Brevet FR2003535A1 — publié le 19691107

La présente invention se rapporte à un dispositif de magné-tron. Plus particulièrement la présente invention se rapporte à un dispositif de magnétron à refroidissement spontané pouvant faire osciller une énergie de sortie à fréquence élevée s'élevant 5 jusqu*à 500 watts. Classiquement, les dispositifs de magnétron à énergie de sortie sous une fréquence élevée, par exemple, d'environ 500 watts, ou de plus grande énergie de sortie, sont généralement mis en fonctionnement avec un dispositif de refroidissement forcé uti-10 lisant, par exemple, des coûtants d'air de ventilateur électrique pour refroidir la surface extérieure de l'anode tubulaire de tube de magnétron» Ce dispositif à refroidissement forcé doit être non seulement un dispositif à courants d'air volumineux et compliqué ainsi qu'à 15 prix de revient de fonctionnement peu économique, mais aussi il fait un bruit ennuyeux durant son fonctionnement. On connait également une conception classique de dispositifs de magnéfcron à refroidissement spontané, mais leur énergie de sortie à fréquence élevée a été limitée seulement à environ 200 watts„ 20 l'objet principal de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif de magnétron utile, du type à refroidissement spontané, pouvant rayonner suffisamment la chaleur de dissipation de l'anode des tubes de magnétron jusqu'à une sortie d'énergie à fréquence élevée s'élevant à 500 watts. 25 Un autre objet de la présente invention est de prévoir un nou veau dispositif utile de magnétron du type à refroidissement spontané, ayant un circuit magnétique efficace pouvant fournir au tube de magnétron un champ magnétique intense pour le fonctionnement. D'autres objets et particularités de la présente invention 30 apparaîtront d'après la description suivante, en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1a est une vue en élévation du dispositif de magnétron selon des caractéristiques de la présente invention. La figure 2 est une vue en plan du dispositif de magnétron 35 représenté sur la figure 1a. La figure 1b est une vue en coupe en élévation, prise le long de la ligne b-b de la figure 2. La figure 3 est une vue en plan du noyau conducteur de chaleur, agencé en combinaison avec deux aimants permanents disposés 40 *n relation avec le noyau, et 69 06544 2 2003535 La figure 4 est un graphique représentant la relation entre la distance des aimants permanents L^, portée en millimètres en abscisses, et l'intensité du champ magnétique, portée en gauss en ordonnées, au centre du tube de magnétron placé dans un trou 5 du noyau. En se référant aux figures 1a, 1b et 2 des dessins, l'anode tubulaire 2 d'un tube de magnétron 1 est insérée pour se monter en étant bien serrée dans un trou 4 ouvert au centre d'un noyau 3 conducteur de chaleur. Le noyau 3 se compose d'un bloc métalli-10 Que en matière non magnétique et conductrice de chaleur, par exemple de l'aluminium ou un alliage d'aluminium ayant une hauteur, approximativement égale à celle de l'anode tubulaire 2. Deux aimants permanents cylindriques 5 et 5' sont situés dans des creux 31 et 32 et entourés par ceux-ci, respectivement, sur le côté 15 avant et arrière du noyau 3 et sont également supportés par un étrier inférieur 6 et un étrier supérieur 61, respectivement, qui sont fixés aux faces inférieure et supérieure du noyau 3 par des boulons 7 et 7'. Le flux magnétique provenant des aimants permanents 5 et 5' s'écoule à travers les étriers respectif 6 et 61, à 20 travers l'espace entre le trou polaire inférieur 61 de l'étrier 6 et le trou polaire supérieur 611 de l'étrier 6f en donnant ainsi le champ magnétique au tube de magnétron 1. Sur les cfités droit et gauche du noyau 3, on fixe des fourreaux respectifs 81 et 81', des ailettes 8 et 8* rayonnant la 25 chaleur, tous deux en matière conductrice de la chaleur, par exemple de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, au moyen des boulons 33 et 34, respectivement. Le noyau 3 conducteur de chaleur est conformé de manière telle que représentée sur la figure 3, pour permettre une conduction régulière et efficace de la cha-30 leur de l'anode tubulaire 2 du tube de magnétron 1 vers les ailettes rayonnantes 8 et 8* ainsi que pour permettre la distribution régulière d'un champ magnétique dans le tube de magnétron 1 par l'agencement symétrique des aimants permanents 5 et 5'. Cela revient à dire que les trous 31 et 32 sont agencés symétriquement 35 par rapport au centre du tube de magnétron 1, et sont formés par des surfaces incurvées ayant des plans asymptotiques 92 et 93 et 93 et 94, respectivement, qui entourent le trou 4. Les aimants permanents 5 et 5' 3ont entourés par les creux 31 et 32, respectivement, du noyau 3» tandis que les surfaces latérales droite 