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Elektronenröhre mit Geschwindigkeitsmodulation. Bei ,den Elektronenröhren ,mit Geschwindigkeitsmodulation wird ein Strahl von gebündelten Elektronen an einer Stelle (des Strahls geschwindigkeitsmoduliert, d. h. ' es werden die Elektronen, die .diese Stelle passieren, bae-chleu@nigt oder verzögert, je nachdem, zu welchem Zeitpunkt sie die Stelle passieren. Dieser so geschwindigkeitsmodu- lierte Elektronenstrahl wird in einen dichte- modulierten @Strahl verwandelt.
Die Umformung erfolgt dadurch, d:ass der Elektronenstrahl durch einen feldfreien Raum geschickt wird, in dem die schnellen die langsameren Elektronen einholen können., so dass am Ende dieses Laufraumes Ladungszusammenballungen erheblieherLadunpdichte derLaufraum verlassen. Die in den Ladungszusammenballungen bezw. Ladungsverdünnungen enthaltene Wechselenergie kann dann in der Weise nutzbar gemacht werden, dass der diehte- modulierte Elektronenstrahl auf eine Auffangelektrode geleitet und der auf diese Elektrode übergehende gonvektionsstrom durch einen Resonanzkreis geschickt wird.
Gegebenenfalls kann mau aber auch den Elektronenstrahl ein schwingungsfähiges fixe- bildedurchlaufen lassen, um dessen Eigenfrequenz anzuregen. Die Elektronen verlieren dann Energie, die als Schwingungsener- gie des greises wieder erscheint.
Bei diesem Vorgang ist es wichtig, dass :die Geschwindigkeitsmodulation keine Energie benötigt, so dass die Eingangsimpedanz einer solchen Röhre :auch bei sehr hohen Frequenzen gross ist. Wenn nun ein Generator mit hohem innern Widerstand einen 3chwi baungkreis anregen soll, so muss derselbe einen hohen Resonanzwiderstand haben,,da sonst nur eine ungenügende Energieübertragung stattfindet. Aus diesem Grund verwendet mann. bei Laufzeitröhren Hohlraumresonatoren, da diese ,
den notwendigen hohen Resonanzwiderstand bei hohen. Frequenzen besitzen. Die Gitter werden dann zweckmässig unmittelbar in die
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Hohlraumresonatoren eingebaut, um störende Verbindungsleitungen zu vermeiden. In manchen Fällen kann man bei entsprechender Ausbildung der Hohlraumresonatoren auch auf Gitter verzichten.
Es ist nun bei Elektronenröhren mit Geschwindigkeitsmodulation bereits bekannt geworden, die Auskopplerenergie auf den Modulator rückzukoppeln. Zu diesem Zweck ist bei den bereits bekannten Anordnungen der zur Auskopplung der Energie dienende Hohlraumresonator durch eine koaxiale Rohrleitung mit dem als Modulator dienenden Hohlraumresonator verbunden. Eine derartige Anordnung, welche beispiels -eise bei dem sogenannten Iilystron Verwendung findet, ist in schematischer M, reise in der Fig. 1 dargestellt.
Das Entladungsgefäss 1 erhält ein 'StrahlerzeugUngssystem, das aus Glüh- kathode 2, Wehnelt-Zylinder 3 und Beschleunig ngsanode -1 besteht. Der von dem Strahl- erzeugungssystem ausgehende Elektronenstrahl 5 durchsetzt ziunächst die Gitter 6, 7 des Modulators 8 und nach Durchqueren des Laufraumes 9 die Gitter 10, 11 des Aus- kopplers 12. Nach Passieren. der Gitter 10, 11 trifft der Elelztronenstrahl 5 auf die Auffangelektrode 13 auf.
An den Gittern 6, 7 des Modulators 8 wird der Elektronenstrahl eschwindigkeitsmoduliert. während über die g o Gitter 10, 11 die Auskopplung erfolgt. Der Auskoppler steht über eine zur Rückkopplung dienende koaxiale Rohrleitung 1-l. 15 mit dem 3todulator 8 in Verbindung.
