CH231586A - Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen sehr hoher Frequenz. - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen sehr hoher Frequenz.Info
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Description
Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen sehr hoher Frequenz. Es sind Vorrichtungen bekannt., bei wel chen mittels einer Steuerelektrode eine G.e- schwindigkeitssteuerung eines Elektronen bündels bewirkt wird, und die Geschwindig keitsänderungen des Bündels nachträglich in Intensitätsänderungen umgesetzt werden. Diese besondere Steuerungsart bietet den Vorteil, dass auch bei sehr hohen Frequenzen eine Herabsetzung der Eingangsimpedanz der Vorrichtung keinen ungünstigen Einfluss ausübt. Im Schweizer Patent Nr. 208065 der An melderin ist eine solche Vorrichtung, -die unter anderem zur Verstärkung oder Gleich richtung elektrischer Schwingungen sehr hoher Frequenz, z. B. mit Wellenlängen von 5 m bis zu 5 cm, geeignet ist, beschrieben. Die vorliegende Erfindung 'bezweckt .eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu 1sehaffen, die zur Erzeugung ungedämpfter Schwingungen von sehr hoher Frequenz geeignet ist. Erfindungsgemäss ist hierzu eine an der von .der Kathode abgewendeten Seite der Steuerelektrode angeordnete Elektrode vor gesehen, mittels .der dem Elektronenbündel Energie entzogen wird, und es ist eine die letztgenannte Elektrode mit der Steuerelek trode verbindende Rückkoppelleitun.g vorge sehen. Die Rückkoppelleitung kann aus einer vorzugsweise aus konzentrischen Leitern bestehenden Übertragungsleitung bestehen, deren Eigenfrequenz mit der Frequenz 'der erregten Schwingungen übereinstimmt. Die Zeichnung veranschaulicht Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt: <B><I>Mg.</I></B> 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 und 3 schematisch ein Elektronen bündel zur näheren Erklärung der Wirkungs weise der Vorrichtung. Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungs form der Vorrichtung nach Fi-. 1. Fig. 5 und 6 sind ein Längsschnitt bezw. ein Querschnitt einer andern Ausführungs form, während die Fig. 7, 8 und 9 wieder andere Ausfüh rungsformen der erfindungsgemässen Vorrich tung darstellen. In Fig. 1 ist eine Glasröhre mit einem langgestreckten Teil 10 und einem erweiterten Teil 11 wiedergegeben. An der einen Seite der Röhre ist ein eine Kathode 13, ein z# zy lindrische Elektrode 14 und eine Beschleu- nibmngselektrode 1,5 enthaltendes Elektroden system zur Erzielung eines Elektrodenbün- dels angeordnet. An der andern Seite dur Röhre ist eine Anode 17 angeordnet, -elche den Zweck hat, die von der Kathode<B>1.3</B> aus- gesandten Elektronen aufzufangen, und z. B. aus Graphit besteht. An der der I%athode zugewandten Seite der Anode 17 ist eine zy lindrische, zum Auffangen der von der Anode während des Betriebes ausgesandten sekundären Elektronen dienende Zylinder elektrode 18 angeordnet, welche somit ein in bezug auf die Anode negatives Potential auf weisen soll. In dem zwischen der Kathode und der Anode gelegenen Teil der Glasröhre. 10 sind Elektroden 20 angeordnet, mittels deren dein Potential der Innenseite ein bestimmter @,#Tert erteilt wird. Vorzugsweise bestehen diese Elektroden aus leitendem Werkstoff mit einem verhältnismässig hohen spezifischen Widerstand und sie sind ringförmig. Ferner sind mit Kontaktfedern 22 in Verbindung stehende Ansehlussleitungen 21 vorgesehen. Im wiedergegebenen Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 20 geerdet, während die Kathode ein in bezug auf die Erde negatives Potential von einigen Tausenden Volt und die Anode ein in bezug auf ,die Kathode posi tives Potential aufweisen. Einfacblreitsbalber ist in den Figuren angegeben, dass diese Spannungen aus Batterien 23 und 24 ent