特許 6010715 マグネトロンおよびマグネトロンの共振周波数調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6010715

(24)【登録日】2016年9月23日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】マグネトロンおよびマグネトロンの共振周波数調整方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 23/20 20060101AFI20161006BHJP

【ＦＩ】

   H01J23/20 B

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-97158(P2016-97158)

(22)【出願日】2016年5月13日

【審査請求日】2016年5月13日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000233044

【氏名又は名称】株式会社日立パワーソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】虎井 礼司

【審査官】 鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−２７１８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１３２０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０１６５７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ２３／２０

Ｈ０１Ｊ ２３／２１３

Ｈ０１Ｊ ２３／２２

Ｈ０１Ｊ ２５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸に沿って円筒状に延びる陽極筒体と、
前記陽極筒体に少なくとも一端が固定され、当該陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延びる複数の板状ベインと、
前記陽極筒体の中心軸に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環と、を備え、
前記板状ベインは、
前記陽極筒体軸方向に前記均圧環と対向する突起部と、
前記突起部を前記均圧環側またはその反対側に変形させる基点となる一または複数の切込部と、を有する
ことを特徴とするマグネトロン。

【請求項2】

中心軸に沿って円筒状に延びる陽極筒体と、
前記陽極筒体に少なくとも一端が固定され、当該陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延びる複数の板状ベインと、
前記陽極筒体の中心軸に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環と、
前記板状ベインを円周方向に貫通して形成され、前記均圧環と接触しないように形成された第１の貫通孔と、
前記板状ベインを円周方向に貫通して形成され、前記第１の貫通孔の外周側又は内周側に隣接して形成された第２の貫通孔と、
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔間に形成され、前記第１の貫通孔内に配置された前記均圧環に対向する仕切部と、を備え、
前記仕切部は、
力を受けて前記第１の貫通孔内に配置された前記均圧環側またはその反対側に変形する
ことを特徴とするマグネトロン。

【請求項3】

前記突起部は、
前記陽極筒体軸方向に前記均圧環と略平行なスリットを設けることで形成される柱状突起である
ことを特徴とする請求項１に記載のマグネトロン。

【請求項4】

前記切込部は、
前記突起部の基部から所定間隔で形成された溝である
ことを特徴とする請求項１に記載のマグネトロン。

【請求項5】

前記板状ベインは、
前記陽極筒体軸方向に分割されている
ことを特徴とする請求項２に記載のマグネトロン。

【請求項6】

前記板状ベインは、
前記陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延びる複数の第１の板状ベインと、
前記陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延び前記第１の板状ベインで挟まれる位置に設けられた第２の板状ベインと、を備え、
隣り合う前記板状ベインが異なる前記均圧環に接続される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマグネトロン。

【請求項7】

前記仕切部は、
前記均圧環側またはその反対側に変形させる基点となる一または複数の切込部を有する
ことを特徴とする請求項２に記載のマグネトロン。

【請求項8】

中心軸に沿って円筒状に延びる陽極筒体と、前記陽極筒体に少なくとも一端が固定され、当該陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延びる複数の板状ベインと、前記陽極筒体の中心軸に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環と、を備えるマグネトロンの共振周波数調整方法であって、
前記板状ベインに対して、前記陽極筒体軸方向に前記均圧環と対向する突起部を形成する工程と、
前記突起部を変形させる基点となる切込部を形成する工程と、を有し、
マグネトロンの共振周波数を調整する場合、
前記切込部を基点として、前記突起部を前記均圧環側またはその反対側に変形させる
ことを特徴とするマグネトロンの共振周波数調整方法。

【請求項9】

前記切込部は、前記突起部の基部から所定間隔で形成された複数の溝を有し、
前記共振周波数の調整量に応じて、複数の前記溝のうち、いずれかを選択し、当該選択した溝を基点として、前記突起部を前記均圧環側またはその反対側に変形させる
ことを特徴とする請求項８に記載のマグネトロンの共振周波数調整方法。

【請求項10】

中心軸に沿って円筒状に延びる陽極筒体と、前記陽極筒体に少なくとも一端が固定され、当該陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延びる複数の板状ベインと、前記陽極筒体の中心軸に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環と、を備えるマグネトロンの共振周波数調整方法であって、
前記板状ベインを円周方向に貫通し、前記均圧環と接触しない第１の貫通孔を形成する工程と、
前記板状ベインを円周方向に貫通し、前記第１の貫通孔の外周側又は内周側に隣接する第２の貫通孔を形成する工程と、
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔間で、前記第１の貫通孔内に配置された前記均圧環に対向する仕切部を形成する工程と、を有し、
マグネトロンの共振周波数を調整する場合、
前記仕切部を、前記第１の貫通孔内に配置された前記均圧環側またはその反対側に変形させる
ことを特徴とするマグネトロンの共振周波数調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ波を発生する電子管であるマグネトロンおよびマグネトロンの共振周波数調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

マグネトロンは、マイクロ波加熱器あるいはマイクロ波放電ランプなどのマイクロ波を用いた電気機器において高周波発生源として使用されている。マグネトロンは、その中心部に配置される真空管部と、真空管部の外周の冷却部と、真空管部と同軸に配設される一対の環状磁石と、環状磁石を磁気的に継ぐヨークと、フィルタ回路部とを備えて構成されている。マグネトロンは、例えば２，４５０ＭＨｚ、９１５ＭＨｚの基本周波数で動作するものがある。

