專利名稱：磁控管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁控管，更具體地，涉及一種能夠通過降低陰極的熱功率來降低為了得到相同輸出功率的輸入功率，從而提高效率的磁控管。
背景技術(shù)：
一般地，磁控管應(yīng)用于微波領(lǐng)域、等離子體照明設(shè)備、干燥器以及其它高頻系統(tǒng)。磁控管包括高頻產(chǎn)生單元，通過電磁場產(chǎn)生高頻能量；輸入單元，向高頻產(chǎn)生單元提供功率；以及輸出單元，發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元產(chǎn)生的高頻能量。
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的磁控管的剖視圖，圖2是示出圖1的主要部分的放大圖，圖3是示出圖2的陰極的側(cè)視圖。
如圖所示，磁控管包括高頻產(chǎn)生單元100，產(chǎn)生高頻能量；輸入單元200，形成于高頻產(chǎn)生單元100的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率；以及輸出單元300，形成于高頻產(chǎn)生單元100的上方，發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。
高頻產(chǎn)生單元100包括磁軛板111，為正方盒形；陽極121，為圓柱形，設(shè)置在磁軛板111的中心；A-密封件131和F-密封件141，分別形成于陽極121的上端和下端；上磁體133和上磁極135，設(shè)置在陽極121的上方；下磁體143和下磁極145，設(shè)置在陽極121的下方；以及陰極151，設(shè)置在陽極121的中心。
多個散熱片113彼此疊置在磁軛板111中，以將陽極121的熱量散發(fā)出去。
多個葉片125在陽極121中向陰極151突出，從而可以在陽極121和陰極151之間形成電子移動空間122。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端。由陶瓷芯柱147、陽極121、A-密封件131以及F-密封件141所形成的內(nèi)部空間保持為真空狀態(tài)。
陰極151形成為螺旋形。上端屏蔽件155和下端屏蔽件165分別連接至陰極151的上端和下端。中心引線161設(shè)置為穿過下端屏蔽件165，而側(cè)引線163連接至下端屏蔽件165的一側(cè)。中心引線161穿過下端屏蔽件165，并通過陰極151的中心連接至上端屏蔽件155。上端屏蔽件155整體連接至陰極151的上端。
輸入單元200包括濾箱211，形成于磁軛板111的下方；冷凝器213，連接至濾箱211的一側(cè)；扼流圈215，設(shè)置在濾箱211中，并連接至冷凝器213；以及外部連接引線217，從扼流圈215延伸，并電連接至中心引線161和側(cè)引線163。
輸出單元300包括天線饋線311，連接至葉片125；A-陶瓷件313，設(shè)置在A-密封件131的上方，在A-陶瓷件313內(nèi)具有天線饋線311；以及天線罩315，設(shè)置在A-陶瓷件313的上方。
然而，傳統(tǒng)磁控管具有以下問題。在例如100W～300W的低輸出功率狀態(tài)下，在為了得到相同輸出功率的整個輸入功率中，陰極151所占的熱功率增加。因此，磁控管的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種磁控管，其能夠通過降低陰極的熱功率，因此降低為了得到相同輸出功率的輸入功率，從而提高磁控管的效率。
為了獲得這些以及其它優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實施并廣泛描述的，提供一種磁控管，包括陽極；陰極，設(shè)置在所述陽極的中心；多個葉片，從所述陽極的內(nèi)表面沿徑向向所述陰極突出；以及上端屏蔽件和下端屏蔽件，分別連接至所述陰極的上端和下端，使得所述陰極的有效加熱部分的長度小于葉片的高度。
通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的具體描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征、方案以及優(yōu)點將變得更加明顯。


附圖包括在說明書中，提供對本發(fā)明的進一步理解，并入并組成說明書的一部分，示出本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的磁控管的剖視圖；圖2是示出圖1的主要部分的放大圖；圖3是示出圖2的陰極的側(cè)視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁控管的剖視圖；圖5是圖4的主要部分的放大圖；圖6是示出圖4的上端屏蔽件的連接狀態(tài)的側(cè)視圖；圖7A至7C分別示出根據(jù)陰極的有效加熱部分的長度與葉片的高度之間的比而變化的陰極的熱功率、暗電流以及磁控管的效率；圖8是示出示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁控管的剖視圖；圖9是示出圖8的主要部分的放大圖；圖10是示出圖8的陰極的側(cè)視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的磁控管的剖視圖；以及圖12是示出圖11的主要部分的放大圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其實例在附圖中示出。