nommen werden. Zur Sicherstellung' einer guten Bündelung des zwischen der Kathode und der Anode verlaufenden Elektronenbündels sind Magnet- spulen 25 konzentri,-#eh zur Glasröhre ange ordnet. Diele Spulen werden mit Gleichstrom gespeist. In manchen Fällen kann es jedoch günstig sein, die Spulen \?5 durch Dauer magnete oder elektrostatische Bündelungs- mittel zu ersetzen. In der Vorrichtung ist ein Steuerraum angeordnet, der von einer rohrförmigen Um hüllung 30 mit Seitenwänden 31 und 31 um geben ist, welch letztere .senkrecht zur Rich tung des El;@ktroiieiibiindels stehen und sich bis in die unmittelbare Nähe der Glasröhre 10 erstrecken. Mittels dieser Wände wird das Grenzpotential des Steuerraumes in bestimm ter reise cinretellt. Gleichzeitig dient die #4arnd 31 zur elektrostatischen Abschirmung .des Steuerraumes in bezug auf das zur Her vorrufung des Elektronenbündels dienende Elektrodensystenr, so dass in diesem Raum auftretende Potentialänderungen keinen Ein fluss auf die Kathodenemission ausüben kön- nen. Eine Verhesserung dieser elektrosta- tis(dien Abschirmung besteht darin, die Sei tenwand 31 mit einem Fortsatz 32 zu ver- ,ehen. Im obengenannten schweizerischen Patent wird beschrieben, dass infolge der Potential änderungen in dem Steuerraum, in bezug auf das Grenzpolential dieses Raumes, eine Ge- scliwindigkeitssteuerrxng oder eine Geschwin digkeitsmodulation des Elektronenbündels entsteht. Diese Potentialänderungen werden von einer rohrförmigen Steuerelektrode 35 hervorgerufen, deren Enden in der unmittel baren 'Nähe der Wände 31 und 31' gelegen sind. Wenn das Potential .dieser langen Steuerelektrode periodisch geändert wird, und zwar durch Zuführung einer Steuerspannung', so wird eine möglichst grosse Geschwindig- keit-s,niodulation des Elektronenbündels statt finden, wenn die Länge der Steuerelektrode derart mit der Geschwindigkeit der Elek tronen zusammenhängt, dass die von den Elektronen zum Durchlaufen der Steuerelek trode 35 henötiate Zeit. mit einer halben Periode (oder einer ungeraden Anzahl hal ber Perioden) der Steuerspannung überein- stimmt. Unter diesen Umständen wird ein sieh :dem Steuerraum im Laufe einer positiven Halbperiode näherndes Elektron beschleunigt und, da dieses Elektron eine halbe Periode später den Steuerraum verlässt (d. h. im Laufe einer negativen Halbperiode) nochmals beschleunigt werden. In entsprechenderM'eise -,wird ein Elektron, wenn es sieh im Laufe einer negativen Halbperiode dem Steuerraum nähert, sowohl bei der Näherung als auch. bei dem Verlassendes Steuerraumes abgebremst. Infolgedessen werden die den Steuerraum verlausenden Elektronen voneinander ver schiedene Geschwindigkeiten aufweisen. Die in dieser Weise entstandenen Ge- sehwindigkeitsänderungen können bei niedri ger Steuerspannung verhältnismässig gering sein. Nichtsdestoweniger werden diese Ge schwindigkeitsänderungen in Änderungen der Elektronendiehte höherer Grössenordnung umgesetzt, .so dass eine erhebliche Verstärker wirkung erzielt wird. Dieses. wird an Hand der Fzg. 2 und 3 näher auseinandergesetzt werden. In. Fig. 2 ist der Zustand des Elektronen- bündele unmittelbar nach dem Verlassen des Steuerraumes, schematisch wiedergegeben worden. Dieses Elektronenbündel enthält durch schwarze Punkte angedeutete schnelle Elektronen a und durch kleine greise ange deutete langsame Elektronen b. In Fig. 3 ist der Zustand desselben Elek tronenbündels, jedoch einige Zeit später, wiedergegeben. In diesem Augenblick haben die schnellen Elektronen a infolge ihrer grö sseren Geschwindigkeit die langsamen Elek tronen b überholt. Durch dieses Überholen entstehen in dem Elektronenbündel Dichte änderu.ngen, d. h. Intensitätsänderungen, welch letztere mit den vorher vorhandenen Geschwindigkeitsänderungen und somit mit der der