CH221441A - Electron tube with speed modulation. - Google Patents

Electron tube with speed modulation.

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CH221441A
CH221441A CH221441DA CH221441A CH 221441 A CH221441 A CH 221441A CH 221441D A CH221441D A CH 221441DA CH 221441 A CH221441 A CH 221441A
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Licentia Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/02Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators
    • H01J25/10Klystrons, i.e. tubes having two or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the zone of the input resonator
    • H01J25/12Klystrons, i.e. tubes having two or more resonators, without reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the zone of the input resonator with pencil-like electron stream in the axis of the resonators

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Elektronenmöhre mit Geschwindigkeits- modulation, bei der der von der Kathode ausgehende Elektronenstrahl vor Auftreffen auf die Auffangelektrode ein Modulations- und ein Auskoppelsystem durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangelektrode als Sekundäremissionselektrode ausgebildet ist, so,dass der von der Auffangelek- trode ausgehende Sekundärelektronenstrom eine Rückkopplung der Auskopplerenergie auf den Modulator bewirkt. Claim: electron carrot with speed modulation, in which the electron beam emanating from the cathode passes through a modulation and a decoupling system before it hits the collecting electrode, characterized in that the collecting electrode is designed as a secondary emission electrode so that the electron beam emanating from the collecting electrode Secondary electron current causes the decoupling energy to be fed back to the modulator. UNTERANSPRUCH: Elektronenröhre nach Patentanspruoh, dadurch :gekennzeichnet, dass das Modulations- und. das Awskoppelsystem aus Hohlraumresonatoren bestehen. SUBClaim: Electron tube according to patent claim, characterized in that the modulation and. the coupling system consist of cavity resonators.
CH221441D 1940-09-17 1941-08-06 Electron tube with speed modulation. CH221441A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE965726C (en) * 1949-06-02 1957-06-19 Csf Traveling field pipes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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