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Magnetsystem für eine Lauffeldröhre
Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetsystem für eine Lauffeldröhre, das aus einer Anzahl sternförmig angeordneter, im wesentlichen hufeisenförmiger Magnete besteht, die sich an zwei durchbohrte, vieleckige und aus Weicheisen bestehende Polschuhe anschliessen, wobei zwischen den Polschuhen auf dem grössten Teil des Abstandes eine Aufeinanderschichtung dünner, hochpermeabler Weicheisenplatten angebracht ist, die etwa die gleichen Aussenabmessungen wie die Polschuhe aufweisen und mit Distanzringen aus nichtmagnetischem Material abwechseln.
Die erwähnte Bauart ist bereits bekannt mit richtig hufeisenförmigen Magneten, während auch eine Bauart ohne die zwischenliegenden Weicheisenplatten bekannt ist, bei der an Stelle richtiger Hufeisenmagnete jeder Teilmagnet aus zwei radial angeordneten, in entgegengesetzten Richtungen magnetisierten Stäben besteht, die durch ein weicheisernes axiales Verbindungsstück verbunden sind.
Bei beiden Bauarten, jedoch ohne die zwischen den Polschuhen liegenden Weicheisenplatten, ist es bekannt, das axial gerichtete Feld zwischen den Polschuhen dadurch zu homogenisieren, d. h. die Feldstärke auf der ganzen Länge gleichzumachen, dass die Polschuhe mittels eines profilierten Weicheisenrohres oder mittels zweier breiter, parallel angeordneter profilierter Weicheisenplatten veibunden werden.
Letzteres hat zwei Nachteile und zwar : durch die Verbindung zwischen den Polschuhen geht Magnetfluss für das eigentliche Feld verloren, und ausserdem ist die Anwendung der zwischen den Polschuhen liegenden Weicheisenplatten, die die Querfelder drehsymmetrisch machen müssen, nicht länger möglich, es sei denn, dass Polschuhe und Magnete von abnormal grossen Abmessungen und abnormal hohem Gewicht und Preis angewendet werden.
Es ist schon bekannt, ein Magnetsystem für eine Lauffeldröhre aus einer Annäherung eines Ellipsoides herzustellen, in dem eine grosse Bohrung mit einem Weicheisenhomogenisator des Längsfeldes vorgesehen ist, innerhalb. oder ausserhalb deren Weicheisenringe oder-platten angebracht sind, um das Querfeld drehsymmetrisch zu machen. Hiedurch ergibt sich jedoch eine umfangreiche und kostspielige Bauart mit einem grossen Streufeld.
Bei der Anordnung, bei der die beiden Polschuhe des Magnetsystems durch ein profiliertes Weicheisenrohr verbunden sind, ist zur Verstärkung des Feldes gegebenenfalls jedes axiale weicheiserne Verbindungsstück zwischen den äusseren Enden der Magnetstäbe durch einen axial gerichteten Permanentmagnetstab unterbrochen, oder die Unterbrechung besteht aus einem näher zur Achse liegenden weicheisernen Stab, der durch kurze radial gerichtete Permanentmagnetstäbe mit dem Magnetsystem verbunden ist.
Die Erfindung bezweckt, eine Bauart anzugeben, die bei der Anwendung von Magneten normaler Abmessungen und mit drehsymmetrischem Querfeld zwischen den Polschuhen dennoch ein homogenes Längsfeld ermöglicht.
Bei einem Magnetsystem für eine Lauffeldröhre, das aus einer Anzahl sternförmig angeordneter, im wesentlichen hufeisenförmiger Magnete besteht, die an zwei durchbohrte, vieleckige und aus Weicheisen bestehende Polschuhe anschliessen, wobei zwischen den Polschuhen auf dem grösseren Teil des Abstandes
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terial abgewechselt sind, ist gemäss der Erfindung zwischen den Polschuhen eine Anzahl von Weicheisenringen angeordnet, die grössere Durchmesser als die Aufeinanderschichtung aufweisen und deren Querschnitte mit dem Abstand vom zunächstliegenden Polschuh abnehmen. Auf diese Weise ergibt sich eine Annäherung des weicheisernen Verbindungsrohres. Die Bauart nach der Erfindung lässt sich jedoch auch so betrachten, dass jeder Ring in seiner Achse ein Feld erzeugt, dessen Richtung derjenigen des Hauptfeldes entgegengesetzt ist.
Dieses entgegengesetzt gerichtete Feld wird um so stärker, je grösser der Querschnitt des Ringes ist, so dass die den Polschuhen zunächstliegenden Ringe das stärkste entgegengerichtete Feld ergeben, was für die Längsfeldhomogenisierung eben erforderlich ist.