Steuerelektrode zugeführten Steuer spannung übereinstimmen. Die Umsetzung der Geschwindigkeits änderungen in Intensitätsänderungen erfor- @dert also nur den Verlauf einiger Zeit. Prak tisch kann dieses dadurch erreicht werden, da.ss man das Elektronenbündel nach dem Verlassen des Steuerraumes einen sogenann- ten " Überholungsraum" durchlaufen lässt, in dem das Elektronenbündel höchstens durch statische Felder beeinflusst wird. Bei der in F-ig. 1 wiedergegebenen Vorrichtungsoll der von dem rohrförmigen Leiter 38 umfasste Raum als Überh.olungsraum bezeichnet wer den. Dieses Rohr dient zur Abschirmung des Überholungsraumes in bezug auf die äussern elektrischen Felder. Gegebenenfalls konnte man an Hand des Obenstehenden erwarten, dass durch eine geeignete Bemessung der Länge des Über holungsraumes sogar eine sehr geringe Ge schwindigkeitsmodulation in<B>100%</B> Intensi tätsmodulation umgesetzt werden kann, oder mit .andern Worten, daB ,die höchst erreich bare Intensitätsmodulation von der Grösse .der Gesehwindigkeitsmodulation unabhängig ist. Dieses ist jedoch nicht der Fall, und zwar infolge der Raumladungen, in denen die gegenseitige Abstossung der Elektronen stark bemerkbar wird. Diese abstossenden Kräfte wirkendem Entstehen eines stark in seiner Intensität modulierten Elektronenbün dels entgegen. Infolgedessen wird die Inten sitätsmodulation nach Verlauf einer bestimm- ten Zeit ihren Höchstwert erreichen und darauf wieder abnehmen. Es hat sich herausgestellt, dass der von dem Elektronenbündel zur Umsetzung .der Geschwindigkeitsmodulation in eine mög lichst grosse Intensitätsmodulation zurückzu legende Abstand für kleine Amplituden der Geschwindigkeitsmodulation von dieser un abhängig ist. Die, erzielbare Modulation der Elektronendichte isst jedoch von vielen an dern Faktoren abhängig, nämlich von der mittleren Geschwindigkeit des Elektronen bündels, aderdurchschnittlichen Dichte der Elektronen in dem Bündel, der Steuenspan- nungsfrequenz, dem Durchmesser .des Bün dels, dem Durchmesser der das Bündel um gebenden Metall- und Glasteile und schliess lich von der Grösse der gegebenenfalls vor handenen, elektrostatischen oder magne tischen, das Bündel beeinflussenden Kräfte. Eine Annäherungsformel, mittels der die r=chtige Länge des Überholunäsranmes bu- stimmt werden kann, ist untenstehend wie- derbegeben: EMI0004.0009 In dieser Formel ist: L #,i die Gesamtlänge des Überholuiiäs- raumes in cm gemessen, T'" die durchschnittliche Ciescht@-üidigheit des Elektronenbündels in Volt, J" die Stromstärke des Strahls in in-1. die Wellenlänge der der Steuerelektrode zugeführten Urechsel:spannung in cm (im Vakuum), ca eine Konstante, deren ZVert durch die Abmessungen der G-lasliülle und der Elek trode bestimmt wird. In der Mehrzahl der Fälle weist diese Konstante eine zwischen 1,0 und ?,0 liegende Grösse auf, und vielfach kann mit einer Grösse von 1.3 gerechnet. werden. Nachdem die Gesamtlänge des Über- holung.sraumes mittels der obigen Formel be stimmt worden ist, kann eine Nachregelung zur Erreichung einer möglichst grossen Aus- gangsenergie durch Änderung der Ge4cliwin- rligkeit des Elektronenbündels erfolgen. Erd- lich kann noch eine sehr feine Regelung der obengenannten Einstellung durch 3nderung des Potentials der Elektrode ?0 erreicht U erden. An der von der Kathode abgewendeten Seite des Vberholungsraumes ist eine die Glasröhre 10 umfassende Elektrode 4:1 an geordnet. Mit Hilfe einer derartigen Elek- fzode kann dem in seiner Intensität inodulier- ten Elektronenbündel Energie entzogen icer- den. Die dem Elektronenbündel mittels die- =er Elektrode entzogene Energie wird der Steuerelektrode 35 über eine Rückkoppellci- tung zugeführt. Diese Rückkoppelleit,ing ,vird durch-zwei konzentrische Leiter 41 und 11 gebildet, deren Länge