專利名稱：微波爐的磁控管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐的磁控管，尤其涉及微波爐的磁控管的葉片。
下面對照

圖1至3簡要介紹上述磁控管的一般結(jié)構(gòu)和工作方式。
如圖1所示，磁控管通常包括由無氧銅管等制成的陽極缸101；多個葉片102，所述葉片設(shè)置在在陽極缸101內(nèi)，與陽極缸101共同構(gòu)成陽極段。葉片102以一定的間隔徑向設(shè)置，形成一個腔體諧振器，一個天線103連接到多個葉片102中的一個葉片上，用于把諧波引到外面。如圖2所示，所述磁控管還包括分別設(shè)置在葉片102上部和下部的大直徑條帶環(huán)104和小直徑條帶環(huán)105，實現(xiàn)與葉片102交替地電連接，使葉片102交替地具有相同的電位。
為了實現(xiàn)條帶環(huán)104和105與葉片102交替地電連接，并使每一對相對的葉片102以顛倒的方式排列，在葉片102上分別形成矩形凹口20。按照上述結(jié)構(gòu)，每一對相對的葉片102和陽極缸101構(gòu)成特定的LC諧振電路。此外，螺旋彈簧形狀的細(xì)絲106設(shè)置在陽極缸101的軸心部分，在葉片102的徑向內(nèi)端和細(xì)絲106之間具有激勵空間107。上屏蔽108和下屏蔽109分別安裝在細(xì)絲106的頂部和底部。中心引線110焊接在上屏蔽108的底部，穿過下屏蔽109和細(xì)絲106的通孔。側(cè)引線111焊接在下屏蔽109的底部。所述中心引線110和側(cè)引線111接在外部電源(圖中未示出)端子上，從而形成磁控管的閉合回路。
具有一個上永磁鐵112和一個下永磁鐵113，所述上永磁鐵112和下永磁鐵113的相對的磁極極性相反，用于將磁場加在激勵空間107內(nèi)。為了把永磁鐵112和113所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁通引入激勵空間107內(nèi)，設(shè)有上極塊117和下極塊118。上述元件被封裝在上軛114和下軛115內(nèi)。冷卻片116把陽極缸101連接到下軛115上，并把陽極缸101內(nèi)所產(chǎn)生的熱量通過下軛115輻射到外面。
按照磁控管的上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)外部電源的電能加到到細(xì)絲106上時，饋送給細(xì)絲106的工作電流對細(xì)絲106加熱，由細(xì)絲106發(fā)射出熱離子，如圖3所示，發(fā)射的熱離子在激勵空間107產(chǎn)生熱離子群301。熱離子群301交替地將電位差分配給葉片102的每個相鄰對，同時與葉片102的前端接觸，在激勵空間107中形成的磁場的作用下旋轉(zhuǎn)，并且從一個狀態(tài)“i”移動到另一個狀態(tài)“f”。因此，由葉片102和陽極缸101形成的LC諧振電路振蕩產(chǎn)生與熱離子群301的旋轉(zhuǎn)速度相對應(yīng)的諧波，并通過天線103傳送到外面。
通常根據(jù)下式計算頻率f=12πLC,]]>其中L是電感，C是電容。上式中的變量值由電路元件的幾何結(jié)構(gòu)確定。因此，構(gòu)成LC諧振電路一部分的葉片102的結(jié)構(gòu)是確定諧波頻率的主要因素。
在具有上述結(jié)構(gòu)和工作方式的微波爐中，將產(chǎn)生作為不希望出現(xiàn)的電磁波的頻帶相當(dāng)寬的噪聲。所述噪聲可以導(dǎo)致其它設(shè)備出現(xiàn)故障。所以降低噪聲是長期研究的一個重要技術(shù)課題。因此葉片的幾何結(jié)構(gòu)作為決定磁控管內(nèi)所產(chǎn)生的電磁波頻率的眾多因素中的一個因素是與噪聲的產(chǎn)生有關(guān)的一個重要技術(shù)課題。
圖4示出構(gòu)成磁控管部分的習(xí)用葉片。下面將對照圖4說明習(xí)用葉片存在的缺陷。如圖4所示，為便于理解，采用一對相對的葉片對一對相鄰的葉片加以描述。
如圖3所示，形成凹口202以便將條帶環(huán)設(shè)置在其內(nèi)。在圖4中，所述凹口202為矩形結(jié)構(gòu)。熱離子到達(dá)葉片102前側(cè)的的分段a、b和c之后，因為相鄰葉片對202之間存在顛倒關(guān)系，所以到達(dá)分段a的熱離子移動到另一個相鄰葉片102的前側(cè)的分段c處。在熱離子到達(dá)葉片102的前側(cè)時，在相鄰葉片102對之間產(chǎn)生了一個電位差，電流(即熱離子流)加在細(xì)絲106上。由于凹口202的阻礙，到達(dá)分段a和c的熱離子繞行移動到相鄰葉片102前側(cè)的分段c和a處，由此導(dǎo)致與分段a和c處的熱離子的到達(dá)相比，相鄰葉片102的前側(cè)的分段b處的熱離子將延遲到達(dá)。