【0003】

マグネトロンは、陽極筒体、板状ベイン、均圧環（ストラップリング）を固着した段階で共振周波数が決定される。共振周波数を調整したい場合は、固着後に均圧環を叩くなどして歪ませて共振周波数を調整する方法などが知られている。上記均圧環を歪ませる方法は、信頼性上良案とは言えず、歪量によっては特性悪化に繋がる場合がある。また、硬い均圧環や太い均圧環の場合には、適当に歪ませること自体が困難であり、容易に調整できない。

【0004】

特許文献１には、陽極筒体と、陽極筒体内に放射状に配設された複数個の板状ベインとからなり、各板状ベインが一つ置きに均圧環で接続されたマグネトロンにおいて、板状ベインに該板状ベインが接続されていない均圧環に対向する突起部を設け、該突起部を変形することにより板状ベインと該板状ベインが接続されていない均圧環間の容量を変え発振周波数を調整する構造を有するマグネトロンが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１−１３２０３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１記載のマグネトロンにあっては、上記突起部を変形させて発振周波数を調整する場合、突起部をどの程度変形させると共振周波数がどの程度調整されるのかが分からず調整に手間を要するという課題がある。上記突起部の変形調整には、熟練を要するのが実情である。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、共振周波数を調整しやすいマグネトロンおよびマグネトロンの共振周波数調整方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のマグネトロンは、中心軸に沿って円筒状に延びる陽極筒体と、前記陽極筒体に少なくとも一端が固定され、当該陽極筒体の内面から前記中心軸に向かって延びる複数の板状ベインと、前記陽極筒体の中心軸に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環と、を備え、前記板状ベインは、前記陽極筒体軸方向に前記均圧環と対向する突起部と、前記突起部を前記均圧環側またはその反対側に変形させる基点となる一または複数の切込部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、共振周波数を調整しやすいマグネトロンおよびマグネトロンの共振周波数調整方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るマグネトロンの構成を示す図である。

【図2】上記第１の実施形態に係るマグネトロンの陽極部を上面側から見た図である。

【図3】上記第１の実施形態に係るマグネトロンの板状ベインに形成された第１乃至第３の溝と突起部の構造を説明する断面図であり、（ａ）は板状ベインの断面図、（ｂ）は突起部の拡大図である。

【図4】上記第１の実施形態に係るマグネトロンの共振周波数の調整例を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は切込部を基点にして突起部を均圧環側に変形させる調整例、（ｄ）〜（ｆ）は切込部を基点にして突起部を均圧環と反対側に変形させる調整例である。

【図5】上記第１の実施形態に係るマグネトロンの変形例を示す図であり、（ａ）は第４の溝と突起部とを備える例、（ｂ）は、図３の板状ベインと図５（ａ）の板状ベインとを組み合わせた例である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係るマグネトロンの構成を示す図である。

【図7】上記第２の実施形態に係るマグネトロンの共振周波数の調整例を示す図であり、（ａ）は仕切部を均圧環側に変形させる調整例、（ｂ）は仕切部を均圧環と反対側に変形させる調整例である。

【図8】上記第２の実施形態に係るマグネトロンの変形例を示す図である。

【図9】上記第２の実施形態に係るマグネトロンの変形例を示す図であり、（ａ）は仕切部に切込部を設ける例、（ｂ）は他の仕切部に切込部を設ける例である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマグネトロンの構成を示す図である。図２は、上記マグネトロンの陽極部を上面側から見た図である。本実施形態のマグネトロンは、例えば工業用のマイクロ波発振装置に用いられるマグネトロンに適用した例である。
図１に示すように、マグネトロン１００は、中心部に配設された真空管部１と、真空管部１の外周に配設された冷却部２と、真空管部１と同軸に配設された一対の環状磁石３と、環状磁石３を磁気的に継ぐ一対の枠状継鉄４と、フィルタ回路部５と、出力部６と、を備える。フィルタ回路部５は、チョークコイル（図示省略）を含んでいる。出力部６は、アンテナ７、排気管（図示省略）、アンテナカバー８及び絶縁体９を含んでいる。
図１および図２に示すように、真空管部１は、円筒状の陽極筒体１１と、陽極筒体１１と同軸上に配置され熱電子放出源となる陰極１２と、一対のエンドハット１３，１４と、陽極筒体１１の中心軸１０の周りに放射状に配置された複数の板状ベイン２１，２２と、これらを一つ置きに電気的に接続させるための複数個の均圧環３１，３２と、一端がいずれか１枚の板状ベイン２１，２２に接続されたマイクロ波放出用のアンテナ７と、を備える。陽極筒体１１は、中心軸１０に沿って円筒状に延びている。アンテナ７は、銅からなる棒状であり、板状ベイン２１，２２のいずれか１つから導出されている。アンテナ７は、出力部６内を中心軸１０上に延びて、先端は排気管（図示省略）で挟持固定されている。排気管の全体はアンテナカバー８で覆われている。