derart gewählt ist. dass die Eigenfrequenz dieser Rückkoppel leitung mit. der Frequenz der infolge der Rückkopplung hervorgerufenen ungedämpf- tcn Schwingungen übereinstimmt. Um mög- l:elist grosse in der Rückkoppelleitung indu zierte Ströme zii erhalten. ist es günstig, der Elektrode 4,7) eine mit denn Abstand der auf- ein; inderfolgenden Inteirsitätsmaxima und Minima in dem Bündel übereinstimmende Länge zu geben. Unter diesen Umständen \wird sich ein sich der Elektrode 45 nähern des Intensitätsmaximum gleichzeitig mit einem sich von der Elektrode entfernenden Intensitätsminimum auftreten. Hiedurch wird in der Rückkoppelleitung ein starker Sti,omstoss hervorgerufen werden. In ent- sprechender Weise entsteht in der Rückkop- pelleitung ein starker Stromstoss, wenn sich ein Intensitätsmaximum von der Elektrode enlfernt, während .sich gleichzeitig ein In- tensität,sminimum der Elektrode nähert. In folge der an den Enden der Übertragungs- li,itung 41. 44 vorhandenen Kapazität wird die gemessene Optimallänge der Übertra gungsleitung kleiner als ihre, eine halbe Wel- lenlänge oder eine Anzahl halber Wellen längen betragende theoretische Optimallänge sein. Um der Belastungsimliedanz die von dem olienlxaschricbenen Schwingungserreger her- vorgerufenen Schwingungen zuzuführen, müssen zusätzliche Mittel vorgesehen werden, mittels deren dem in seiner Intensität modu- lierten Elektronenbündel Energie entzogen werden kann. In Fig. 1 ist hierzu in der unmittelbaren Nähe der Elektrode 45 eine über einen Lei ter 48 mit der Belastungsimpedanz verbun dene Platte 47 angeordnet. Der Leiter 48 ist der innere Leiter einer aus konzentrischen Leitern bestehende Übertragungsleitung, de ren Aussenleiter mit 50 angedeutet ist und mit einer .die Koppelelektrode 45 umgebenden Hülle 39 verbunden ist. Die rohrförmige Hülle 39 ist mit den Teilen 38 und 30 leitend verbunden und geerdet. Die Räume. in denen die Steuer- bezw. die Rückkoppelelektrode angeordnet .sind, und die zwischen diesen bei den Elektroden gelegenen Räume sind folg lieh von einer gemeinschaftlichen, leitenden Hülle umgeben. In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausfüh- rungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 dar gestellt, welche sich von der in Fig. 1 wieder gegebenen Vorrichtung durch Anwendung anderer Mittel, durch welche die erregten Schwingungen einer Belastungsimpedanz zu geführt werden, unterscheidet. An Stelle der Platte 47 ist an der von der Kathode abge- wendeten Seite der Koppelelektrode 45 eine rohrförmige Elektrode 56 vorgesehen, welche in bezug auf die Koppelelektrode 45 isoliert angeordnet und von dieser mittels einer Um hüllung 55 elektrostatisch abgeschirmt ist. Als Verbindungsleitung mit der Behastungs- impe,danzdient eine aus konzentrischen Lei tern bestehende Übertragungsleitung, deren Aussenleiter 57 mit der Hülle 55 verbunden ist, während der Innenleiter 58 mit d er Aus gangselektrode 56 in Verbindung steht. Diese Ausführungsform weist in bezug auf die Ausführungsform nach Fig. 1 den Vorteil auf, @dass die Belastungsimpedanz keine Dämpfung des Kreises des Schwingungs- erregers hervorruft, weil diese davon voll kommen getrennt ist. Bei den in Fig. 1 und Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsformen ist die Rückkoppelleitung länger als im Hin blick auf die darin auftretenden Verluste er wünscht ist, während diese Ausführungs form ebenfalls hinsichtlich des mechanischen Aufbaues Schwierigkeiten verursachen kann, weil die Rüekkoppelleitung um die Spule 25 herumgeführt worden ist. In Fig. 5 und 6 ist eine Ausführungs form der erfindungsgemässen Vorrichtung wiedergegeben, in der diese Schwierigkeiten vermieden sind. Die Räume, in denen die Steuer- und die Koppelelektrode 72 bezw. 73 angeordnet sind, sowie der von