Wenn bei dem dargestellten Iilystron die Resonanzkreise durch Hohlraumresonatoren gebildet werden, so finden bisweilen auch andere Resonanzkreise, wie koaxiale Rohrleitungen, Verwendung. Bei diesen Anordnungen mit einer Rückkopplungsleitung tritt insofern eine .Schwierigkeit auf, als die Hohlraumresonatoren und die Rückkoppelleitung genau abgestimmt werden müssen, und die Rückkopplungsleitung die Güte der Resonatoren ungünstig beeinflusst.
Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre, bei der der von der Kathode ausgehende Elektronenstrahl vor Auftreffen auf die Auffangelektrode ein Modulations- und ein Auskoppelsystem durchsetzt. Erfindungsgemäss ist die Auffangelektrode als Sekun- däremissionselektrode ausgebildet, so dass der von der Auffangelektrode ausgehende Sekundärelektronenstrom eine Riickkopplung der Auskopplerenergie auf den Modulator bewirkt. Durch den Gegenstand der Erfindung erübrigt :ich somit eine besondere Rüchkoppelleilung.
In der Fil-. '@ ist in zum Teil schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel mit Eleltti-onei:i,iicl@lzopplung nach der Erfindung dargestellt. In dem Entladungsgefäss 1 befindet sieh eine Cxliihlzathode 2, welche von einem Welinelt-Zvlinder 3 umgeben ist. Zu dem Strahlerzeu(rungIsystem gehört ferner die Beselileunig-un"-sanode 4. Die Auffangelektrode 13 ist als Sekundäremi:ssionselek- trode anisgebildet, vor der ein Wehnelt-Zy- linder 16 und eine Beschleunigungselektrode 1 7 angeordnet sind.
Der Elektronenstrahl 5 durchquert zunächst .die Gitter 6, 7, an die eine zur Geaseliwindigkeitsmodulation dienende Steuerspannung gelegt ist, und fällt nach Passieren der zur Auskopplung -der Energie dienenden Gitter 111, 11 auf die als Sekundäremissionselektrode ausgebildete Auffangelektrode 13, an der ein Sekundärelek- tronenstrom ausgelöst wird.
Für den Sekundärelektronenstrahl 18 wirkt der Hohlra.um- resonator 12 a1:5 Modulator und der Hohl- raumresonator 8 als Auskoppler. Auf diese )Veise wird der Resonator 8 stärker erregt. Für den aus der Beschleunigungsanode auftretenden Elektronenetrahl 5 ist der Hohl- raumresonator 8 der Modulator, so dass der Elektronenstrahl durch diesen stark angeregten Resonator stark geschNvindigkeitsmodu- liert wird.
Der Elektronenstrahl 5 regt daher den Hohlraum 12 an und erhöht somit die Geseliwindigkeitsniodulation des von der 'Sekundä remissionselektrode ausgehenden Elektronenstromes.
Wenn bei dein Ausführungsbeispiel to- roidföi'niige Holilraumresonatoren mit eingebauten Gittern als Seli-,cinguiibgskreise benutzt werden. so können gegebenenfalls auch
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anders ausgebildete Schwingungskreise Ver- wendung finden, da die beschriebene Anordnung unabhängig von der Ausbildung der Schwi bgunglskreise ist.
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Electron tube with speed modulation. In the case of electron tubes with speed modulation, a beam of bundled electrons is speed-modulated at one point (of the beam, i.e. the electrons that pass through this point are slowed down or delayed, depending on the point in time at which they This speed-modulated electron beam is transformed into a density-modulated @ beam.
The transformation takes place in that the electron beam is sent through a field-free space in which the fast electrons can catch up with the slower electrons, so that at the end of this running space charge clusters of considerable charge density leave the running space. The respectively in the cargo clusters. Alternating energy contained in charge dilutions can then be used in such a way that the modulated electron beam is directed to a collecting electrode and the convection current transferred to this electrode is sent through a resonance circuit.
