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Verfahren zur Erzeugung von Hocfrequenzsehwingungell mittels einer Elektronenrohre.
Die Erfindung betrifft das Erzeugen von Hochfrequenzschwingungen mittels solcher Elektronenröhren, deren Anode aus zwei oder mehr Teilen besteht, die in zylindrischer Stellung um einen Glühfaden angeordnet sind. Längs des Glühfadens solcher Röhren ist ein magnetisches Feld wirksam.
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen der Betriebsweise und der hiezu erforderlichen Ausbildung solcher Vorrichtungen und ist im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise perspektivische, teilweise geschnittene schematische Ansicht eines
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sich auf eine Verbesserung dieser auch in Fig. 1-3 dargestellten Leiter.
Die Elektronenröhre 1 hat eine Anode, die aus zwei Zvlinderteilen 2 besteht. Ihre Kathode ist ein Glühfaden 3. der in der Achse des Zylinders 2,2 liegt. Eine Stromquelle 4 dient zum Beheizen des Glühfadens 3. Das Magnetfeld, das längs des Glühfadens wirkt, ist das eines Elektromagneten 5.
In Reihe mit der Stromquelle 6 des Magneten' ? ist ein regelbarer Widerstand 7 angeordnet. An den
Anodenteilen 2 ist je ein Blech 8 befestigt. Die Bleche 8 sind durch eine verschiebbare Brücke 9 miteinander verbunden. Die Anordnung 8, 9 ist der als Lechersystem bekannte Schwingungskreis der Röhre 1. Die Anodenspannung wird von einer Stromquelle 10 geliefert, die in der dargestellten
Weise mit der Mitte der Brücke 9 und über einen regelbaren Widerstand 11 mit dem Glühfaden. 3 verbunden ist.
Röhre 1 und Lechersystem 8, 9 können, wie Fig. 2 und 3 zeigen, in einem Gehäuse l* ? enthalten sein. Das Gehäuse 12 kann Öffnungen 13 haben, die einander gegenüberliegen, damit in der durch
Pfeile angedeuteten Weise mittels eines Ventilators 14 Luft durch das Gehäuse hindurchbewegt werden kann, um die Bleche 8 zu kühlen. Diese können mit Kühlrippen 15 versehen sein und gemäss Fig. 4 aus einem Kern 16 und Belägen 17 sehr gut leitenden Materials bestehen.
Die im vorstehenden beschriebenen Anordnungen dienen, einzeln oder zu mehreren angewendet, dazu, den Schwingungskreis, den das Lechersystem bildet, zu entdämpfen, u. zw. zu einem Zweck, der im folgenden erläutert ist.
Die Frequenz von Schwingungen, die mit Vorrichtungen der geschilderten Art erzeugt werden, ist im wesentlichen durch das Abstimmsystem, die Anodenspannung, den Radius des Anodenzylinders und die Magnetfeldstärke bestimmt. Diese Schwingungen sind definiert durch die Formel
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Die durch diese Formel definierte Feldstärke bezeichnet man als kritisch". Sowohl unterhalb als auch oberhalb dieser Feldstärke können bekanntlich Schwingungen entstehen.
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Ausser der durch die Formel I definierten Feldstärke besteht noch eine zweite kritische Feldstärke, die durch die Formel
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definiert ist, wo die Magnetfeldstärke H in Gauss und die Wellenlänge X in Zentimetern ausgedruckt ist. Durch diese zweite kritische Feldstärke ist die Kreiselfrequenz definiert, d. h. die Frequenz, welche angibt, wie oft ein Elektron in der Sekunde um den Glühfaden kreist. Diese Kreiselfrequenz ist nur von der magnetischen Feldstärke abhängig, wie Formel II zeigt, also nicht wie die durch Formel I definierte Feldstärke von der Anodenspannung und dem Radius des Anodenzylinders. Diese Kreiselfeldstärke liefert eine Frequenz, die unabhängig von der erzeugten Hochfrequenz ist. Wenn z.
B. eine Wellenlänge von 10 m bei einer Frequenz von 3'104 ke (Kilohertz) erzeugt wird, sind etwa 100 Gauss notwendig. Die Kreiselfrequenz ist in diesem Falle 3'105 ke.