【0012】

板状ベイン２１，２２は、陽極筒体１１の内壁面に固着されるとともに中心軸１０の周りに放射状に配置されている。
板状ベイン２１，２２は、中心軸１０の近傍からほぼ放射状に延びて、陽極筒体１１の内面に固定されている。板状ベイン２１，２２は、それぞれ実質的に長方形の板状に形成されている。陽極筒体１１の内面に固定されていない側の板状ベイン２１，２２の端面（遊端）２１ａ，２２ａは、中心軸１０に沿って延びる同一の円筒面上に配置されていて、この円筒面をベイン内接円筒と呼ぶ。複数の板状ベイン２１，２２は、円周方向の一つ置きに、ベインの出力側（図１における上側）の端部にろう付けされた大小それぞれ対となった均圧環３１，３２によって連結されている。また、これらの板状ベイン２１，２２は、円周方向の一つ置きに、入力側（図１における下側）の端部にろう付けされた大小それぞれ対となった均圧環３１，３２によっても連結されている。均圧環３１，３２は、これらの板状ベイン２１，２２を一つ置きに電気的に接続する。ちなみに、マグネトロンの共振周波数は、板状ベイン２１，２２のろう付けの状態によっても変わる。

【0013】

以下、同一の均圧環で結合されたベインを、それぞれ第１の板状ベイン２１および第２の板状ベイン２２と呼ぶこととする。入力側の均圧環３１，３２を第１の均圧環として、第１の均圧環３１，３２に結合された板状ベインを第１の板状ベイン２１と呼ぶ。そして、出力側の均圧環３１，３２を第２の均圧環として、第２の均圧環３１，３２に結合された板状ベインを第２の板状ベイン２２と呼ぶ。本実施形態では、径が小さい方の均圧環が第２の均圧環３２であり、径が大きい方の均圧環が第１の均圧環３１である。なお、入力側では、出力側と大小が逆の均圧環で第１の板状ベイン２１および第２の板状ベイン２２が結合されている。つまり、径が小さい方の均圧環が第２の板状ベイン２２を結合する第２の均圧環３２であり、径が大きい方の均圧環が第１の板状ベイン２１を結合する第１の均圧環３１である。

【0014】

図１に示すように、陰極１２は、螺旋状であり、陽極筒体１１の中心軸１０に配置されている。また、陰極１２の両端は、それぞれエンドハット１３，１４に固着されている。エンドハット１３，１４は、板状ベイン２１，２２に対して中心軸１０の外側に配置されている。
また、マグネット３と枠状継鉄４が、このような発振部本体を囲むように配設されて、磁気回路を形成している。また、発振部本体を冷却するための冷却部２が枠状継鉄４で囲まれる空間の内部に設けられている。また、陰極１２には、図示しないサポートロッドを介して、コイルおよび貫通コンデンサ（図示省略）を有するフィルタ回路５が接続されている。

【0015】

図１および図２に示すように、マグネトロン１００は、板状ベイン２１，２２の第１端面（第１の溝４１が形成される端面）２１ｂ，２２ｂに形成され第１の均圧環３１と接触しないように形成された第１の溝４１と、第１端面２１ｂ，２２ｂと反対側の第２端面（第２の溝４２が形成される端面）２１ｃ，２２ｃに形成され第２の均圧環３２と接触しないように形成された第２の溝４２と、板状ベイン２１，２２の第１端面２１ｂ，２２ｂに形成され陽極筒体１１の外周側で第１の溝４１に隣接して形成された第３の溝４３（均圧環と略平行なスリット）と、第１の溝４１と第３の溝４３間に形成され第１の均圧環３１に対向する突起部５０と、を備える。
突起部５０は、力を加えることにより変形する共振周波数調整用の突起である。本実施形態では、突起部５０は、第１の溝４１の外側（陽極筒体１１の外周側）に、共振周波数調整用溝である第３の溝４３を形成することによって突起させている。突起部５０は、どのような方法で形成してもよい。

【0016】

図３は、板状ベイン２１，２２に形成された第１乃至第３の溝４１〜４３と突起部５０の構造を説明する断面図である。図３（ａ）は、板状ベイン２２の断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の突起部５０の拡大図である。
図３に示すように、突起部５０は、第１の均圧環３１に対向する面５０ａとその反対の面５０ｂの両面に、切込部５１〜５３が形成されている。切込部５１〜５３は、突起部５０を第１の均圧環３１側またはその反対側に変形させる基点となる切込みである。切込部５１〜５３は、突起部５０の底部から高さ方向に所定間隔で３対形成されている。本実施形態では、切込部５１〜５３は、例えばＶ溝であるがＵ溝であってもよい。切込部５１〜５３は、力を加える際の目印となるとともに、力を加えたとき規定位置で折れ曲げさせる。すなわち、突起部５０は、高さ方向に所定間隔で３対の切込部５１〜５３を有することで、突起部５０を変形させる場合、切込部５１〜５３のうち任意の切込みの位置（例えば、切込部５１）を基点にして突起部５０を折り曲げることができる。

