JPH1055761A - マグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マグネトロンの真空度の低下を抑え、安定し
た発振を行うマグネトロンを提供する。 【解決手段】 陽極円筒１と、陽極円筒１の中心軸線上
に配置される陰極４と、陽極円筒１の内周面に放射状に
配置された複数枚のベイン２と、陽極円筒１の両開口端
部に配設された一対の磁極片５とを備え、陽極円筒１ま
たは磁極片５に中央に開口部を有するゲッタ１９を配置
したマグネトロン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子レンジなど
のマイクロ波加熱器などに用いられるマグネトロンに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来の一般的なマグネトロンに
関する構造を示す。１は無酸素銅などからなり真空壁
（真空容器の壁面、以下同じ）の一部となる陽極円筒
で、その内周に複数個のベイン２が放射状に設けられて
いる。各ベイン２は１個おきに大径及び小径のストラッ
プリング３により接続され、πモード発振の安定化が図
られている。陽極円筒１の両端には、ベイン２の先端と
陽極円筒１の中心部に設けられる陰極４との間の作用空
間に磁界を集中させるための磁極片５がそれぞれ設けら
れている。

【０００３】陰極４は、例えばトリウムタングステン線
などがコイル状に巻かれたフィラメント６からなり、各
ベイン２の先端で囲まれた空間で、陽極円筒１の中心部
に設けられている。そしてその両端にはトップハット７
及びエンドハット８が固着され、トップハット７及びエ
ンドハット８はそれぞれ陰極リード９に接続されてい
る。陰極リード９はセラミックなどの絶縁体からなる陰
極ステム１０を経て外部リード１１に接続され、これら
により陰極部が形成されている。陰極ステム１０は陰極
側金属筒１２を介して陽極円筒１に固定される。なお、
陰極側金属筒１２及び陰極ステム１０が入力側の真空壁
を構成している。

【０００４】ベイン２の１つには出力アンテナリード１
３の一端が電気的に接続され、その他端は磁極片５の貫
通孔１４、出力側金属筒１５及びセラミック円筒などか
らなる絶縁筒１６の中心部を貫通して排気管１７の封止
部で固定されている。この封止部には図示しないキャッ
プが被せられる。出力側金属筒１５は陽極円筒１と直接
電気的に接続されており、陽極部で発振したマイクロ波
電力は、出力側金属筒１５の中心軸上を延びる出力アン
テナリード１３を同軸線路として進み、その先端から放
射される。この出力側金属筒１５、絶縁筒１６、及び排
気管１７が出力側の真空壁を構成している。

【０００５】フィラメント６のトップハット７の上面に
はゲッタ１８が接合されており、管内に発生する微量気
体を吸着する。ゲッタ１８はチタンやジルコニウムなど
によって構成されている。このゲッタ１８によって、マ
グネトロンの発振部を高真空にし、安定した発振を維持
させてる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マグネ
トロンの動作時はフィラメントが高温になり、それにと
もないトップハットやエンドハットも高温になる。この
ときフェラメントは約１７００℃になり、トップハット
に接合されるゲッタも加熱され約１１００℃の高温にな
る。このようにゲッタは高温で動作するので、長期間使
用するとゲッタが塑性変形する問題があった。

【０００７】そこで、ゲッタをトップハットの代わりに
低温で動作する磁極片や陽極円筒に配設する構成が考え
られる。しかし、磁極片や陽極円筒は主に伝導熱によっ
て加熱されるため、実際に家庭で使用される動作時間で
は、余り温度が上がらない問題がある。このためゲッタ
がよくガスを吸収する温度まで加熱されず、マグネトロ
ン内のガスを吸収しきれない場合がある。そしてマグネ
トロン内の真空度が下がると発振効率が低下し、更に真
空度が下がると発振停止になる恐れがあった。

【０００８】そこで本発明は、真空度の低下を抑え、安
定した発振を行うマグネトロンを提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、陽極円筒と、陽極円筒の中心軸線
上に配置される陰極と、陽極円筒の内周面に放射状に配
置された複数枚のベインと、陽極円筒の両開口端部に配
設された一対の磁極片とを備えたマグネトロンである。
そして陽極円筒または磁極片に、中央に開口部を有する
ゲッタを配設している。マグネトロンが動作すると、陽
極円筒及び磁極片の表面を表皮効果によりマイクロ波が
伝搬する。ゲッタは閉ループ状であるので、マイクロ波
の伝搬方向に亘ってゲッタが存在し、マイクロ波がゲッ
タを通過する。そのためゲッタは自己発熱し、ゲッタの
動作温度が高くなる。

