磁控管制造技术

一种磁控管，它通过改变叶片数、叶片高度、阴极外径和作用空间直径来优化谐振腔结构，其特征在于：谐振装置具有各高度为１０．５ｍｍ～１２．５ｍｍ的１０片叶片，阴极的外径为４．０ｍｍ～４．６ｍｍ，各对称叶片之间的作用空间直径为９．０ｍｍ～１２．０ｍｍ，从而对于４．３ｋＶ～４．７ｋＶ的工作电压，可获得１２５０Ｗ～１５００Ｗ的高频输出功率。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁控管，特别涉及通过改变叶片数、叶片高度、阴极外径和作用空间直径，能够优化谐振腔结构的磁控管。参见附图说明图1至图3，常规磁控管包括在其下侧具有扼流线圈12和电容器14的输入部分10，置于输入部分10之上具有阴极30、谐振单元40、磁部件50和冷却部件60的工作部分20和设在工作部分20之上的输出部分70。在工作部分20的中心位置配置阴极30，在阴极的上、下部位配置有防止电子偏离的圆板形上、下屏蔽件31、32，上、下屏蔽件31、32之间设置的是发射电子的螺旋形灯丝33。从阴极30外周边以预定间隔分开设置谐振单元40，具有12片叶片41，叶片的一端靠圆柱形阳极42的内壁辐射状地设置，叶片的另一端上，分别有两根环行隔模带43交替地接在叶片41的上、下部分，两根隔模带之间具有预定的间隔，形成了交错电极。谐振单元40的上、下部位形成有磁部件50，它具有多个磁铁51，以保证恒定磁场。工作部分20的上部之上配置有帽形天线71，帽形形状可用于辐射工作部分20产生的微波，工作部分20的外壁设置有冷却部件60，它具有对工作部分20产生的热量进行冷却的多个冷却片61。下面详细描述常规磁控管的工作以及缺陷。首先，当通过输入部分10加恒定电场在阴极30和叶片41之间。并沿阴极30轴向旋加恒定磁场时，产生集中在各叶片41端部的高频电场。此时，由隔模带43交错相连的各相邻叶片41的高频电位值反相，接着，由阴极30的灯丝33发射的电子自由地进入作用空间A，该作用空间A是除阴极30之外，由将各叶片41的另一端相连而获得的空间。这时，上、下屏蔽件31、32防止电子偏移至上、下部位。然后，进入作用空间A的电子与各叶片41间形成的高频电场相互作用产生微波，并通过帽形天线71输出所产生的微波。如上所述进行工作的磁控管有由国际电信联盟(ITU)规定的国际标准。2450MHZ的标准频率用于食物烹调器、医疗设备和工业装置，在民用微波炉中，通常采用有10片叶片的谐振单元40，并输出匹配高频功率700W～1000W。尤其在工业和商用微波炉中，使用1250W～1500W的输出，并采用12片叶片41来提高输出功率和性能，而在民用微波炉中采用10片叶片，叶片41的高度约9mm～10mm。并且，工作电压4.3～4.7KV，磁控管51的磁通密度为1900～2100高斯。灯丝33直径4.7～5.3mm，工作空间A的直径为9.0～12.0mm。当磁控管51在上述条件下工作时，输出保持在1250～1500W，效率约为70％～72％。然而，由于工业或商用微波炉一般具有12片叶片，磁控管51的体积较大，因而增加了生产成本。本专利技术的目的在于提供一种改进型磁控管，它通过改变叶片数、叶片高度、阴极外径和作用空间直径来优化谐振腔结构。为实现上述目的，本专利技术的磁控管包括一个谐振装置，其中在圆筒形阳极的内壁径向设置多个叶片；带有螺旋形灯丝的阴极设置在圆筒形阳极的中心；在谐振装置的上下部位设置多个磁部件，以及在其外部带有多个冷却片的冷却装置，其特征在于谐振装置具有各高度10.5mm～12.5mm的10片叶片，阴极的外径是4.0mm～4.6mm，各对称叶片间的作用空间直径是9.0mm～12.0mm，从而在4.3KV～4.7KV的工作电压下，可得到1250W～1500W的高频输出功率。根据下文将进行的详细描述，可更好地理解本专利技术，其中，仅仅为了说明的目的而给出附图，本专利技术并不限于这些附图和说明，其中图1是展示常规磁控管的剖视图；图2是展示常规磁控管阴极和谐振单元的分解剖视图；图3是展示常规磁控管的平面图4是展示本专利技术磁控管的平面图；图5是展示本专利技术的磁控管的叶片高度、阴极外径和作用空间直径的剖视图；和图6是展示本专利技术磁控管的输出功率和效率的曲线图。如图4所示，与常规具有12片叶片的磁控管相比，本专利技术磁控管有10片叶片。叶片高度(VH)是10.5～12.5mm，阴极外径(Dc)是4.0～4.6mm，对称叶片41之间的作用空间直径(Da)是9.0～12.0mm。灯丝33的有效表面积是200mm2～260mm2，磁通密度是1800～2000高斯，工作电压与常规磁控管相同，为4.3～4.7KV。下面将省略对与常规磁控管相同的部件所作的说明，并用相同的数字表示本专利技术的零部件。当将上述条件代入等式(1)、(2)和(3)中时Va=300πnλ(Ra2-Rc2)(Bg-10600nλ)---(1)]]>其中，Va是工作电压，Ra是作用空间半径，Rc是阴极半径，Bg是磁通密度。Rc/Ra＝(N-4)/(N+4)(2)η=1-1+Rc/Ra2Bg/Bo-1+Rc/Ra---(3)]]>(其中，Bo=20000nλ(1-σ)]]>，σ＝Rc/Ra)如图5所示，保持输出功率为1250～1500W\，效率约为70～72％。这意味着，即使将叶片数减至10片、叶片41高度(VH)为10.5～12.5mm、阴极外径(Dc)为4.0～4.6mm和工作空间直径(Da)为9.0～12.0mm时，也可得到相同的输出和效率。如上所述，本专利技术通过减少叶片数和改变叶片高度(Va)、阴极外径(Dc)和作用空间的直径(Da)，得到了使产品更小型化和降低生产成本的效果，并保持了1250～1500W的输出和约70％～72％的效率。虽然为说明的目的披露了本专利技术的最佳实施例，但本领域的技术人员应理解，可进行各种改进、增补和替换而不会偏离所附权利要求书所限定的本专利技术的范围和实质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控管，包括谐振装置，该谐振装置中，靠圆筒形阳极的内壁径向地设置有多个叶片；带有螺旋形灯丝的阴极设置在圆筒形阳极的中心；在谐振装置的上、下部位分别具有多个磁铁的磁部件；和绕在其外壁上具有多个冷却片的冷却装置，其特征在于：谐振装置具有各高度１０．５ｍｍ～１２．５ｍｍ的１０片叶片，阴极的外径是４．０ｍｍ～４．６ｍｍ，各对称叶片间的作用空间的直径是９．０ｍｍ～１２．０ｍｍ，从而在４．３ＫＶ～４．７ＫＶ的工作电压下，可得到１２５０Ｗ～１５００Ｗ的高频输出功率。

【技术特征摘要】
KR 1995-10-20 36338/951.一种磁控管，包括谐振装置，该谐振装置中，靠圆筒形阳极的内壁径向地设置有多个叶片；带有螺旋形灯丝的阴极设置在圆筒形阳极的中心；在谐振装置的上、下部位分别具有多个磁铁的磁部件；和绕在其外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钟寿，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]