【0017】

切込部５１〜５３を基点にして突起部５０を折り曲げることができるので、変形の作業性の向上と折り曲げによる変形量を規定することができる。
なお、切込部５１〜５３の数や間隔は、限定されない。また、切込部５１〜５３は、一方の面（例えば、面５０ａ）にのみ形成するものでもよい。

【0018】

次に、マグネトロン１００の共振周波数調整方法について説明する。
マグネトロン１００の共振周波数調整方法は、中心軸１０に沿って円筒状に延びる陽極筒体１１と、陽極筒体１１に少なくとも一端が固定され、陽極筺体１１の内面から中心軸１０に向かって延びる複数の板状ベイン２１，２２と、陽極筒体１１の中心軸１０に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環３１，３２と、を備えるマグネトロンの共振周波数調整方法であって、板状ベイン２１，２２に対して、陽極筒体１１軸方向に均圧環３１，３２と対向する突起部５０を形成する工程と、突起部５０を変形させる基点となる切込部を形成する工程と、を有し、マグネトロンの共振周波数を調整する場合、切込部５１〜５３を基点として、突起部５０を均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる。
本実施形態では、切込部５１〜５３，６１〜６３は、突起部５０，６０の基部から所定間隔で形成された複数の溝を有し、共振周波数の調整量に応じて、複数の溝のうち、いずれかを選択し、当該選択した溝を基点として、突起部５０，６０を均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる。

【0019】

図４は、マグネトロン１００の共振周波数の調整例を示す図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は切込部５１〜５３を基点にして突起部５０を均圧環側に変形させる調整例、図４（ｄ）〜（ｆ）は切込部５１〜５３を基点にして突起部５０を均圧環と反対側に変形させる調整例をそれぞれ示す。図４中、矢印に付された「大」「中」「小」は調整の大きさを示している。
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、突起部５０を切込部５１〜５３を基点に曲げて第１の均圧環３１側（内周側）に近づけることにより、板状ベインと該板状ベインが接続されていない均圧環間の容量を変え、共振周波数（発振周波数）を上げることができる。ここで、突起部５０には、前記のように切込部５１〜５３が設けられている。切込部５１は、切込部５２，５３よりも突起部５０の基部に形成され、切込部５１から所定間隔離して切込部５２が形成され、さらに切込部５２から所定間隔離して切込部５３が形成される。すなわち、突起部５０の基部から所定間隔ずつ離れて切込部５１〜５３が形成されている。共振周波数を最も大きく上げる調整を行う場合、突起部５０を、切込部５１を基点に曲げて第１の均圧環３１側に近づける。図４（ａ）に示すように、突起部５０が切込部５１を基点に曲げられると、突起部５０の略全体が第１の均圧環３１に近づくこととなり、対向面積が最も大きく、距離も小さくなるので、共振周波数を最も大きく上げる調整を行うことができる。例えば、切込部５１を基点に曲げる場合、共振周波数を略５ＭＨｚ上げる調整を行うことができる。つまり、切込部５１〜５３のうち、切込部５１を選択して曲げるだけで、最も大きい調整量（調整代）を確保することができる。しかもその調整量は、切込部５１を選んだ時点で略決定された値（例えば、略５ＭＨｚ）となる。共振周波数の調整量が直ぐに分かるので、調整に手間を要することがなくなり、作業性が大幅に向上する。

【0020】

共振周波数を中程度上げる調整を行う場合、突起部５０を、切込部５２を基点に曲げて第１の均圧環３１側に近づける。図４（ｂ）に示すように、突起部５０が切込部５２を基点に曲げられると、突起部５０の略中間位置から曲げられて第１の均圧環３１に近づくので、共振周波数を中程度に上げる調整（共振周波数を略３ＭＨｚ上げる調整）を行うことができる。

【0021】

共振周波数を最も小さく上げる調整を行う場合、突起部５０を、切込部５３を基点に曲げて第１の均圧環３１側に近づける。図４（ｃ）に示すように、突起部５０が切込部５２を基点に曲げられると、突起部５０の上部位置から曲げられて第１の均圧環３１に近づくこととなり、対向面積が最も小さくなるので、共振周波数を最も小さく上げる調整（共振周波数を略１ＭＨｚ上げる調整）を行うことができる。
以上は、共振周波数を上げる場合の例である。共振周波数を下げる場合には、突起部５０を第１の均圧環３１と反対側（外周側）に近づけるように曲げればよい。

【0022】

すなわち、共振周波数を最も大きく下げる調整を行う場合、突起部５０を、切込部５１を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げて第１の均圧環３１から遠ざける。図４（ｄ）に示すように、突起部５０が切込部５１を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げられると、突起部５０の略全体が第１の均圧環３１から遠ざかることとなり、対向面積が最も小さく、距離も大きくなるので、共振周波数を最も大きく下げる調整を行うことができる。例えば、切込部５１を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げる場合、共振周波数を略５ＭＨｚ下げる調整を行うことができる。

【0023】

共振周波数を中程度下げる調整を行う場合、突起部５０を、切込部５２を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げて第１の均圧環３１から遠ざける。図４（ｅ）に示すように、突起部５０が切込部５２を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げられると、突起部５０の略中間位置から曲げられて第１の均圧環３１から遠ざかるので、共振周波数を中程度に下げる調整（共振周波数を略３ＭＨｚ下げる調整）を行うことができる。