40 et gauche du noyau 3 sont connectées aux fourreaux d'ailette» 81 69 06544 3 2003535 et 81', respectivement, avec de grandes surfaces de connexion. Selon la structure mentionnée ci-dessus du noyau 3, la conduction thermique dans chaque direction du noyau 3 est uniforme ainsi que régulière, de sorte que la distribution de température à la 5 surface de connexion entre le noyau 3 et le fourreau d'ailettes 81, ainsi que celle entre le noyau 3 et le fourreau d'ailettes 81' sont suffisamment régulières. La conduction thermique entre le noyau 3 et les fourreaux d'ailettes 81 ainsi que 81' est très régulière également, par suite des grandes surfaces de connexion en-10 tre elles, et la conduction thermique du tube de magnétron 1 à travers le noyau 3 jusqu'aux ailettes 8 et 8' est réalisée avec une bonne efficacité. En outre, selon la structure mentionnée ci-dessus de l'agencement d'entourage des aimants 5 et 5' dans les creux 31 et 32 agencés symétriquement du noyau 3, un champ magné-15 tique intense ainsi que régulier peut être obtenu dans le tube de magnétron par suite de la petitesse de la distance L^ entre les aimants permanents 5 et 5* et leur agencement symétrique » En outre, par suite de la structure suivant laquelle le noyau conducteur de chaleur et les ailettes rayonnant la chaleur sont fabri-20 qués en blocs métalliques séparés pour former un seul moyen rayonnant la chaleur, ce dispositif de magné-tron peut être facilement produit en masse. On indique ci-dessus les dimensions d'un exemple auquel on s'est référé dans la figure 3 d'un noyau en aluminium conducteur 25 de chaleur et d'aimant agencés avec le noyau : Diamètre du trou 4 « D=48mm Diamètre des aimants 5,5' d=30mm Profondeur au centre du noyau 3 .... L^=70mm Profondeur sur les surfaces latérales du noyau 3 ........ L2=120mm 30 Distance entre les centres respectifs de deux aimants..0 1^=120mm Largeur du noyau M=120mm Hauteur du noyau 41mm Les expériences réalisées pour un dispositif à titre d'exemple comprenant le noyau 3 connecté aux ailettes 8 et 81 prouvent 35 que la chute de température entre la paroi intérieure du trou 4 et les surfaces de connexion latérales du noyau respectivement à connecter aux ailettes 8 et 8' doit être inférieure à 52°C pour o-btenir un rayonnement thermique régulier et stable à partir de l'anode tubulaire 2 du tube de magnétron 1o 40 D'autres expériences prouvent que l'intensité du champ ma gnétique au centre du tube de magnétron change en relation avec 69 06544 4 2003535 la distance entre les centres de deux aimants 5 et 5', comme on le représente sur la figure 4. La courbe sur la figure 4 montre que l'intensité du champ magnétique au centre du dispositif de magnétron de cet exemple atteint une valeur de 1800 gauss. 5 Comme cela apparaît d'après les exemples de réalisation in diqués ci-dessus, la présente invention est caractérisée par le fait que le dispositif de magnétron comprend un noyau conducteur de chaleur et des ailettes rayonnant de la chaleur connectées au noyau. Ce noyau conducteur de chaleur est conformé pour avoir 10 des parties creuses afin d'entourer les aimants permanents et, les surfaces incurvées des parties creuses ont des plans asymp-totiques, entourant le trou. En conséquence, une grande intensité du champ magnétique au centre du tube de magnétron, ainsi qu'un rayonnement de chaleur régulier et stable du tube de magnétron, 15 peuvent être obtenus. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 69 06544 5 2003535 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de magnétron ayant un tube de magnétron, un dispositif de circuit magnétique pour donner au tube de magnétron un champ magnétique pour le fonctionnement, un moyen de rayonne-5 ment thermique comprenant un noyau conducteur de chaleur en matière non magnétique, ayant un trou montant de manière serrée le tube de magnétron inséré dedans et des ailettes rayonnant la chaleur combinées mécaniquement ainsi que thermiquement au noyau conduisant la chaleur, caractérisé en ce que les ailettes rayon-10 nant la chaleur sont agencées à l'extérieur du dispositif de circuit magnétique, et le noyau à des surfaces creuses incurvées qui entourent des aimants respectifs pour fournir du flux magnétique au circuit magnétique et ont des surfaces asymptotiques entourant le trou. 15 2 - Dispositif de magnétron selon la revendication 1, carac térisé en ce qu'au moins deux des surfaces creuses incurvées du noyau conducteur de chaleur sont agencées symétriquement par rapport au centre du tube de magnétron. 3 - Dispositif de magnétron selon la revendication 1, ca-20 ractérisé en ce que le noyau conducteur de chaleur et les ailettes rayonnant de la chaleur sont constitués par des blocs métalliques séparés pour former un moyen rayonnant de la chaleur.