einer rohr- förmigen Abschirmung 66 umgebene Über holungsraum. befinden sich innerhalb einer gemeinschaftlichen, leitenden Hülle 65. Die leitende Hülle 65 ist an jedem der Enden durch eine damit verbundene und mit einer Aussparung versehene Metallplatte 68 bezw. 69 abgeschlossen. Das Potential an. den Gren zen des. Steuerraumes und des die Koppel elektrode<B>73</B> enthaltenden Raumes wird durch die Potentiale des Innenrandes der Platten 68 und 69 und durch die Enden des rohrför migen Leiters 66 bestimmt. Die Abschirmung 66 ist durch die Stütze 67 (Fig. 6) mit der Hülle 65 leitend verbunden, welch .letztere, wie bei den obenbeschriebenen Ausführungs- beispielen, z. B. geerdet sein kann. Die Rück koppelelektrode 73 und .die Steuerelektrode 72 sind untereinander durch zwischen der Hülle 65 und der Abschirmung 66 angeord nete Leiter 74 und 75 verbunden. Diese Lei ter werden durch Isoliermaterial 78, 79 abge stützt. Bei geeigneter Wahl der Abmessungen verhalten sich .die Leiter 74 und 75 wie .die innern Leiter einer Übertragungslinie, deren Leiter 66 und Hülle 65 die weiteren Elemente bilden.. Unter diesen Umständen sollen auf den Leitern 74 und 75 stehende Wellen auf treten, und, wenn diese Leiter die Länge einer halben Welle aufweisen, werden Span nungsbäuche an,den Enden auftreten. Die an der Steuerelektrode 72 auftretenden Span nungen, bewirken eine Geschwindigkeits- steuerung des Elektronenbündels, während die infolgedessen auftretenden Intensitäts änderungen im Elektronenbündel .derartige Spannungen an der Elektrode 73 hervorrufen, dass in den Leitern 74, 75 stehende Wellen aufrechterhalten werden. Zur Fokussierung des Elektronenbündels ist eine die Hülle 65 umfassende Spule 25 vorgesehen. Wie ohne weiteres deutlich sein wird, wird durch .diese Anordnung erreicht, ,dass die Rückkoppelleitung eine möglichst ,geringe Länge besitzt. Die hervorgerufenen Schwingungen wer den mittels einer Elektrode 80 einer Bela stungsimpedanz zugeführt. Ebenso wie in den Ausführungsformen nach F'ig. 4, ist diese Elektrode von einer leitenden Hülle 81 um geben, welche jedoch leitend mit der geerde ten Hülle 65 verbunden sein kann. In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungs form der erfindungsgemässen Vorrichtung wiedergegeben, wobei der Steuerraum, der Überholungsraum und der die Koppelelek trode enthaltende Raum gleichfalls von einer gemeinsamen leitenden Hülle 86 umgeben sind. An beiden Enden ist diese Hülle mittels einer mit. einer Aussparung versehenen Platte 88 bezw. 89 abgeschlossen. Im Gegensatz zu den bereits beschriebenen Ausführungs- beispielen werden in diesem Falle die Steuer- und -die Rückkoppelelektrode von den Enden eines. konzentrischen, innerhalb der Hülle 86 und in bezug auf diese isoliert angeordneten Leiters 85 gebildet. Die Hülle 86 und der Leiter 85 bilden eine 1_\bertragungsleitung, deren Eigenfrequenz durch die Länge dieser beiden Teile bestimmt wird. Dieses Sv:tem < < -ird -durch die Wirkung des Elektronenbün dels in seiner Eigenfrequenz angestossen. Die Geschwindigkeitssteuerung des Elektronen bündels erfolgt hierbei durch den Einfluss des zwischen der Platte 88 und dem linken Ende des Leiters 85 auftretenden elektrischen Fel des. Diese Geschwindigkeitssteuerung wird innerhalb des im Leiter 85 gelegenen Raumes in Intensitätsmodulation umgesetzt, welch letztere wieder Wechselspannungen zwischen dem rechten Ende des Leiters 85 und der Platte 89 hervorruft. Die hervorgerufenen Schwingungen können, in den obenbeschrie- benen Ausführungsbeispielen, ent.sprechen- derweise einer Belastungsimpedanz zuge führt werden. Diese Ausführungsform weist den Vor teil auf, sehr einfacher Bauart zu sein, wäh rend ausserdem die zwischen den entsprechen den Enden des Leiters 85 und der Hülle 86 vorhandenen Kapazitäten