以下，更詳細地說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例。
與前述部件相同的部件將使用相同的附圖標記。
如圖4至6所示，根據(jù)本發(fā)明的磁控管包括高頻產(chǎn)生單元100，放置在用于提供功率的輸入單元200與用于輸出高頻能量的輸出單元300之間，用來提供高頻。高頻產(chǎn)生單元100包括陽極121，為圓柱形；多個葉片125，設(shè)置在陽極121中；上磁極135和下磁極145，分別設(shè)置在陽極121的上方和下方；陰極171，為螺旋形，設(shè)置在陽極121的中心，并且中心引線161在陰極171中穿過；下端屏蔽件165，用于將中心引線161穿過，并且下端屏蔽件165連接至陰極171的下端；以及上端屏蔽件175，包括屏蔽部分176和連接部分177，屏蔽部分176的尺寸大于陰極171的尺寸，并設(shè)置在陰極171的上端，而連接部分177之中具有中心引線161，并且連接部分177連接至陰極171，從而陰極171的有效加熱部分的長度L可小于葉片125的高度。
多個疊置的散熱片113的一端連接至陽極121的外表面，散熱片113的另一端接觸磁軛板111的內(nèi)表面。磁軛板111為正方盒形，具有兩個開口端。輸出單元300形成于磁軛板111的上方，用于發(fā)射高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。輸入單元200形成于磁軛板111的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率。
輸入單元200包括濾箱211，為正方形；冷凝器213，連接至濾箱211的一側(cè)；扼流圈215，設(shè)置在濾箱211中，一端連接至冷凝器213；以及外部連接引線217，連接至扼流圈215的另一端。
輸出單元300包括A-陶瓷件313，設(shè)置在磁軛板111的上方；天線饋線311，一端連接至葉片125，另一端設(shè)置在A-陶瓷件313中；以及天線罩315，設(shè)置在A-陶瓷件313的上端，天線罩315中具有天線饋線311。
上磁體133、上磁極135以及A-密封件131安裝在陽極121的上方。另外，下磁極143、下磁極145以及F-密封件141安裝在陽極121的下方。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端，并且外部連接引線217插入陶瓷芯柱147中。
陰極171同心地安裝在陽極121的中心。多個葉片125徑向地安裝在陽極121的內(nèi)表面，從而可以在陽極121與陰極171之間形成電子移動空間122。
陰極171為圓柱線圈形。上端屏蔽件175和下端屏蔽件165分別電連接至陰極171的上端和下端。下端屏蔽件165設(shè)置有通孔166，用于將中心引線161穿過而不產(chǎn)生接觸，中心引線161的一端連接至外部連接引線217。插入部分167形成于下端屏蔽件165的上部，用于插入陰極171的下端。側(cè)引線163的一端連接至外部連接引線217，而另一端連接至下端屏蔽件165的一側(cè)。
上端屏蔽件175包括屏蔽部分176，其尺寸大于陰極171的線圈的直徑，并設(shè)置在陰極171的上方；以及連接部分177，從屏蔽部分176的下部中心向下突出。連接部分177設(shè)置有連接孔178，用于在其中心連接中心引線161。連接部分177插入陰極171的上端，從而陰極171的有效加熱部分的長度L可小于葉片125的高度H。因此，連接部分177的外表面連接至陰極171。優(yōu)選地，用于發(fā)射熱電子的陰極171的有效加熱部分的長度L與葉片125的高度H之間的比在0.80～0.87的范圍內(nèi)。
以下，參照圖7A至7C，說明根據(jù)陰極171的有效加熱部分的長度L與葉片125的高度之間的比(L/H)而變化的暗電流、根據(jù)L/H而變化的陰極171的熱功率以及根據(jù)L/H而變化的磁控管的效率。
當陰極171的有效加熱部分的長度L增加時，陰極171的熱功率增加。如圖7A所示，陰極171的熱功率根據(jù)L/H而變化，如直線L1所示。
如圖7B所示，暗電流根據(jù)L/H而變化，如曲線L2所示。這里，當L/H小于0.8時，暗電流大幅度增加。
如圖7C所示，磁控管的效率根據(jù)L/H而變化，如曲線L3所示。這里，當L/H在一定區(qū)間內(nèi)增加時，磁控管的效率增加，并且，當L/H的值對應(yīng)于0.80～0.87時，磁控管的效率具有最佳值。
例如，在工作電壓為4KV、工作電流為70mA以及磁控管的輸出為200W的狀態(tài)下，如果L/H為1，則陰極171的熱功率為35W，暗電流為2.0mA，給磁控管的輸入為315W，磁控管的效率為63％。然而，如果在相同條件下，L/H比為0.83，則陰極171的熱功率為20W，暗電流為2.5mA，給磁控管的輸入為300W，磁控管的效率為67％。
如果在相同條件下，L/H比為0.8，則陰極171的熱功率為18W，暗電流為3mA，磁控管的效率為66％。
如果在相同條件下，L/H比為0.87，則陰極171的熱功率為23W，暗電流為2.2mA，磁控管的效率為66％。
