일반기술

전자레인지용 마그네트론의 음극부 구조

본 기술은 전자레인지의 마그네트론에 관한 것으로, 특히 열전자를 방사하는 전자레인지용 마그네트론의 음극부 구조에 관한 것이다.일반적인 전자레인지용 마그네트론의 음극부 구조는 동심원통 형상의 양극본체 내주연에는 금속판 형상의 베인이 방사상으로 조립되어 있고 상하 양단에 계단형의 오목한 홈을 내어 금속링 형상의 인너 스트랩과 아웃터 스트랩이 베인 상부와 하부에 실버 브레이징(Silver Brazing)되어 전기적 및 기계적으로 고착되어 있고 우수개의 베인중 1개의 베인 상단에 오목한 형상을 내어가는 금속봉 형상의 안테나 피터를 실버 브레이징으로 고착하며 양극본체 내부에 발생된 고주파 에너지를 외부로 인출하도록 되어 있으며, 양극본체 중심축선상에는 음극부(Cathode)인 토륨텡스턴 필라멘트(Thoriated Tungsten Filament)가 상부에는 상엔드쉴드및 하부에는 하엔드쉴드에 양단이 고착되어 있고, 상엔드쉴드및 하엔드쉴드는 금속봉 형상의 센터리드 및 사이드리드에 의해 지지 고정되어 최하부에는 캐소드 세라믹 및 전기적으로 입력단이 되는 터미널로 이루어졌다.종래 전자레인지용 마그네트론의 음극부 구조에 있어서, 베인과 필라멘트 사이에 형성된 전자의 작용공간 크기를 결정하는 필라멘트의 음극반경 및 양극반경은 일반적으로 G.B Collins의 이론에 의하면,rc/ra=(N-4)/(N+4)로 사이즈를 결정하여 왔으나 이러한 구조의 모든 마그네트론에서 전술한 전자 역충격에 의하여 정합부하 조건으로 동작시 필라멘트의 온도를 약 70∼80℃추가 상승시키고 있으므로 수평단축의 원인이 되고 있다. 이 온도 만큼 낮추기 위해 전원공급량을 줄이게 되면 동작초기에 정상동작조건의 온도만큼 상승하게 되지만 온도상승에 따른 소요시간이 증가하기 때문에 상기한 방법으로 개선하는데는 한계가 있으며, 일반적으로 토륨 텅스텐 필라멘트를 음극으로 하는 마그네트론에서는 토륨의 증발량이 온도와 밀접한 관계가 있으므로 적정 동작 온도설정이 마그네트론 수명에 직접적인 영향을 주게 되는 문제점이 있었다.본 기술의 목적을 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 전자 역충격량을 최소화허면서 필라멘트의 온도를 적정온도로 동작시켜 주기위해 전자의 운동 궤적에 가장 크게 영향을 미치는 베인과 필라멘트 사이에 형성된 전자의 작용공간의 최적 조건을 만족시키기 의한 전자레인지용 마그네트론의 음극부 구조를 제공하는데 있다.