在圖4中，箭頭L1、L2和L3表示熱離子從多個葉片102中的任一個葉片到相鄰葉片102之間的移動距離。分段a和c處的熱離子同時沿同一距離移動。磁控管的主頻通常是由葉片102的分段b決定的。所以，到達(dá)相鄰葉片102的分段a和b的熱離子的延遲將導(dǎo)致在磁控管的全部頻率上的噪聲。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的說明中部分闡明，部分根據(jù)說明是顯而易見的，或部分可以在實施本發(fā)明的過程中了解到。
通過所提出的用于微波爐的磁控管實現(xiàn)了本發(fā)明的上述方面和其它方面，所述磁控管包括一個陽極缸、一個陰極和與所述陽極缸共同構(gòu)成陽極段的多個葉片。其中，每個葉片具有第一凹口，所述凹口可以使大直徑條帶環(huán)設(shè)置在其內(nèi)，和第二凹口，所述凹口可以使小直徑條帶環(huán)設(shè)置在其內(nèi)。葉片在第一凹口的陰極側(cè)的角部具有一個熱離子移動通道，使熱離子不會受到第一凹口的阻礙，實現(xiàn)順暢的流動。
圖3為說明圖2中極性段的熱離子形成的截面圖；圖4為說明習(xí)用葉片和流經(jīng)習(xí)用葉片的熱離子流的側(cè)視圖；圖5為說明本發(fā)明實施例的葉片和流經(jīng)葉片的熱離子流的側(cè)視圖，和圖6A至圖6D為本發(fā)明多個實施例的各種葉片的示意圖。
首先如就已有技術(shù)所述，當(dāng)外部電源加在磁控管上時，由鎢和釷氧化物的混合物構(gòu)成的細(xì)絲持續(xù)產(chǎn)生熱。熱離子由于熱激勵而偏離勢阱并脫離細(xì)絲。由于熱離子從整個細(xì)絲表面被輻射，因而在細(xì)絲和多個葉片之間形成一個激勵空間，熱離子群就存在在該激勵空間內(nèi)。在細(xì)絲和多個葉片之間產(chǎn)生的電場的作用下熱離子群向葉片移動。在熱離子移動的影響下設(shè)置在磁控管上部和下部之間的永磁鐵在激勵空間內(nèi)產(chǎn)生磁力，所述磁力形成由水平力和垂直力構(gòu)成的一個合力F＝-e(E+νB)。在上式中，F(xiàn)為一個合力，-e為電荷量，E為細(xì)絲與葉片之間的電場強(qiáng)度，ν是熱粒子的速率，B是永磁鐵產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度。另外，由于細(xì)絲連續(xù)輻射熱離子群，所以產(chǎn)生熱離子群連續(xù)移動到葉片的現(xiàn)象。
在對習(xí)用的磁控管的結(jié)構(gòu)和工作方式加以說明的基礎(chǔ)上，下面對照圖5對本發(fā)明實施例的一對相鄰葉片500a和500b加以說明。在圖5中，為了便于理解，采用一對相對的葉片對相鄰葉片對500a和500b加以描述。
如圖5所示，葉片500a與葉片500b的幾何對稱關(guān)系是，其投影不對稱但是反向?qū)ΨQ。
為了實現(xiàn)陰極側(cè)506與凹口501a底部507的局部連接，在凹口501a的陰極側(cè)506的角部形成一個矩形突起502a，從而使凹口501a成梯階狀。與矩形突起502a的構(gòu)成相同，與形成矩形突起502a的角部相對，在凹口501a的角部形成一矩形突起504。另一矩形突起505的構(gòu)成也與矩形突起502a的構(gòu)成相同，所述矩形突起505在凹口501b的陰極側(cè)的角部形成，每個矩形突起的作用在于將條帶環(huán)交替地連接在葉片500a和500b上。
下面對本發(fā)明的磁控管葉片的工作方式加以說明。
在圖3所示的激勵空間形成一熱離子群，所述熱離子群使相鄰葉片對500a和500b之間以π方式具有一個180°的相位差。因此，當(dāng)熱離子到達(dá)一個隨機(jī)的葉片(例如500a)的前端時，在葉片500a和另一個葉片——例如與葉片500a相對的葉片500b——之間產(chǎn)生180°的相位差(即電位差)，從而由于熱離子的移動而產(chǎn)生電流。
為了便于理解，將熱離子到達(dá)葉片500a的前側(cè)處分為“A”、“B”和“C”三段。離開葉片500a前側(cè)的熱離子向葉片500b的前側(cè)移動。熱離子的速率和向外面輻射的微波頻率密切相關(guān)。在本發(fā)明中，因為熱離子通過矩形突起502a不受葉片500a上形成的凹口501a的阻礙，幾乎直線地向相鄰葉片500b移動，所以熱離子的移動不必繞行。所以，矩形凹口501a實現(xiàn)了熱離子的幾乎為直線的移動路徑，并且矩形突起502a作為一條熱離子移動通道其作用在于使到達(dá)分段“A”的熱離子順暢地被移動到相鄰的葉片500b。
所以，每一次，熱離子到達(dá)分段“A”、“B”、“C”的移動距離(“La”、“Lb”、“Lc”)差(即熱離子速率之間的差)，將被明顯 減少或者消除。熱離子速率之間的差明顯減少或消除將意味著主頻中所包含的寄生頻率將被減少或者消除。這本身還意味著減少了高頻噪聲的產(chǎn)生，從而改進(jìn)了磁控管的性能。