sehr gering sind, so dass diese Vorrichtung zur Erregung von Schwingungen mit äusserst kleinen Wellen längen besonders geeignet ist. Es. soll jedoch darauf hingewiesen werden, dass die Beein flussung des Elektronenbündels geringer al.s bei den oben beschriebenen Vorrichtungen ist. Dieses ist eine Folge .der Tatsache, dass bei dieser Vorrichtung das Elektronenbündel aus schliesslich bei ,der Annäherung ari den Steuerraum beeinflusst wird und bei dem Verlassen des Rückkoppelraumes Energie abgibt. Bei Vorrichtungen zur Hervorrufung äusserst hoher Frequenzen ist es erwünscht, die Kapazität an den Enden der als Rück koppelleitung ,dienenden Übertragungsleitung möglichst niedrig zii halten, da sonst die Länge der verschiedenen Teile sehr klein wird. was bauliche Schwierigkeiten verur- saelit. .ln den Fig. 8 und 9 ist im Längs- : schnitt benv. im Querschnitt eine Ausfüh rungsform wiedergegeben, mittels der eben falls die Ausführungsform nach Fig. "c erzielt wird, wobei jedoch die Beeinflussung des Elektronenbündels nicht kleiner ist, als bci den in den übrigen Figuren wiedergegebenen .1usführungsbeispielen. Zu diesem Zwecke ist innerhalb der Hülle 95 ein an zwei Stellen unterbrochener rohr- föriniger Leiter vorgesehen, dessen Teile mit 1(t0, 101 und 102 bezeichnet sind. An den Enden der Hülle 95 sind mit. einer Ausspa rung versehene und leitend mit einem der Enden des Teils<B>100</B> bezw. 102 verbundene Platten 98 bezw. 99 angeordnet. An den 1'n terbrechungsstellen des innern rohrförmigen Leiters sind jeweils eine Steuerelektrode lna und eine Koppelelektrode 106 angeordnet. welche, ebenso wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, rohrförmig ausgebil- detsind. Jede der Elektroden ist .durch Stüt zen 108 mit der Hülle 95 leitend verbunden. Die beiderseits von den Unterbrechungsstel len gelegenen Teile 100, 101 bezw. 101, 1t)2 sind untereinander mittels der Leiter 103 verbunden. Wenn die Hülle 95 geerdet ist, so werden von dem Elektronenbündel stehende Wellen in den Teilen 100,<B>101</B> und 102 hervorge rufen. Infolgedessen entstehen periodische Änderungen des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 105 und den benachbarten Enden der Teile 100 und 101. Diese Ände rungen verursachen eine in dem vom Teil <B>101</B> umgebenen Raum in Intensitätsmodu- lation umgesetzte Geschwindigkeitsmodula tion des Elektronenbündels. Diese Intensi tätsmodulation verursacht<B>nun,</B> ebenso z. B. wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, Weeliselspannungen zwischen der Elektrode 106 und den benachbarten Enden der Teile 101 und 102. Die letztgenannten Wechsel- spannungen werden da-3 Auftreten stehender Wellen in den Teilen 100, 101, 102 unter stützen. Die in den Fig. 8 und 9 wiedergegebene Vorrichtung kann zur Hervorrufung elektri scher Schwingungen derartiger Frequenz ver wendet werden, dass die Länge .der von der Hülle 95 und den Teilen 101, 102 gebildeten Übertragungsleitung mit einer halben Wel t' der hervorgerufenen Schwingungen übereinstimmt. Die Wirkung der Vorrichtung ist jedoch ebenfalls befriedigend, wenn die Länge der erwähnten Übertragungslinie mit -einer gan zen Wellenlänge übereinstimmt. Wie bereits im obigen angedeutet wurde, ist 'die kapazitive Belastung des Rückkoppel kreises bei dieser Vorrichtung gering. Dies ist eine Folge der Tatsache, dass die meisten der .die Elektrode 105, 106 umgebenden Teile .dasselbe Potential wie diese Elektroden auf weisen. Hiedurch ist diese Vorrichtung beson ders zum Hervorrufen von elektrischen Schwingungen mit einer Wellenlänge von z. B. 30 cm oder weniger geeignet.