(57)【要約】【課題】冷陰極体の活性化に加え、装置の特性変動の低減、低コスト化および高真空度化できるマグネトロン装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】マグネトロン部２１内に設けられた冷陰極体３６を有するリード軸３５は、その一端部がステム３４に保持されると共に、前記一端部に開口３５ｃを有し他端部が閉塞された筒状体に形成され、筒状体内３５ｅに開口３５ｃより冷陰極体３６を加熱するためのヒータ５６を着脱可能にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロン部内に設けられた冷陰極体を有するリード軸は、その一端部がステムに保持されると共に、前記一端部に開口を有し他端部が閉塞された筒状体に形成され、前記筒状体内に前記開口より前記冷陰極体を加熱するためのヒーターを着脱可能にしたものであることを特徴とするマグネトロン装置。
【請求項２】
請求項１記載のマグネトロン装置の製造方法であって、前記マグネトロン部内を真空排気する際、前記筒状体内に前記開口より挿着された前記ヒーターを用いて前記冷陰極体を加熱することを特徴とするマグネトロン装置の製造方法。
【請求項３】
前記マグネトロン部内を排気した後に、前記筒状体内の開口から前記ヒーターを取り出した後、前記筒状体内を真空排気して前記開口を封着する、または、前記筒状体内に不活性ガスを充填して前記開口を封着することを特徴とする請求項２記載のマグネトロン装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子レンジ等の高周波加熱装置やレーダ信号発振器に使用されるマグネトロン装置、特に、予備的加熱なく電子放出を行うことができる冷陰極体を有するマグネトロン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
予備的加熱なく電子放出を行うことができる冷陰極体を有するマグネトロン装置として、図４に示すように、円筒状陽極体１内に、一端部２ａがステム３で保持され、他端部２ｂの外面上に電子を放出する第一陰極４ａと前記電子が衝突して多数の二次電子を放出する第二陰極４ｂとからなる円筒状の冷陰極体４が設けられたリード軸２を有するマグネトロン部５を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、冷陰極体４の筒状内面全域にフィラメントコイル６を配置し、マグネトロン部５内を真空排気する際にフィラメントコイル６に電流を流し発熱させることにより、第一陰極４ａおよび第二陰極４ｂを活性化して電子放出効率を高めていた。
【特許文献１】特表平６−５１０６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、冷陰極体４を活性化するためのフィラメントコイル６は、製造時のマグネトロン部５内を真空排気するときだけに使用し、マグネトロン装置の動作時には不要となる。そのため、高価なフィラメントコイル６を個々のマグネトロン装置に内蔵するという無駄やフィラメントコイル６が劣化、断線等をした場合に、その一部がマグネトロン部５内に落下してマグネトロン装置の特性が変動するという問題があった。
【０００４】
また、図４に示すように、冷陰極体４から放出される電子を安定化するためには、円筒状陽極体１内のリード軸２以外に冷陰極体４を保持するためのハトメ端子７、リード軸８およびフィラメントコイル６を保持するためのハトメ端子９、リード軸１０等の部品が必要である。そのため、部品の数が多くなり、装置の低コスト化や高真空度化するのに不利であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、冷陰極体の活性化に加え、装置の特性変動の低減、低コスト化および高真空度化できるマグネトロン装置およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマグネトロン装置は、マグネトロン部内に設けられた冷陰極体を有するリード軸は、その一端部がステムに保持されると共に、前記一端部に開口を有し他端部が閉塞された筒状体に形成され、前記筒状体内に前記開口より前記冷陰極体を加熱するためのヒータを着脱可能にしたものである。この構成により、製造時、ヒータをリード軸の開口より筒状体内に装着して、ヒータにより冷陰極体を加熱した後、ヒータを筒状体内より取り外すことができる。