為了避免熱離子繞行，在凹口501a的陰極側(cè)角部形成矩形突起502a，使熱離子的移動避免采取繞行路徑。因此到達(dá)分段“A”的熱離子的速率近似等于或等于到達(dá)分段“B”的熱離子的速率，所以在由葉片500a、500b和陽極缸構(gòu)成的諧振電路中產(chǎn)生的頻率相同，從而提高了磁控管的質(zhì)量。
圖6A至圖6D為本發(fā)明不同實施例的多種葉片的視圖。在圖6A中，葉片上凹口的陰極側(cè)角部具有一矩形突起602a。在圖6B中，葉片上凹口的陰極側(cè)角部設(shè)置有一具有凹形斜邊的直角三角形突起602b。在圖6C中，葉片上凹口的陰極側(cè)角部設(shè)置有一個四分之一圓形突起602C。在圖6D中，葉片上凹口的陰極側(cè)角部設(shè)置有一個直角三角形突起602d。本發(fā)明不同實施例的葉片的幾何構(gòu)造彼此有些差別，但其具有相同的效果或類似的效果。所以在每個葉片的用于設(shè)置大直徑條帶環(huán)的上凹口的陰極側(cè)角部設(shè)置有一個突起，從而避免熱離子的繞行流動。
盡管在上述實施例中，把突起602a、602b、602C和602d稱作葉片的一個延伸部分，并且其制作所使用的材料也和葉片的相同，但是所述突起也可以由具有高電導(dǎo)率的材料制成，例如焊料。
如上所述，本發(fā)明提出一種設(shè)置有多個葉片的磁控管，所述磁控管可以避免熱離子的繞行移動。因此，本發(fā)明的磁控管減少了熱離子的速率之間的差并實現(xiàn)了熱離子的速率的均衡，從而降低了不希望出現(xiàn)的的噪聲并提高了磁控管的效率。
盡管示出并說明了本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對所述實施例加以變形而不脫離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由權(quán)利要求及其等同物限定的。
權(quán)利要求
1.一種微波爐的磁控管，包括陽極缸；陰極；和多個葉片，所述葉片和陽極缸共同構(gòu)成陽極段，每個葉片具有第一凹口，所述凹口使大直徑條帶環(huán)設(shè)置在其內(nèi)，和第二凹口，所述凹口使小直徑條帶環(huán)設(shè)置在其內(nèi)，其中葉片在第一凹口陰極側(cè)的角部具有一個熱離子移動通道，使熱離子不受第一凹口的阻礙，實現(xiàn)順暢的流動。
2.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中突起形成熱離子移動通道，所述突起形成對陰極側(cè)角部的填充。
3.按照權(quán)利要求2所述的磁控管，其中所述突起為矩形。
4.按照權(quán)利要求2所述的磁控管，其中所述突起為帶有凹形斜邊的直角三角形。
5.按照權(quán)利要求2所述的磁控管，其中所述突起為四分之一圓形。
6.按照權(quán)利要求2所述的磁控管，其中所述突起為直角三角形。
7.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中葉片由焊接材料制成。
8.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中每個葉片具有至少一個矩形突起。
9.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中每個葉片具有至少一個矩形突起，所述突起在葉片的上部和底部形成。
10.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中在第一凹口處設(shè)置有矩形突起，使熱離子不受第一凹口的阻礙，實現(xiàn)順暢流動，從而降低磁控管中產(chǎn)生的噪聲。
11.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中為了形成熱離子移動通道，在第一凹口形成矩形突起，從而避免熱離子環(huán)繞葉片繞行。
12.按照權(quán)利要求1所述的磁控管，其中熱離子以相似的速率從一個葉片移動到另一個葉片，從而實現(xiàn)磁控管內(nèi)產(chǎn)生的頻率的穩(wěn)定。
13.一種微波爐的磁控管，包括陽極缸、陰極和多個葉片，所述多個葉片和陽極缸共同構(gòu)成陽極段，其中在葉片凹口處具有矩形突起，形成熱離子移動通道，從而使熱離子從多個葉片中的任一葉片順暢地流動到另一個葉片。
全文摘要
一種微波爐的磁控管，包括陽極缸、磁控管和多個葉片。所述葉片和陽極缸共同構(gòu)成陽極段。每個葉片具有第一凹口和第二凹口，其中大直徑條帶環(huán)設(shè)置在第一凹口內(nèi)，小直徑條帶環(huán)設(shè)置在第二凹口內(nèi)。每個葉片在第一凹口的陰極側(cè)角部具有一個熱離子移動通道，從而使熱離子不受第一凹口的阻礙順暢流動。
文檔編號H01J23/11GK1474429SQ0215841
公開日2004年2月11日 申請日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月5日
發(fā)明者孫鐘哲 申請人:三星電子株式會社