當通過輸入單元200的外部連接引線217向中心引線161和側(cè)引線163提供功率時，陰極171向電子移動空間122發(fā)射熱電子。然后，由于上磁極135和下磁極145，發(fā)射的熱電子與磁場能量互相作用，從而被吸入陽極121，因此產(chǎn)生具有高頻能量的微波。通過天線饋線311，產(chǎn)生的微波向外發(fā)射，從而實現(xiàn)加熱和烘干操作，或者發(fā)光。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁控管的剖視圖，圖9是示出圖8的主要部分的放大圖，圖10是示出圖8的陰極的側(cè)視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁控管包括陽極121；陰極172，設(shè)置在陽極121的中心，并且中心引線161在陰極172中穿過；多個葉片125，從陽極121的內(nèi)表面沿徑向向陰極172突出；以及上端屏蔽件155和下端屏蔽件185，分別連接至陰極172的上端和下端，從而陰極172的有效加熱部分的長度L可小于葉片125的高度H。
磁軛板111設(shè)置在陽極121的外側(cè)，多個散熱片113連接至陽極121的內(nèi)部和磁軛板111。
輸入單元200形成于磁軛板111的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率。輸出單元300形成于磁軛板111的上方，用于發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。
輸入單元200包括濾箱211，為正方形；冷凝器213，連接至濾箱211的一側(cè)；扼流圈215，設(shè)置在濾箱211中，一端連接至冷凝器213；以及外部連接引線217，連接至扼流圈215的另一端。
輸出單元300包括A-陶瓷件313，設(shè)置在磁軛板111的上方；天線饋線311，一端連接至葉片125，另一端設(shè)置在A-陶瓷件313中；以及天線罩315，設(shè)置在A-陶瓷件313的上端，天線罩315中具有天線饋線311。
上磁體133、上磁極135以及A-密封件131安裝在陽極121的上方。另外，下磁極143、下磁極145以及F-密封件141安裝在陽極121的下方。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端，并且外部連接引線217插入陶瓷芯柱147中。
陰極172同心地安裝在陽極121的中心。多個葉片125徑向地安裝在陽極121的內(nèi)表面，從而可以在陽極121與陰極172之間形成電子移動空間122。
陰極172為圓柱線圈形。上端屏蔽件155和下端屏蔽件185分別電連接至陰極172的上端和下端。
上端屏蔽件155包括屏蔽部分156，其尺寸大于陰極172；以及連接部分157，從屏蔽部分156向下突出。連接部分157設(shè)置有連接孔158，用于在其中連接中心引線161。陰極172的上端連接至連接部分157的外表面。
下端屏蔽件185包括屏蔽部分186，其尺寸大于陰極172；以及連接部分187，從屏蔽部分186的上表面向上突出，因此被插入陰極172的下端。由于陰極172的下端接觸下端屏蔽件185的上表面，所以陰極172的長度縮短。
屏蔽部分186和連接部分187分別設(shè)置有通孔188，用于將中心引線161穿過而不產(chǎn)生接觸。側(cè)引線163連接至屏蔽部分186的一側(cè)。下端屏蔽件185設(shè)置為使得屏蔽部分186的上表面和葉片125的下端高度相同。優(yōu)選地，連接部分187形成為突出狀，使得陰極172的有效加熱部分的長度L與葉片125的高度H之間的比在0.80～0.87的范圍內(nèi)，從而降低陰極172的熱功率。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的磁控管的剖視圖；圖12是示出圖11的主要部分的放大圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的磁控管包括陽極121；陰極173，設(shè)置在陽極121的中心，并且中心引線161在陰極173中穿過；多個葉片125，從陽極121的內(nèi)表面沿徑向向陰極173突出；以及上端屏蔽件195和下端屏蔽件205，分別連接至陰極173的上端和下端，從而陰極173的有效加熱部分的長度L可小于葉片125的高度H。
磁軛板111設(shè)置在陽極121的外側(cè)，多個散熱片113連接至陽極121的內(nèi)部和磁軛板111。
輸入單元200形成于磁軛板111的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率。輸入單元200包括濾箱211、冷凝器213、扼流圈215以及外部連接引線217。輸出單元300形成于磁軛板111的上方，用于發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。輸出單元300包括A-陶瓷件313、天線饋線311以及天線罩315。
上磁體133、上磁極135和A-密封件131安裝在陽極121的上方。另外，下磁體143、下磁極145和F-密封件141安裝在陽極121的下方。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端，并且外部連接引線217插入陶瓷芯柱147中。
