設定しているので、ベイン端部で隣り合う
ベイン３０，４０間で異なる高周波電界の振幅を
それぞれのベインと陰極１１との距離を調節する
ことにより実効的に打ち消し、陰極１１への励振
を防いでいる。この結果、入力部２０及びフイル
ターボツクス２１内部の設計は、作用空間１８内
から見た入力部側インピーダンスの調節という厳
しい規制を受けることなく行うことができ、マグ
ネトロンの性能の向上にも有効である。

尚、上記実施例では、内側ストラツプ１５ｃ，
１５ｂが固着されたベイン３０，４０端部を陰極
１１より遠ざける形状にしたが、逆に第７図に示
すように、内側ストラツプ１５ｂが固着されてい
ないベイン端部を陰極１１に近づける形状、即ち
ベイン５０遊端の上端を陰極１１側へ突出させて
もよい。この場合、突出部５１により陰極１１と
の距離を調整する。

又、陰極１１との距離を調整するためには、
種々の形状が可能であるが、第６図の切欠部３
１，４１や第７図の突出部５１のように、電磁界
が作用空間中央部へ向つて滑らかに変化するよう
なテーパー形状が望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のマグネトロンを示す
横断面図と縦断面図、第３図は第２図の作用空間
附近を拡大して示す縦断面図、第４図は作用空間
内の高周波電界の分布を示す説明図、第５図はマ
グネトロンの外装を含む正面図、第６図はこの発
明の一実施例に係るマグネトロンの要部を示す縦
断面図、第７図はこの発明の他の実施を示す縦断
面図である。 １１……陰極、１３……陽極円筒、１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ，１５ｄ……ストラツプ、３０，４
０……ベイン、３１，４１……切欠部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陽極円筒の軸心に沿つて螺旋状の直熱型にし
   てその外径寸法が軸方向に亘つて一定である陰極
   が配設され、上記陽極円筒の内側に複数のベイン
   が放射状に配設され、これらベインの上端部及び
   下端部にそれぞれ形成された溝に一対の内側スト
   ラツプリング及び外側ストラツプリングがベイン
   に１つおきに短絡接続され、且つ１つのベインに
   おいて一方の溝では上記内側ストラツプリングが
   短絡接続され、他方の溝では上記外側ストラツプ
   リングが短絡接続され、その関係が上記複数のベ
   インで交互に逆転してなるマグネトロンにおい
   て、 上記ベインの上記陰極側遊端と上記陰極との距
   離が、上記内側ストラツプリングが接続されてい
   る端部側に比べて、上記外側ストラツプリングが
   接続されている端部側が短く設定されてなること
   を特徴とするマグネトロン。