【０００７】
本発明のマグネトロン装置の製造方法は、請求項１記載のマグネトロン装置の製造方法であって、前記マグネトロン部内を真空排気する際、前記筒状体内に前記開口より挿着された前記ヒータを用いて前記冷陰極体を加熱する。この製造方法により、冷陰極を活性化することができる。
【０００８】
また、前記マグネトロン部内を排気した後に、前記筒状体内の開口から前記ヒータを取り出した後、前記筒状体内を真空排気して前記開口を封着する、または、前記筒状体内に不活性ガスを充填して前記開口を封着する。この製造方法により、ヒータが再利用でき、また筒状体内面の酸化を防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明のマグネトロン装置およびその製造方法は、従来技術のようなヒータであるフィラメントコイルの一部がマグネトロン部の内部へ落下することがないので、マグネトロン装置の特性変動を防止することができる。また、冷陰極体を加熱して活性化した後、ヒータを筒状体内から取り外すことによりマグネトロン装置にヒータを内蔵するという無駄をなくすことができる。さらに、マグネトロン部内にヒータを保持するためのハトメ端子、リード軸等の部品が不要となり、装置の低コスト化や高真空度化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
本発明の一実施の形態のマグネトロン装置は、図１に示すように、真空管のマグネトロン部２１と、磁気回路部２２と、電波漏洩防止部２３とを備えたものである。
【００１２】
マグネトロン部２１は、円形の筒状陽極体２４の内面に配設された複数枚の陽極ベイン２５と、この陽極ベイン２５から延出された出力導線２６と、筒状陽極体２４の両端部に配設された磁極片２７、２８と、この磁極片２７、２８を覆うように、一端側にフランジ部２９ａ、３０ａを有するハトメ状管２９、３０と、出力導線２６側のハトメ状管２９上に順次重ねて設けられた絶縁リング３１と、出力導線２６の端部が電気的に接続されている出力アンテナ３２および金属製帽体３９と、ハトメ状管３０上に順次重ねて設けられたセラミックからなる絶縁リング３３、金属からなるステム３４と、一端部３５ａがステム３４側で保持され、他端部３５ｂの外面上に冷陰極体３６が設けられたリード軸３５と、筒状陽極体２４の外周部に設けられた複数枚の冷却用フィン３７とから構成されたものである。また、冷陰極体３６とステム３４との間のリード軸３５の外周面には、高周波チョーク３８が設けられている。この高周波チョーク３８は、マグネトロン装置の発振周波数に相当する基本波およびその高調波成分が冷陰極体３６を介して絶縁リング３３から漏洩しないようにするためのものである。
【００１３】
冷陰極体３６は、電子を放出する円板状の第一陰極３６ａと、第一陰極３６ａが固着され、前記電子が衝突して多数の二次電子を放出する円筒状の第二陰極３６ｂと、第二陰極３６ｂの両端に設け、電子を集束するためのエンドハット３６ｃ、３６ｄとで構成されたものである。リード軸３５は、一端部３５ａに開口３５ｃを有し、かつ他端部３５ｂに底３５ｄを設けて、他端部３５ｂが閉塞された筒状体に形成し、前記筒状体内に、冷陰極体３６を加熱するためのヒータユニット５０（図２参照）を着脱可能にしたものである。また、この部品材料については、第一陰極３６ａをタンタルまたはタングステンとし、第二陰極３６ｂは表面をＢａＯなどの酸化物を塗布したモリブデンとし、リード軸３５をモリブデンとした。
【００１４】
磁気回路部２２は、マグネトロン部２１の筒状陽極体２４の両端側に配置されたリング状の磁石４１ａ、４１ｂと、筒状陽極体２４および磁石４１ａ、４１ｂを囲む鉄製のヨーク４２ａ、４２ｂとから構成されている。また、磁石４１ａ、４１ｂはフェライト等の材料で形成したものである。
【００１５】
電波漏洩防止部２３は、フィルターケース４３内に、フィルターケース４３に設けられた端子４４ａを有する高圧コンデンサー４４と、ステム３４に設けられたステム端子３４ａと高圧コンデンサー４４の端子４４ａとの間に設けられたチョークコイル４５とを備えたものである。
【００１６】
図２に示すヒータユニット５０は、リード端子５１ａ、５１ｂおよび金属製の排気管５２が設けられたセラミック製のステム５３と、排気管５２とは反対側のステム５３面に順次設けられた金属製のハトメ状管５４および図１に示すリード軸３５の開口３５ｃ径よりも小さい外径の底を有する筒状管５５と、筒状管５５内の底側に設置されたフィラメントコイル等のヒータ５６と、ヒータ５６とリード端子５１ａ、５１ｂとを接続するリード線５７ａ、５７ｂと、リード端子５１ａ、５１ｂに接続された電源５８とで構成されたものである。