Es ist nun gefunden worden, dass weit unterhalb des durch die zwei Formeln definierten kritischen Wertes der Magnetfeldstärke, also auch bei verhältnismässig niedriger Anodenspannung, Schwingungen entstehen, die bisher unbekannt gewesen sind. Es hat sich gezeigt, dass in einem gewissen Feldstärkebereich unter gewöhnlichen Bedingungen keine Schwingungen auftreten, unter ganz bestimmten Bedingungen aber besondere Schwingungen entstehen, u. zw. nur dann, wenn der Schwingungskreis in hohem Grade dämpfungsfrei ist.
Dieser, neue Bereich bringt einen grossen Vorteil mit sieh. Er gestattet nämlich, die schon bei
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welches unhandlich kleine Abmessungen solcher Vorrichtungen zu vermeiden erlaubt. Es können z. B. grössere Röhrendurchmesser dort verwendet werden, wo sonst nur äusserst kleine Durchmesser verwendbar sind. Die Kreiselfrequenz ist eine andere als die erzeugte Frequenz, sie ist grösser als diese.
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den Sehwingungskreis der Röhre bestimmten Frequenz nähert, so setzen die Schwingungen aus, nachdem sie schnell an Energie abgenommen haben. Es ist auf keine Weise möglich, Schwingungen in einem Bereich zu erzeugen, in welchem die Kreiselfrequenz und die zu erzeugende Frequenz'übereinstimmen.
Die Erfindung geht davon aus, dass durch die Kreiselfrequenz nicht ein Anfang in den möglieher- weise zu erzeugenden Frequenzen dargestellt ist, sondern dass diese nur eine Lücke im Schwingungs- bereich darstellt. Bei geringeren Feldstärken entstehen wieder Schwingungen mit einer höheren Frequenz, als die Kreiselfrequenz es ist. Diese Schwingungen entstehen jedoch nur bei ausserordentlich geringer Dämpfung des Schwingungskreises der Röhre.
Damit der Schwingungskreis, um diesen Bereich zu erschliessen, genügend dämpfungsfrei ist, sind in der vorstehend beschriebenen Weise die Bleche 9 statt der sonst üblichen Lecherdrähte an die Anodenzylinderteile 2 angeschlossen. Dem Entdämpfen des Schwingungskreises dient ferner die Massnahme, dass die Bleche gekühlt werden und hiedurch vermieden wird, dass bei Stromdurehgang ihre Temperatur steigt. Die Bleche können z. B. unter die Wirkung eines Luftstromes gebracht werden, den der Ventilator 14 in der beschriebenen Weise erzeugt. Die beschriebenen Rippen à der Bleche fördern dabei das Kühlen. Statt des Ventilators 14 kann irgendeine andere Vorrichtung den kühlenden Luftstrom erzeugen.
Das Kühlen wird auch gefördert durch eine gewisse Dicke der Bleche sowie durch die Beläge 17, die aus einem Metall sehr hoher elektrischer Leitfähigkeit, z. B. Silber, bestehen. In diesem Falle ist zugleich die Wärmeleitfähigkeit sehr gross, so dass die Wärme schnell abgeführt wird.
Schliesslich kann die Dämpfung verhindert werden durch Vermeiden unnötiger Strahlungen. Dies geschieht z. B. durch das Gehäuse 12.
Die Anode der Röhre 1 kann aus mehr als zwei Teilen 2 bestehen, z. B. aus vier Teilen. Die Bleche 8 können durch irgendwelche andere Mittel als die beschriebenen Vorrichtungen gekühlt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Hochfrequenzschwingungen mittels einer Elektronenröhre, deren Anode geteilt ist und die Kathode symmetrisch umschliesst, und welche unter der Wirkung eines längs der Kathode wirksamen Magnetfeldes steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke dieses Magnetfeldes unterhalb eines Wertes gehalten wird, der die Kreiselfrequenz der Elektronen bestimmt, und dabei die Anodenspannung gemäss der Magnetfeldstärke erniedrigt wird, und dass die Dämpfung des Schwingungskreises der Elektronenröhre so gering gemacht wird, dass Schwingungen bei Magnetfeldstärken entstehen, die unterhalb jenes Wertes liegen.
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