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公開番号2025073304
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023183960
出願日2023-10-26
発明の名称マグネトロン
出願人国立大学法人京都大学
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H01J 23/05 20060101AFI20250502BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】陰極が電子の逆衝撃を原理的に受けることない新規な構造のマグネトロンを提供する。
【解決手段】マグネトロン100は、複数の共振空洞60が形成された円筒状の陽極体10と、陽極体の中心軸上に配置された陰極体20と、陽極体の共振空洞が形成された部位における内周面に囲まれた作用空間50に、中心軸に平行な磁界を付与する一対の磁極30a、30bとを備え、陰極体は、中心軸に平行な方向に電子を放出する電子放出源22を有し、電子放出源は、作用空間に対して、中心軸の方向に離間して配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の共振空洞が形成された円筒状の陽極体と、
前記陽極体の中心軸上に配置された陰極体と、
前記陽極体の共振空洞が形成された部位における内周面に囲まれた作用空間に、前記中心軸に平行な磁界を付与する一対の磁極と
を備えたマグネトロンであって、
前記陰極体は、前記中心軸に平行な方向に電子を放出する電子放出源を有し、
前記電子放出源は、前記作用空間に対して、前記中心軸の方向に離間して配置されている、マグネトロン。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記陰極体は、内部にヒータを内蔵した円筒状のスリーブと、該スリーブの端面に設けられた前記電子放出源とで構成されている、請求項１に記載のマグネトロン。
【請求項３】
前記陽極体は、陽極筒体と、該陽極筒体の内周面から前記中心軸に向かって放射状に延びる複数の陽極ベインとを備え、
前記陽極筒体と前記複数の陽極ベインとで、前記複数の共振空洞が形成されており、
前記複数の陽極ベインの各先端を結ぶ包絡円の内周面に囲まれた空間で、前記作用空間が形成されている、請求項１に記載のマグネトロン。
【請求項４】
前記電子放出源を挟んで、該電子放出源からの電子の放出を制御する一対のゲート電極が配置されている、請求項１に記載のマグネトロン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を発振するマグネトロンに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的なマグネトロンは、円筒状の陽極と、陽極の中心軸上に配置された陰極とで構成されている。陽極の内周面からは、中心軸に向かって複数の陽極ベインが放射状に形成され、隣合う陽極ベイン間で共振空洞が構成されている。陰極は、例えば、コイル状のフィラメントからなり、陽極ベインと陰極との間で、電磁界により電子が運動する作用空間が形成されている。作用空間には、中心軸方向に磁界が付与されている。
【０００３】
このような構成のマグネトロンでは、陰極のフィラメントに電流を流すとともに、陽極と陰極との間に電圧を印加することによって、陰極から陽極ベインに向かって電子が放出される。陰極から放出された電子は、作用空間に付与された磁界の作用により、陰極の周りを周回し、電子運動によるエネルギーが共振空洞に与えられることにより、共振空洞にマイクロ波が発生する。
【０００４】
しかしながら、陰極から作用空間に放出された電子のうち、運動速度の遅い電子は、磁界の作用により陰極に戻り、陰極を逆衝撃（バックボンバード）する。陰極が長時間に亘り電子の逆衝撃を受けると、陰極が腐食され、これがマグネトロンを短寿命にする要因となっている。
【０００５】
陰極の腐食を防止する方法として、特許文献１には、円筒状の基体金属の表面に凹凸部を設け、凹部に熱電子放出物質を充填した構造の傍熱型陰極が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０００－２９９０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された構造の傍熱型陰極は、熱電子放出物質の露出面積を減少させることによって、電子による逆衝撃を受ける割合は低減されるものの、凹部に充填された熱電子放出物質が、電子による逆衝撃を受けることには変わりなく、陰極の腐食を防止する根本的な解決にはならない。
【０００８】
本発明は、陰極が電子の逆衝撃を原理的に受けることない新規な構造のマグネトロンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るマグネトロンは、複数の共振空洞が形成された円筒状の陽極体と、陽極体の中心軸上に配置された陰極体と、陽極体の共振空洞が形成された部位における内周面に囲まれた作用空間に、中心軸に平行な磁界を付与する一対の磁極とを備え、陰極体は、中心軸の方向であって、作用空間に向かって電子を放出する電子放出源を有し、電子放出源は、作用空間に対して、中心軸の方向に離間して配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、陰極が電子の逆衝撃を原理的に受けることない新規な構造のマグネトロンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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