Die einfachste Ausführungsform der Erfindung ist diejenige, bei der in der Nähe jedes der Polschuhe zwei Weicheisenringe vorgesehen sind, von denen derjenige, der in sehr geringer Entfernung vom Polschuh liegt, einen Innendurchmesser, der nahezu gleich de'grössten Diagonale des Polschuhes ist, eine axiale Abmessung, die nahezu gleich derjenigen des Polschuhes ist, und eine radiale Breiteabmessung aufweist, die gleich der Hälfte der axialen Abmessung ist. Der zweite Ring hingegen weist den gleichen Aussendurchmesser wie der erste, die Hälfte von dessen radialer Breite und ein Drittel bis zur Hälfte von dessen axialer Abmessung auf, wobei der Abstand vom ersten Ring die Hälfte der axialen Abmessung des zweiten Ringes beträgt.
Durch das Vorhandensein der Ringe nach der Erfindung wird erzielt, dass hinreichender Raum für die Weicheisenplatten, durch die das Querfeld drehsymmetrisch gemacht wird, in sehr geringem Abstand von den Polschuhen übrig bleibt, während die Homogenisierung des axialen Feldes sehr gut ist und dieses Feld in der Mitte zwischen den Polschuhen sogar stärker als beim Fehlen dieser Ringe ist.
Vorzugsweise weisen die den Polschuhen zunächstliegenden Weicheisenringe nach der Erfindung zwei diametral liegende Aussparungen etwa in der Hälfte der axialen Abmessung auf, wodurch sie die Form einer Klaue annehmen zum Hindurchlassen der Wellenleiter, die den Ein- und Ausgang der Lauffeldröhre bilden.
Auf der Seite der Lauffeldröhre, an der die Elektronenspritze angeordnet ist und an der im allgemeinen im Polschuh weniger Eisenteile in der Röhre vorhanden sind als an der Kollektorseite, kann der in der Nähe des Polschuhes vorgesehene Ring gemäss der Erfindung etwa in der Hälfte der Länge an der Seite des Polschuhes einen etwas geringeren Aussendurchmesser aufweisen, wodurch die radiale Breite an dieser Stelle um etwa 25 % verringert ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Magnetsystem gemäss der Erfindung mit eingebauter Lauffeldröhre und Hochfrequenzanschlüssen, Fig. 2 eine Endansicht des Magnetsystems und Fig. 3 einen senkrecht zur Achse geführten Schnitt durch einen der Homogenisierungsringe darstellt.
In den Figuren bezeichnet 1 die Glaswand einer Lauffeldröhre, die auf der Seite der Elektronenspritze über eine nichtmagnetische Scheibe 2 an die die Spritze umgebende Glaswand 3 angeschmolzen ist. Die magnetische Elektrode der Spritze ist mit 4 bezeichnet. Der übrige Teil der Spritze ist nicht dargestellt.
Eine weicheiserne Abschirmbuchse 5 umgibt den Spritzenteil. Auf der Kollektorseite ist die Glaswand 1 über einen magnetisierbaren Ring 6 an einem kurzen Glaszylinder 7 angeschmolzen, der im teilweise dargestellten, mit Kühlrippen versehenen Kollektor 8 endet. Der Übergangsteil 9 und die Schirmelektrode 10 sind aus magnetisierbarem Material hergestellt. Die quadratischen Polschuhe 11 haben je eine runde Öffnung. An jeden der Polschuhe schliessen vier gemäss den eingezeichneten Pfeilen magnetisierte Stäbe 12 aus hochwertigem Magnetstahl an. Die Stäbe 12 sind an den Aussenenden durch Weicheisenverbindungsbalken 13 verbunden. Die Lauffeldröhre ist von einer Messingabschirmbuchse 14 umgeben, die an den Enden an rotkupferne Eingangs- bzw. Ausgangsleiter 15 und 16 anschliesst.
Um die Messingabschirmbuchse sind auf der ganzen Länge zwischen denEingangs-und Ausgangswellenleitern abwechselnd 1, 2 mm dicke -Metallringe 17 und 3 mm dicke Hartpapierringe 18 angebracht. In der Nähe des Polschuhes auf der Elektronenspritzenseite sind ein Weicheisenring 19 und ein kleinerer Ring 20 und ebenso an der Kollektorseite Ringe 21 und 22 angebracht. Die Ringe sind in bezug auf die Polschuhe und aufeinander durch drei profilierte Ringe 23,24 und 25 aus Hartpapier festgesetzt, während an jedem Ende zwei Messingplatten 26 den richtigen Abstand von den Polschuhen bestimmen. Der Ring 19 ist auf der Aussenseite mit einem eingelassenen Ring 27 versehen. Die wendelförmige Verzögerungsleitung der Lauffeldröhre ist mit 28 bezeichnet.
Fig. 3 zeigt, wie zwei Aussparungen 29 im Ring 21 angebracht sind, wobei zwei Klauen 30 übrigbleiben.