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen sehr hoher Frequenz, in der eine .Steuerelektrode vorgesehen ist, mittels der eine Geschwindigkeitssteuerung des Elek tronenbündels bewirkt wird, welche Ge schwindigkeitsänderungen nachträglich in Intensitätsänderungen umgesetzt werden und wobei an der von der Kathode abgewendeten Seite der Steuerelektrode eine Elektrode an geor4net ist, mittels der dem Elektronen bündel Energie entzogen wird, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Rückkoppelleitung vorgesehen ist, welche die letztgenannte Elek trode mit der Steuerelektrode verbindet, und zwar derart,dass ungedämpfte elektrische Schwingungen erzeugt werden. UNTERANSPRüCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die von dem Elek tronenbündel zu durchlaufende Entfernung zwischen der Steuerelektrode und der $ück- koppelelektrod e derart gewählt ist,dass durch .die Geschwindigkeitssteuerung im Elektro- nenbündel auftretende Geschwindigkeitsände- rungen in der Nähe der Rückkoppelelektrode in Intensitätsänderungen höherer Grössenord nung umgesetzt werden. 2.Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Rückkoppel leitung von einer Übertragun.gsleitung,deren Eigenfrequenz mit ,der Frequenz der hervor- gerufenen Schwingungen übereinstimmt, ge bildet ist. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die genannte Übertragungsleitung aus konzentrischen Lei tern besteht. 4.Vorrichtung nach Patentanspruch, .da- .durch gekennzeichnet, dass die Räume, in denen jeweils die Steuer- und die Rückkopp lungselektrode angeordnet sind, und der zwi schen diesen beiden Elektroden gelegene Raum von einer gemeinsamen leitenden Hülle umgeben sind. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, .da durch gekennzeichnet, dass die Hülle von mindestens einem Teil der Rückkoppelleitung gebildet ist. 6.Vorrichtung nach TTi nteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass jedes der Enden der Hülle von einer leitend mit dieser ver bundenen und eine Aussparung aufweisenden Metallplatte abgeschlossen ist. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, da .durch gekennzeichnet, dass der von dem Elek,tronenbündel zwischen der Steuer- und Rück koppelelektrode durchlaufene Raum durch eine im Innern der Hülle gelegene und mit dieser leitend verbundene elektrostatische Abschirmung umgeben ist und zwischen der Hülle und der Abschirmung der die Steuer- und die Rückkoppelelektrode .gegenseitig verbindende Leiter angeordnet ist. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Steuer- und die Rückkoppelelektrode von den Enden eines Leiters gebildet sind. 9.Vorrichtung nach Unteranspruch R, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Lei ter rohrförmig und konzentrisch innerhalb der Hülle und in bezug auf diese isoliert an geordnet ist. 10.Vorrichtung nach Unteranspruch -1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hülle ein den vom Elektronenbündel durch- laufenen Raum umfassender, an zwei Stellen unterbrochener rohrförmiger Leiter angeord- net ist, dessen Enden leitend mit den entspre chenden Enden der Hülle verbunden sind, und dass an den Unterbrechungsstellen Elek troden angeordnet sind,während die beider seits von den Unterbrechungsstellen gelegenen Teile des rohrförmigen Leiters gegenseitig leitend verbunden sind. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Un- terbrechunässiellen an,reordneten Elektroden rohrförmig und leitend mit der Hülle ver bunden sind.1\?. Vorrichtun nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an der von der Kathode abgewendeten Seite der Riick1,op- pelelektrode eine in bezug auf .diese elektrisch isolierte Elektrode angeordnet ist, mittels der die hervorgerufenen Schwingungen einer Ausgangsimpedanz zugeführt werden können. 13. Vorrichtung nach Unteranspruch 12. dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Elektrode elektrostatisch abgeschirmt ist.
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