【0024】

共振周波数を最も小さく下げる調整を行う場合、突起部５０を、切込部５３を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げて第１の均圧環３１側に近づける。図４（ｆ）に示すように、突起部５０が切込部５２を基点に第１の均圧環３１と反対側に曲げられると、突起部５０の上部位置から曲げられて第１の均圧環３１から遠ざかることとなり、対向面積が最も大きくなるので、共振周波数を最も小さく下げる調整（共振周波数を略１ＭＨｚ下げる調整）を行うことができる。
このように、切込部５１〜５３のうち、適当な切込部を選択して曲げるだけで、所望の調整量（調整代）を確保することができる。共振周波数の調整量が直ぐに分かるので、調整に手間を要することがなくなり、作業性が大幅に向上する。

【0025】

以上説明したように、本実施形態に係るマグネトロン１００は、中心軸１０に沿って円筒状に延びる陽極筒体１１と、陽極筒体１１に少なくとも一端が固定され、陽極筺体１１の内面から中心軸１０に向かって延びる複数の板状ベイン２１，２２と、陽極筒体１１の中心軸１０に対し同心円状に配置され、板状ベイン２１，２２を一つ置きに電気的に接続させるための均圧環３１，３２と、を備える。板状ベイン２１，２２は、陽極筒体１１の中心軸１０方向に均圧環３１，３２と対向する突起部５０と、突起部５０を均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる基点となる切込部５１〜５３と、を有する。突起部５０は、陽極筒体１１軸方向に均圧環３１，３２と略平行なスリットを設けることで形成される柱状突起である。切込部５１は、突起部５０の基部から所定間隔で形成された溝である。

【0026】

また、マグネトロン１００の共振周波数調整方法では、板状ベイン２１，２２に対して、陽極筒体１１軸方向に均圧環３１，３２と対向する突起部５０を形成する工程と、突起部５０を変形させる基点となる切込部５１〜５３を形成する工程と、を有し、マグネトロン１００の共振周波数を調整する場合、切込部５１〜５３を基点として、突起部５０を均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる。なお、板状ベイン２１，２２は、銅（無酸素銅など）を材質とするため、曲げてまた元に戻すことが可能である。

【0027】

この構成および方法により、マグネトロン１００の共振周波数の調整量（調整代）は、切込部５１〜５３のうちの適当な切込部の選択で決定することができる。すなわち、切込部５１〜５３のうち、適当な切込部を選択して曲げるだけで、所望の調整量（調整代）を確保することができる。共振周波数の調整量が直ぐに分かるので、調整に手間を要することがなくなり、作業性が大幅に向上する。また、作業性を行う人が熟練を要することがない。その結果、コスト低減を図ることができる。

【0028】

本実施形態では、陽極筒体１１、板状ベイン２１，２２および均圧環３１，３２を固着後に均圧環３１，３２を叩くなどして歪ませて共振周波数を調整する方法ではないので、信頼性を損なうことがない。特に、歪量によっては特性悪化に繋がるおそれがあるが、このような特性悪化を未然に防ぐことができる。また、硬い均圧環や太い均圧環の場合には、適当に歪ませること自体が困難であり、容易に調整できないことがあるがこれも回避することができる。

【0029】

本実施形態では、どんなに変形しにくい均圧環でも、信頼性を損なうことなく、共振周波数の調整が容易に可能となる。また、共振周波数を上げた後、また下げることも容易であり、下げた後、また上げることも容易である。

【0030】

［変形例］
図５は、第１の実施形態に係るマグネトロンの変形例１を示す図であり、図１の板状ベイン２１，２２のうち、板状ベイン２２を代表して示す。
図５（ａ）に示すように、マグネトロン１００Ａは、板状ベイン２２の第１端面２２ｂに形成され第１の均圧環３１と接触しないように形成された第１の溝４１と、第１の端面２２ｂと反対側の第２の端面２２ｃに形成され第２の均圧環３２と接触しないように形成された第２の溝４２と、板状ベイン２２の第１端面２２ｂに形成され陽極筒体１１の内周側で第１の溝４２に隣接して形成された第４の溝４４（均圧環と略平行なスリット）と、第２の溝４２と第４の溝４４間に形成され第２の均圧環３２に対向する突起部６０と、を備える。
突起部６０は、力を加えることにより変形する共振周波数調整用の突起である。本実施形態では、突起部６０は、第２の溝４２の内側（陽極筒体１１の内周側）に、共振周波数調整用溝である第４の溝４４を形成することによって突起させている。突起部６０は、どのような方法で形成してもよい。
図５（ｂ）に示すように、マグネトロン１００Ｂは、図３の板状ベイン２２と図５（ａ）の板状ベイン２２とを組み合わせたものである。

【0031】

上記変形例のマグネトロン１００Ａ，１００Ｂの板状ベイン２２は、突起部６０に均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる基点となる切込部６１〜６３を形成し、マグネトロン１００Ａ，１００Ｂの共振周波数を調整する場合、切込部６１〜６３を基点として、突起部６０を均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる。