【００１０】また請求項２の発明は、陽極円筒と、陽極
円筒の中心軸線上に配置される陰極と、陽極円筒の内周
面に放射状に配置された複数枚のベインと、陽極円筒の
両開口端部に配設された一対の磁極片とを備えたマグネ
トロンである。そして磁極片に環状のゲッタを配設して
いる。マグネトロンが動作すると、磁極片には表皮効果
によりマイクロ波が伝搬し、ゲッタ内を通過してゲッタ
が自己発熱する。

【００１１】また請求項３の発明は、陽極円筒と、陽極
円筒の中心軸線上に配置される陰極と、陽極円筒の内周
面に放射状に配置された複数枚のベインと、陽極円筒の
両開口端部に配設された一対の磁極片とを備えたマグネ
トロンである。そして陽極円筒の内面に環状のゲッタを
配設している。マグネトロンが動作すると、陽極円筒に
は表皮効果によりマイクロ波が伝搬し、ゲッタ内を通過
してゲッタが自己発熱する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１に基づ
き説明する。なお、従来技術と同一の部品は同一符号を
付して説明を省略する。

【００１３】図１において、１９は磁極片５に配設され
たゲッタであり、チタンやジルコニウムなどから構成さ
れている。ゲッタ１９は環状に形成されており、その大
きさは磁極片５の中央に形成された開口部よりも大きく
なっている。そしてゲッタ１９は磁極片５の中央の開口
部の周辺に沿って取り付けられる。

【００１４】マグネトロンが動作するとき、フェラメン
ト６が発熱して約１７００℃になり、磁極片５は伝導熱
で加熱されて約３００℃になる。このときゲッタ１９は
磁極片５によって加熱され約３００℃になる。そして動
作中は作用空間でマイクロ波が発生し、表皮効果より磁
極片５の表面をマイクロ波が伝搬する。磁極片５の表面
は銅またはニッケルでメッキされており、その抵抗率は
ゲッタ１９の約１割である。一般に、マイクロ波の伝搬
方向にゲッタ１９がない部分があると、その部分にマイ
クロ波が集中し、ゲッタ１９の表面にマイクロ波がほと
んど流れない。しかしこの実施の形態では、環状のゲッ
タ１９を磁極片５の中央の開口部に沿って配設している
ので、マイクロ波の伝搬方向に亘ってゲッタ１９が存在
し、磁極片５表面を伝搬するマイクロ波はゲッタ１９を
通過する。そしてゲッタ１９が自己発熱を起こすので、
ゲッタ１９は３００℃より高温になり、ガス吸収速度が
早くなる。

【００１５】自己発熱したゲッタ１９は、マグネトロン
の真空管構成部品より発生するガスを吸収するので、マ
グネトロン内の真空状態を維持する。したがってマグネ
トロンは長期に亘って安定した発振をすることができ
る。

【００１６】図２は、他の実施の形態である。なお、図
１の実施の形態と同一の部分は同一符号を付して、説明
を省略する。

【００１７】２０はゲッタであり、陽極円筒１に配設さ
れている。ゲッタ２０は図１のゲッタ１９と同様に、チ
タンやジルコニウム等から構成されている。ゲッタ２０
は環状になっており、陽極円筒１の内面にはまる大きさ
である。このゲッタは陽極円筒１の内面に隙間なく当接
する大きさであり、従来のようにトップハット７に配設
するゲッタ１８よりも大きなゲッタ２０を配設でき、マ
グネトロン内のガスを多く吸収することができる。

【００１８】マグネトロンが動作するときフェラメント
６が発熱し、その伝導熱によって陽極円筒１は約３００
℃になる。ゲッタ２０は陽極円筒１に加熱され約３００
℃になる。また、作用空間からマイクロ波が発生する
と、マイクロ波は表面効果によって陽極円筒１の表面を
伝搬する。ゲッタ２０は陽極円筒１の内面にわたって配
設されているので、陽極円筒１上を伝搬するマイクロ波
がゲッタ２０を通過し、ゲッタ２０が自己発熱する。こ
のときゲッタ２０は３００℃よりも高温になり、効率よ
くガスを吸収するようになる。