If necessary, however, the electron beam can also pass through an oscillatory fixed image in order to stimulate its natural frequency. The electrons then lose energy, which reappears as the oscillation energy of the old man.
During this process it is important that: the speed modulation does not require any energy, so that the input impedance of such a tube: is high even at very high frequencies. If a generator with a high internal resistance is to excite a oscillating circuit, it must have a high resonance resistance, since otherwise there is insufficient energy transfer. For this reason man uses. cavity resonators in transit time tubes, as these
the necessary high resonance resistance at high. Own frequencies. The grids are then expediently directly into the
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Built-in cavity resonators to avoid disruptive connection lines. In some cases it is also possible to dispense with grids if the cavity resonators are designed accordingly.
In the case of electron tubes with speed modulation, it has already become known to feed back the decoupling energy to the modulator. For this purpose, in the already known arrangements, the cavity resonator serving for coupling out the energy is connected to the cavity resonator serving as a modulator by a coaxial pipe. Such an arrangement, which is used, for example, in the so-called Iilystron, is shown schematically in FIG. 1.
The discharge vessel 1 receives a beam generation system consisting of a hot cathode 2, a Wehnelt cylinder 3 and an acceleration anode -1. The electron beam 5 emanating from the beam generating system first penetrates the grids 6, 7 of the modulator 8 and, after passing through the running space 9, the grids 10, 11 of the decoupler 12. After passing through. the grid 10, 11, the Elelztronenstrahl 5 impinges on the collecting electrode 13.
The electron beam is speed-modulated at the grids 6, 7 of the modulator 8. while the decoupling takes place via the g o grids 10, 11. The decoupler is located over a coaxial pipe 1-l serving for feedback. 15 in connection with the 3todulator 8.
If the resonance circuits in the illustrated Iilystron are formed by cavity resonators, other resonance circuits, such as coaxial pipes, are sometimes used. In these arrangements with a feedback line, a difficulty arises as the cavity resonators and the feedback line must be precisely matched, and the feedback line has an unfavorable influence on the quality of the resonators.
The invention relates to an electron tube in which the electron beam emanating from the cathode passes through a modulation and a decoupling system before it strikes the collecting electrode. According to the invention, the collecting electrode is designed as a secondary emission electrode, so that the secondary electron current emanating from the collecting electrode causes the decoupling energy to be fed back to the modulator. Obsolete by the subject matter of the invention: I therefore have a special Rüchkoppelleilung.
In the fil-. An exemplary embodiment with Eleltti-onei: i, iicl @ lzopoppel according to the invention is shown in a partly schematic manner. In the discharge vessel 1 there is a Cxliihlzathode 2, which is surrounded by a Welinelt cell 3. The emitter generation system also includes the Beselileunig-anode 4. The collecting electrode 13 is formed as a secondary emission electrode, in front of which a Wehnelt cylinder 16 and an acceleration electrode 17 are arranged.
The electron beam 5 first traverses the grids 6, 7, to which a control voltage is applied, which is used for speed modulation, and, after passing through the grids 111, 11 serving to decouple the energy, falls onto the collecting electrode 13, which is designed as a secondary emission electrode and on which a secondary electrode electron current is triggered.
For the secondary electron beam 18, the cavity resonator 12 a1: 5 modulator and the cavity resonator 8 act as an outcoupler. In this way, the resonator 8 is more strongly excited. The cavity resonator 8 is the modulator for the electron beam 5 emerging from the acceleration anode, so that the electron beam is strongly speed-modulated by this strongly excited resonator.
The electron beam 5 therefore excites the cavity 12 and thus increases the velocity modulation of the electron current emanating from the secondary remission electrode.
If, in your exemplary embodiment, to roid-shaped hollow space resonators with built-in gratings are used as selective, cinguistic circles. so can possibly also
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differently designed oscillation circles are used, since the described arrangement is independent of the design of the oscillation circles.