【0032】

この構成および方法により、マグネトロン１００の場合と同様に、切込部６１〜６３のうち、適当な切込部を選択して曲げるだけで、所望の調整量（調整代）を確保することができる。また、図５（ｂ）のマグネトロン１００Ｂは、２つの突起部５０（切込部５１〜５３形成）と突起部６０（切込部６１〜６３形成）とを備えるので、調整に係る突起部５０，６０の個数を、図１のマグネトロン１００に比べて２倍に増やすことができる。調整に係る突起部５０，６０の個数を増やすことで、１つあたりの調整量（調整代）を小さくすることができ、全体としてより均等な調整を行うことができる。また、調整に係る突起部５０，６０の個数が増えるので、調整対象を選ぶ選択肢が増え、作業性の向上に繋がる効果がある。

【0033】

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るマグネトロンの構成を示す図である。図１と同一構成部分には、同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。
図６に示すように、マグネトロン２００は、円筒状の陽極筒体１１と、陽極筒体１１と同軸上に配置された陰極１２と、一対のエンドハット１３，１４と、陽極筒体１１の中心軸１０の周りに放射状に配置された複数の板状ベイン１２１，１２２と、これらを一つ置きに電気的に接続させるための複数個の均圧環（ストラップリング）３１，３２と、一端がいずれか１枚の板状ベイン１２１，１２２に接続されたマイクロ波放出用のアンテナ７と、を備える。
板状ベイン１２１，１２２は、中心軸１０の近傍からほぼ放射状に延びて、陽極筒体１１の内面に固定されている。板状ベイン１２１，１２２は、それぞれ実質的に長方形の板状に形成されている。

【0034】

板状ベイン１２１，１２２は、２枚の板状ベインを上下に組み合わせて一体構成とした組合せベインである。例えば、板状ベイン１２１は、上（出力側）ベイン１２１Ａと下（入力側）ベイン１２１Ｂとの組み合わせからなる。また、板状ベイン１２２は、上（出力側）ベイン１２２Ａと下（入力側）ベイン１２２Ｂとの組み合わせからなる。板状ベイン１２１，１２２は、２枚の板状ベインを上下に組み合わせ後は１枚の板状ベインとなる。板状ベイン１２１，１２２は、２枚の板状ベインを上下に組み合わせる構成を採ることで、板状ベイン内に貫通孔（後記）を容易に形成することができる。また、当該貫通孔内に均圧環３１，３２を容易に通すことができる。

【0035】

陽極筒体１１の内面に固定されていない側の板状ベイン１２１，１２２の端面（遊端）１２１ａ，１２２ａは、中心軸１０に沿って延びる同一の円筒面上に配置されていて、この円筒面をベイン内接円筒と呼ぶ。複数の板状ベイン１２１，１２２は、円周方向の一つ置きに、ベインの出力側（図６における上側）の端部にろう付けされた大小それぞれ対となった均圧環３１，３２によって連結されている。また、これらの板状ベイン１２１，１２２は、円周方向の一つ置きに、入力側（図６における下側）の端部にろう付けされた大小それぞれ対となった均圧環によっても連結されている。均圧環３１，３２は、これらの板状ベイン１２１，１２２を一つ置きに電気的に接続する。
以下、同一の均圧環で結合されたベインを、それぞれ第１の板状ベイン１２１および第２の板状ベイン１２２と呼ぶこととする。また、第１の板状ベイン１２１を結合する出力側の均圧環を第１の均圧環３１、第２の板状ベイン１２２を結合する出力側の均圧環を第２の均圧環３２と呼ぶこととする。本実施形態では、径が小さい方の均圧環が第２の均圧環３２であり、径が大きい方の均圧環が第１の均圧環３１である。

【0036】

マグネトロン２００は、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通して形成され第２の均圧環３２と接触しており、第１の均圧環３１と接触しないように形成された第１の貫通孔１４１と、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通して形成され第１の貫通孔１４１の外周側で第１の貫通孔１４１に隣接して形成された第２の貫通孔１４２と、第１の貫通孔１４１と第２の貫通孔１４２間に形成され第１の均圧環３１に対向する仕切部１５０と、を備える。
仕切部１５０は、力を受けて第１の貫通孔１４１内に配置された第１の均圧環３１側またはその反対側に変形する共振周波数調整用の仕切板である。本実施形態では、仕切部１５０は、第１の貫通孔１４１の外側（陽極筒体１１の外周側）に、第２の貫通孔１４２を形成することによって第１の貫通孔１４１と第２の貫通孔１４２との間に仕切板を形成している。

【0037】

次に、マグネトロン２００の共振周波数調整方法について説明する。
マグネトロン２００の共振周波数調整方法は、中心軸１０に沿って円筒状に延びる陽極筒体１１と、陽極筒体１１に少なくとも一端が固定され、陽極筺体１１の内面から中心軸１０に向かって延びる複数の板状ベイン１２１，１２２と、陽極筒体１１の中心軸１０に対し同心円状に配置される一または複数の均圧環３１，３２と、を備えるマグネトロンの共振周波数調整方法であって、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通し、均圧環３１，３２と接触しない第１の貫通孔を形成する工程と、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通し、第１の貫通孔に隣接する第２の貫通孔を形成する工程と、第１の貫通孔と第２の貫通孔間で、第１の貫通孔内に配置された均圧環３１，３２に対向する仕切部１５０を形成する工程と、を有し、マグネトロンの共振周波数を調整する場合、仕切部１５０を、第１の貫通孔内に配置された均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる。