【００１９】マグネトロンが動作して真空部内が高温に
なると、真空部内の構成部品からガスが発生する。この
ガスはゲッタ２０によって吸収され、真空部内は真空状
態に保持される。このゲッタ２０は３００℃よりも高温
になるが、従来のようにトップハット７に配設されるゲ
ッタ１８（約１１００℃）よりも低温になる。したがっ
てゲッタ２０の劣化が遅く、長期に亘ってガスを吸収す
ることができる。さらに、トップハット７上に配設する
よりも大きなゲッタ２０を配設することができるので、
多くのガスを吸収することができ、長期間マグネトロン
内を真空状態に保持することができる。

【００２０】なお、本発明のゲッタはマイクロ波が通過
する構成であればよく、マイクロ波の伝搬方向に亘って
ゲッタが存在していればよい。したがって、中央に開口
部を有する閉ループ状のゲッタであればよく、その形状
は長方形や三角形等でも良い。このゲッタをその底面全
体が陽極円筒１の内面に接するように配設すると、この
ゲッタの開口部及び外周部に陽極円筒１が存在する。し
たがって、マグネトロンが動作したときに、マイクロ波
がゲッタを通過してゲッタが自己発熱する。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、陽極円筒また
は磁極片に中央に開口部を有するゲッタを配設してる。
したがって、マイクロ波の伝搬方向にゲッタが存在する
ので、マグネトロンの動作中はマイクロ波がゲッタを通
過する。ゲッタは自己発熱して動作温度が高くなるので
ガスをよく吸収し、マグネトロン内を真空状態に維持で
きる。

【００２２】請求項２の発明によれば、磁極片に環状の
ゲッタを配設した構成である。そしてマグネトロンの動
作中は、磁極片の表面を伝搬するマイクロ波がゲッタを
通過し、ゲッタが自己発熱してガスをよく吸収する。ま
た、ゲッタをマグネトロンの作用領域付近に配設するの
で、作用領域のガスを効率よく吸収することができる。
そのためマグネトロン内を真空状態に維持することがで
き、長期に亘って安定した発振を行うことができる。

【００２３】請求項３の発明によれば、陽極円筒の内面
に環状のゲッタを配設した構成である。そしてマグネト
ロンの動作中は、陽極円筒の表面を伝搬するマイクロ波
がゲッタを通過し、ゲッタが自己発熱してガスをよく吸
収する。また、陽極円筒にはゲッタを配設する場所が多
いので、大きなゲッタを配設することができ、多くのガ
スを吸収することができる。そのためマグネトロン内を
真空状態に維持することができ、長期に亘って安定した
発振を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す本体部の断面図で
ある。

【図２】 本発明の他の実施の形態を示す本体部の断面
図である。

【図３】 従来のマグネトロンの本体部の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 陽極円筒 ２ ベイン ４ 陰極 ５ 磁極片 ７ トップハット ８ エンドハット １９ ゲッタ ２０ ゲッタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極円筒と、前記陽極円筒の中心軸線上
   に配置される陰極と、前記陽極円筒の内周面に放射状に
   配置された複数枚のベインと、前記陽極円筒の両開口端
   部に配設された一対の磁極片とを備え、前記陽極円筒ま
   たは前記磁極片に中央に開口部を有するゲッタを配設し
   たことを特徴とするマグネトロン。
2. 【請求項２】 陽極円筒と、前記陽極円筒の中心軸線上
   に配置される陰極と、前記陽極円筒の内周面に放射状に
   配置された複数枚のベインと、前記陽極円筒の両開口端
   部に配設された一対の磁極片とを備え、前記磁極片に環
   状のゲッタを配設したことを特徴とするマグネトロン。
3. 【請求項３】 陽極円筒と、前記陽極円筒の中心軸線上
   に配置される陰極と、前記陽極円筒の内周面に放射状に
   配置された複数枚のベインと、前記陽極円筒の両開口端
   部に配設された一対の磁極片とを備え、前記陽極円筒の
   内面に環状のゲッタを配設したことを特徴とするマグネ
   トロン。