JPS588102B2 - マグネトロンインキヨクノ コウゾウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマグネトロン陰極の構造に係り、特に低加熱電
力で動作し、しかもクイックスタートが可能で大電流容
量を持つマグネトロン陰極の構造に関する。

従来マグネトロンの陰極は大別して直熱型陰極と傍熱型
陰極に分けられる。

直熱型陰極の利点は陰極の加熱開始より陽極電流が流れ
高周波発振が起るまでの時間が数秒以内という所謂クイ
ックスタートが可能である点であり、電子レンジ用のマ
グネトロンには殆んどこの型の陰極が使用されている。

この型の陰極は通常らせん状に巻いた純タングステン線
またはトリア入りタングステン線等を使用し、この線に
電流を流して加熱する。

これらの材料の電子放射温度は比較的高温であるため加
熱電力も大きい欠点があり、また得られる電流が少なく
、二次電子放射も少ない等設計上の制約となる欠点が多
い。

一方傍熱型陰極では電子放射を行う陰極面に近接して電
子放射側と反対側空間に加熱用ヒータを設け、このヒー
タに電力を供給して間接的に陰極面を加熱するため、陰
極加熱開始後陽極電流が流れ高周波発振が起るまでの時
間が数分間要するという欠点がある。

しかしマグネトロンに特有の現象である陰極逆加熱作用
によって、陰極面に塗布した金属酸化物等の大きな二次
電子放射特性を有効に利用し得る利点を有する。

本発明はこれ等直熱型陰極、傍熱型陰極の欠点を除去し
、両者の利点を兼ね備えた陰極を提供するもので、即ち
電流立上り時間が短くしかも大電流が得られ、更に陰極
加熱電力の少ないマグネトロン陰極を提供するものであ
る。

第１図及び第２図は従来のマグネトロンの構成を示す断
面図である。

１は陽極を構成する複数個の陽極片であり、陽極環２に
放射状に接着される。

３，３′は磁極、４は継鉄、５は永久磁石であり、作用
空間６にマグネトロン動作に必要な磁界を与える。

７は出力取出用アンテナで、出力絶縁体８は真空気密を
保持すると同時に高周波出力を外部回路に導く。

９は陰極支持棒であり、１０はステムで真空気密を保持
すると同時に陰極支持棒を通して、陰極加熱のための電
力を導入する。

第１図は直熱型陰極を図示し、１１，１１′はエンドハ
ットであり、１２はタングステン線、トリア入りタング
ステン線等で電子放射を行う。

第２図は傍熱型陰極を図示し、１１，１１’はエンドハ
ット、１３は陰極スリーブであり、該スリーブの外周面
上に金属酸化物１４等を塗布して電子放射を行う。

１５はヒータ線であり、外部からの電力により加熱され
る。

第３図は本発明の実施例であって、陰極部のみを拡大し
た図である。

１１，１１’はエンドハット、１６は陰極スリーブ、１
７はタングステン線、あるいはトリア入りタングステン
線等より成るフィラメントであり、１８は金属酸化物等
を塗布した主陰極面である。

これらの構成は陰極スリーブの外周面上に金属酸化物等
を設け、この外周に近接してタングステン線またはトリ
ア入りタングステン線を粗いピッチでらせん状に巻いた
ものを配置し、該線には外部より加熱用の電流が流れる
ようにエンドハットに接着せしめる。

これの動作を説明するに、先ずタングステン線またはト
リア入りタングステン線に電子放射に適正な温度になる
ように電流を流す。

陽極電圧を印加すれば、放射された電子は電界及び磁界
の影響を受けてマグネトロン動作として周知の位相選別
作用が起り、都合のよい電子群は減速されながらエネル
ギを高周波に変換しつつ陽極に到達する。

この間に失ったエネルギーが高周波電力として外部に取
出される。

一方都合の悪い電子は電界よりエネルギを受けて加速し
、陰極方向に旋回して陰極に衝突してエネルギを陰極に
与える。

これが周知の逆衝撃であり、この際に多量の二次電子が
放出され、これ等が更に電子流として発振に利用される
。

本発明においては一次電子を陰極最外周に配置したタン
グステン線またはトリア入りタングステン線が放射し、
逆衝撃電子にあって陰極リーブの外周面に設けた金属酸
化物から二次電子を放射せしめ該二次電子により必要な
電子流を得る如く構成したものである。

従って、陰極加熱用の電力は一次電子を放射させるのに
十分であればよいので極めて少電力で十分である。

二次電子放射用の陰極面は二次電子放射能力が大きく所
謂二次電子利得の大きな物質を使用する必要があり、例
えば金属酸化物等を使用することが好適である。

金属酸化物の二次電子利得は１０〜２０倍に達するもの
もある。

また一次電子の放出は陰極加熱電力印加後数秒以内で開
始し、瞬時に二次電子放出を起すので立上り性能は直熱
型陰極と同程度である。

また電流の大部分は二次電子であるので、大電流の要求
に対しても十分な性能を持たすことが可能である。

以上説明したように、少ない陰極加熱電力によって所要
の大電流が得られ、更にまた発振立上りが瞬間的なので
、特に電子レンジ用マグネトロン等に使用すると、陰極
予熱待時間がなく、また陰極加熱電力が節約され、陰極
導入線、フィルター線等の電流容量を小さくすることが
可能となる利点がある。

【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の断面図、第３
図は本発明マグネトロンの一実施例の陰極部の拡大図で
ある。 １１，１１’・・・・・・エンドハット、１６・・・・
・・陰極スリーブ、１７・・・・・・フィラメント、１
８・・・・・・主陰極面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マグネトロン陰極の両端部を構成するエンドハット
   と、該エンドハットの一つに端部を接する中空円筒の陰
   極スリーブと、該陰極スリーブの外面に二次電子放射利
   得の大きい物質を配して成る主陰極面と、該主陰極面と
   近接して同心円状に配され両端を前記エンドハットの各
   内端面に固着された一次電子放出用フィラメントと、保
   持部及び引出部とからなることを特徴とするマグネトロ
   ン陰極の構造。