【0038】

図７は、マグネトロン２００の共振周波数の調整例を示す図であり、図７（ａ）は仕切部１５０を均圧環側に変形させる調整例、図４（ｂ）は仕切部１５０を均圧環と反対側に変形させる調整例をそれぞれ示す。
図７（ａ）に示すように、共振周波数を上げる調整を行う場合、仕切部１５０を第１の均圧環３１側に曲げて第１の均圧環３１側に近づける。仕切部１５０を第１の均圧環３１側に近づけることにより、板状ベインと該板状ベインが接続されていない均圧環間の容量を変え、共振周波数を上げることができる。
図７（ｂ）に示すように、共振周波数を下げる調整を行う場合、仕切部１５０を第１の均圧環３１と反対側に曲げて第１の均圧環３１から遠ざける。仕切部１５０を第１の均圧環３１から遠ざけることにより、共振周波数を下げることができる。

【0039】

このように、本実施形態に係るマグネトロン２００は、中心軸１０に沿って円筒状に延びる陽極筒体１１と、陽極筒体１１に少なくとも一端が固定され、陽極筺体１１の内面から中心軸１０に向かって延びる複数の板状ベイン１２１，１２２と、陽極筒体１１の中心軸１０に対し同心円状に配置され、板状ベイン１２１，１２２を一つ置きに電気的に接続させるための均圧環３１，３２と、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通して形成され、均圧環３１，３２と接触しないように形成された第１の貫通孔１４１と、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通して形成され、第１の貫通孔１４１に隣接して形成された第２の貫通孔１４２と、第１の貫通孔１４１と第２の貫通孔１４２間に形成され、第１の貫通孔１４１内に配置された均圧環３１，３２に対向する仕切部１５０と、を備える。板状ベイン１２１，１２２は、上（出力側）ベイン１２１Ａと下（入力側）ベイン１２１Ｂとの組み合わせからなる。

【0040】

また、マグネトロン２００の共振周波数調整方法では、板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通し、均圧環３１，３２と接触しない第１の貫通孔１４１を形成する工程と、
板状ベイン１２１，１２２を円周方向に貫通し、第１の貫通孔に隣接する第２の貫通孔１４２を形成する工程と、第１の貫通孔１４１と第２の貫通孔１４２間で、第１の貫通孔１４１内に配置された均圧環３１，３２に対向する仕切部１５０を形成する工程と、を有し、マグネトロン２００の共振周波数を調整する場合、仕切部１５０を、第１の貫通孔１４１内に配置された均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる。

【0041】

この構成および方法により、仕切部１５０を曲げるだけで、マグネトロン２００の共振周波数を調整することができる。従来例のように、上記固着後に均圧環３１，３２を叩くなどして歪ませて共振周波数を調整する方法ではないので、信頼性を損なうことがない。特に、歪量によっては特性悪化に繋がるおそれがあるが、このような特性悪化を未然に防ぐことができる。また、硬い均圧環や太い均圧環の場合には、適当に歪ませること自体が困難であり、容易に調整できないことがあるがこれも回避することができる。

【0042】

本実施形態では、どんなに変形しにくい均圧環でも、信頼性を損なうことなく、共振周波数の調整が容易に可能となる。また、共振周波数を上げた後、また下げることも容易であり、下げた後、また上げることも容易である。

【0043】

特に、本実施形態では、板状ベイン１２１，１２２に第１の貫通孔１４１および第２の貫通孔１４２と、第１の貫通孔１４１内に配置された均圧環３１，３２に対向する仕切部１５０と、を設け、共振周波数の調整は、板状ベイン１２１，１２２内の仕切部１５０の変形によって行うので、仕切部１５０を変形して共振周波数の調整をどのように行ったとしてもマグネトロン２００の電界の均一性は保たれ、板状ベイン１２１，１２２外部（特に板状ベイン１２１，１２２の入力側）に影響を及ぼすことがないという顕著な効果がある。
また、本実施形態では、板状ベイン１２１，１２２は、上（出力側）ベイン１２１Ａと下（入力側）ベイン１２１Ｂとの組み合わせた組み合わせベインであるので、当該組み合わせ部分において仕切部１５０の変形が容易であるという利点がある。

【0044】

［変形例］
図８は、第２の実施形態に係るマグネトロンの変形例２を示す図であり、図６の板状ベイン１２１，１２２のうち、板状ベイン１２２を代表して示す。
図８に示すように、マグネトロン２００Ａは、板状ベイン１２２を円周方向に貫通して形成され第１の均圧環３１と接触しており、第２の均圧環３２と接触しないように形成された第３の貫通孔１４３と、板状ベイン１２２を円周方向に貫通して形成され第３の貫通孔１４３の内周側で第３の貫通孔１４３に隣接して形成された第４の貫通孔１４４と、第３の貫通孔１４３と第４の貫通孔１４４間に形成され第２の均圧環３２に対向する仕切部１６０と、を備える。
仕切部１６０は、力を加えることにより変形する共振周波数調整用の仕切板である。本実施形態では、仕切部１６０は、第３の貫通孔１４３の内側（陽極筒体１１の内周側）に、第４の貫通孔１４４を形成することによって第３の貫通孔１４３と第４の貫通孔１４４との間に仕切板を形成している。