【００１７】
本発明の一実施の形態におけるマグネトロン装置の製造方法におけるマグネトロン部の組立工程について説明する。なお、マグネトロン装置の製造方法は、以下に説明するマグネトロン部２１の組立工程以外に、その後の磁気回路部２２の組立工程と、電波漏洩防止部２３の組立工程等を有し、これらの工程は従来のマグネトロン装置の製造方法と同一であり、その説明を省略する。
【００１８】
マグネトロン部２１の組立工程は、まず、金属製帽体３９を除く筒状陽極体２４、陽極ベイン２５、出力導線２６等の上記マグネトロン部２１を構成する全部品を圧入、ロウ付け等により組立する。次に、リード軸３５の開口３５ｃから図２に示すヒータユニット５０の筒状管５５を筒状体内３５ｅに挿入する。次に、出力アンテナ３２のピンチオフ部３２ａからマグネトロン部２１内部を真空排気すると共にヒータユニット５０の電源５８の電圧を印加して筒状体内３５ｅのヒータ５６を４００℃〜６００℃に発熱させ、冷陰極体３６およびマグネトロン部２１内を高温加熱する。このとき、冷陰極体３６の第一陰極３６ａおよび第二陰極３６ｂが活性化され、かつマグネトロン部２１内に付着する酸化物、吸着ガスが排気される。次に筒状体内３５ｅからヒータユニット５０の筒状管５５を取り出す。次に出力アンテナ３２のピンチオフ部３２ａを封着後、出力アンテナ３２に金属製帽体３９を挿入固定することで、マグネトロン部２１の組立が完了する。
【００１９】
次に、上記本発明の一実施の形態の作用効果について説明する。
【００２０】
本発明のマグネトロン装置は、ヒータ５６がマグネトロン部２１の外側に設けられているため、ヒータ５６であるフィラメントコイルの劣化、断線等をした場合にその一部がマグネトロン部２１の外側に落下する。すなわち、従来技術のようなフィラメントコイルの劣化、断線等の一部がマグネトロン部の内部へ落下することがないので、マグネトロン装置の特性変動を防止することができる。
【００２１】
また、リード軸３５の筒状体内３５ｅに開口３５ｃよりヒータ５６を装着して冷陰極体３６を加熱して活性化した後、ヒータ５６を筒状体内３５ｅから取り外すことにより、マグネトロン装置にヒータ５６を内蔵するという無駄をなくし、かつそのヒータ５６を再利用することができる。
【００２２】
さらに、マグネトロン部２１内にヒータ５６を保持するためのハトメ端子、リード軸等の部品が不要となり、装置の低コスト化や高真空度化することができる。
【００２３】
なお、本発明の一実施の形態では、リード軸３５の筒状体内３５ｅが外気と接触するよう構成したもので説明したが、これに限らず、ヒータ５６で冷陰極体３６を活性化した後に、図３に示すように、筒状体内３５ｅを真空にして開口３５ｃを封着したもの、または、筒状体内３５ｅに窒素、アルゴンなどの不活性ガスを充填し開口３５ｃを封着したものでもよい。この場合、筒状体内３５ｅ表面が外気と接触しないので酸化し難くなり、経時変化の少ないマグネトロン装置を提供することができる。そして、リード軸３５のステム３４面より外側への突出高さＨを、筒状体内３５ｅに筒状体内を真空にした後、または、窒素、アルゴンなどの不活性ガスを充填した後、開口３５ｃを封着できる高さに設定している。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、電子レンジなどの高周波加熱装置や、レーダ、航空機、船舶、宇宙船、ロケット等に使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態のマグネトロン装置を示す断面図
【図２】本発明のマグネトロン装置の冷陰極を活性化するためのヒータユニットを示す断面図
【図３】本発明の他の実施の形態のマグネトロン装置を示す断面図
【図４】従来のマグネトロン装置を示す断面図
【符号の説明】
【００２６】
２１  マグネトロン部
２４  筒状陽極体
３４  ステム
３５  リード軸
３５ｃ  開口
３５ｄ  底
３５ｅ  筒状体内
３６  冷陰極体
５６  ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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