陰極173同心地安裝在陽極121的中心。多個葉片125徑向地安裝在陽極121的內(nèi)表面，從而可以在陽極121與陰極173之間形成電子移動空間122。
陰極173為圓柱線圈形。上端屏蔽件195和下端屏蔽件205分別電連接至陰極173的上端和下端。
上端屏蔽件195包括屏蔽部分196，其尺寸大于陰極173；以及連接部分197，從屏蔽部分196向下突出。連接部分197設(shè)置有連接孔198，用于在其中連接中心引線161。陰極173的上端連接至連接部分197的外表面。
下端屏蔽件205包括屏蔽部分206，其尺寸大于陰極173的線圈直徑；以及連接部分207，從屏蔽部分206的上表面向上突出，因此被插入陰極173的下端。在屏蔽部分206和連接部分207的中心分別設(shè)置有通孔208，所述通孔208用于將中心引線161穿過而不產(chǎn)生接觸。側(cè)引線163連接至屏蔽部分206的一側(cè)。上端屏蔽件195和下端屏蔽件205的屏蔽部分196和206分別設(shè)置為與葉片125的高度相同。優(yōu)選地，連接部分197和207形成為突出狀，使得陰極173的有效加熱部分的長度L和葉片125的高度H之間的比(L/H)在0.80～0.87的范圍內(nèi)，從而降低陰極173的熱功率。
如上所述，在本發(fā)明中，陰極的有效加熱部分的長度縮短，因此降低了陰極的熱功率，從而提高了磁控管的效率。
另外，在本發(fā)明中，不僅陰極的有效加熱部分的長度可縮短，陰極本身的長度也可縮短，從而便于制造磁控管，并降低制造成本。
由于本發(fā)明可具體實施為多種形式而不背離其精神或本質(zhì)特征，所以應(yīng)當理解，除非另有規(guī)定，上述實施例并不受限于前述說明的任何細節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求書限定的精神和范圍內(nèi)寬泛地解釋，因此，落入權(quán)利要求書的界限及其等效范圍內(nèi)的所有變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求書所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種磁控管，包括陽極；陰極，設(shè)置在所述陽極的中心；多個葉片，從所述陽極的內(nèi)表面沿徑向向所述陰極突出；以及上端屏蔽件和下端屏蔽件，分別連接至所述陰極的上端和下端，使得所述陰極的有效加熱部分的長度小于所述葉片的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控管，其中，所述陰極為圓柱線圈形，并且所述上端屏蔽件與所述陰極部分地重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，所述上端屏蔽件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，其位置設(shè)置為與所述葉片的上端相同，或者設(shè)置在所述葉片上端的上方；以及連接部分，從所述屏蔽部分突出，因此所述連接部分插入所述陰極中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控管，其中，所述下端屏蔽件設(shè)置有插入孔，所述插入孔用于將所述下端屏蔽件插入其中心；所述下端屏蔽件的上表面的位置設(shè)置為與所述葉片的下端相同，或者設(shè)置在所述葉片下端的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，所述下端屏蔽件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，并設(shè)置在所述陰極的下端；以及連接部分，從所述屏蔽部分向上突出，從而與所述陰極重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，所述上端屏蔽件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，其位置設(shè)置為與所述葉片的上端相同，或者設(shè)置在所述葉片上端的上方；以及連接部分，從所述屏蔽部分突出，因此所述連接部分插入所述陰極中，其中，所述下端屏蔽部件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，并設(shè)置在所述陰極的下端；以及連接部分，從所述屏蔽部分向上突出，從而與所述陰極重疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一所述的磁控管，其中，所述上端屏蔽件和所述下端屏蔽件連接至所述陰極，使得所述陰極的有效加熱部分的長度(L)與所述葉片的高度(H)之比(L/H)在0.80～0.87的范圍內(nèi)。
全文摘要
磁控管包括陽極；陰極，設(shè)置在所述陽極的中心；多個葉片，從所述陽極的內(nèi)表面沿徑向向所述陰極突出；以及上端屏蔽件和下端屏蔽件，分別連接至所述陰極的上端和下端，使得所述陰極的有效加熱部分的長度可小于所述葉片的高度。所述陰極的熱功率降低，因此降低了為了得到相同輸出的輸入功率，從而提高了磁控管的效率。
文檔編號H01J23/02GK1992135SQ20061017207
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者李鐘壽 申請人:Lg電子株式會社