【0045】

変形例２のマグネトロン２００Ａは、図６のマグネトロン２００の場合と同様に、仕切部１６０を曲げるだけで、マグネトロン２００Ａの共振周波数を調整することができる。どんなに変形しにくい均圧環でも、信頼性を損なうことなく、共振周波数の調整が容易に可能となる。また、共振周波数を上げた後、また下げることも容易であり、下げた後、また上げることも容易である。また、図６のマグネトロン２００の場合と同様に、仕切部１６０を変形して共振周波数の調整をどのように行ったとしても、板状ベイン１２２（１２１）の外部に影響を及ぼすことがないという顕著な効果がある。

【0046】

図９は、変形例３を示す図であり、図６の板状ベイン１２１，１２２のうち、板状ベイン１２２を代表して示す。変形例３は、第２の実施形態に係るマグネトロン２００の仕切部に、第１の実施形態に係るマグネトロン１００の切込部を形成した例である。
図９（ａ）に示すように、マグネトロン２００Ｂの仕切部１５０は、第１の均圧環３１に対向する面１５０ａとその反対の面１５０ｂの両面に、切込み１５１が形成されている。切込み１５１は、板状ベイン１２２の組み合わせ接合部から上下方向に所定間隔で２対形成されている。本実施形態では、切込み１５１は、例えばＶ溝であるがＵ溝であってもよい。切込み１５１は、力を加える際の目印となるとともに、力を加えたとき規定位置で折れ曲げさせる。仕切部１５０を変形させる場合、切込み１５１の位置を基点にして仕切部１６０を折り曲げることができる。変形の作業性の向上と折り曲げによる変形量を規定することができる。

【0047】

図９（ｂ）に示すように、マグネトロン２００Ｃの仕切部１６０は、第１の均圧環３１に対向する面とその反対の面の両面に、切込み１６１が形成されている。切込み１６１は、板状ベイン１２２の組み合わせ接合部から上下方向に所定間隔で２対形成されている。本実施形態では、切込み１５１は、例えばＶ溝であるがＵ溝であってもよい。また、切込み１６１の個数も２以上であってもよい。切込み１６１は、力を加える際の目印となるとともに、力を加えたとき規定位置で折れ曲げさせる。仕切部１６０を変形させる場合、切込み１６１の位置を基点にして仕切部１６０を折り曲げることができる。変形の作業性の向上と折り曲げによる変形量を規定することができる。

【0048】

変形例３のマグネトロン２００Ｂ，２００Ｃによれば、第２の実施形態のマグネトロン２００の効果に加えて、切込み１５１，１６１の位置を基点にして仕切部１５０，１６０を折り曲げることができるので、共振周波数の調整量（調整代）さらに容易に調整することができる。

【0049】

なお、本発明は、上記各実施形態および変形例に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜その構成を変更することができる。

【0050】

例えば、板状ベインや均圧環の材質、形状、構造など、さらに突起部の切込部の個数、切込構造などは一例であってどのようなものを適用してもよい。

【0051】

上記した各実施形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ 真空管部
２ 冷却部
３ 環状磁石
４ 枠状継鉄
５ フィルタ回路部
６ 出力部
１０ 中心軸
１１ 陽極筒体
１２ 陰極
２１，２２，１２１，１２２ 板状ベイン（第１の板状ベイン，第２の板状ベイン）
３１ 第１の均圧環
３２ 第２の均圧環
４１ 第１の溝
４２ 第２の溝
４３ 第３の溝（均圧環と略平行なスリット）
４４ 第４の溝（均圧環と略平行なスリット）
５０，６０ 突起部
５１〜５３，６１〜６３ 切込部
１００，１００Ａ，１００Ｂ，２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ マグネトロン
１２１Ａ 上（出力側）ベイン
１２２Ｂ 下（入力側）ベイン
１４１ 第１の貫通孔
１４２ 第２の貫通孔
１４３ 第３の貫通孔
１４４ 第４の貫通孔
１５０，１６０ 仕切部

【要約】

【課題】共振周波数を調整しやすいマグネトロンおよびマグネトロンの共振周波数調整方法を提供する。
【解決手段】マグネトロン１００は、中心軸１０に沿って円筒状に延びる陽極筒体１１と、陽極筒体１１に少なくとも一端が固定され、陽極筺体１１の内面から中心軸１０に向かって延びる複数の板状ベイン２１，２２と、陽極筒体１１の中心軸１０に対し同心円状に配置され、板状ベイン２１，２２を一つ置きに電気的に接続させるための均圧環３１，３２と、を備える。板状ベイン２１，２２は、陽極筒体１１軸方向に均圧環３１，３２と対向する突起部５０と、突起部５０を均圧環３１，３２側またはその反対側に変形させる基点となる切込部５１〜５３と、を有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】