Elektrische Vorrichtung mit thermischen Mitteln zum Einstellen der Lage eines in einer gasdichten Hülle eingeschlossenen Teils derselben. Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung mit einem in einer gasdieUten Hülle eingeschlossenen, eine Lageeinstellung erfordernden Teil.
Es gibt eine grosse Anzahl verschiedener elektriseher Vorrichtungen, welche einen in einer gasdichten, insbesondere evakuierten 1fülle eingeschlossenen Teil aufweisen, der von aussen her in seiner Lage einzustellen ist. Eine Vorrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist beispielsweise eine Elektronenentladungsvorrichtung, mit ,einem Hohlraumresonator, durch welchen ein Elektronenbündel hindurchtritt, wobei das ,ganze Elektronensystem samt dem Hohlraum- iesonator in einer evakuierten Hülle einge schlossen ist.
Bei solchen Vorrichtungen ist ,es oft erforderlich, die Abstimmung des Hohl- raumresgonators zu verändern, was häufig durch Deformation oder Verstellung einer Wand des Resonators erfolgt. Es wurden zahlreiche Vorschläge für die Einstellung der Resonatorwand von ausserhalb der Hülle<B>ge-</B> macht, und diese Vorschläge enthalten ge wöhnlich die Verwendung metallischer, an der Hülle angebrachter Bälge, so dass eine mechanische Kraft von ausserhalb der Hülle auf die Resonatorwand übertragen werden kann, um die Lage der Wand ändern zu kön nen.
Ein anderes Beispiel einer elektrischen Vorrichtung, bei welcher es erforderlich sein hann, die Lage eines in der Hülle eingeschlos- senen Teils zu ändern, ist ein in einer gas dichten Hülle, eingeschlossener elektrischer Kondensator, wobei, um die Kapazität des Kondensators zu ändern, die eine Elektrode des Kondensators relativ zur andern von ausserhalb der Hülle bewegt werden muss. Da alle Teile der Vorrichtungen, welche durch die Hülle hindurehtreten, gasdicht mit der Hülle verbunden sein müssen, ist es nicht ohne weiteres möglich, die Lage von Teilen innerhalb der Hülle zu ändern, wenn nicht die Verwendung metallischer Bälge zu Hilfe genommen wird,
was zu praktischen Sellwie- rigkeiten Veranlassung gibt. Anderseits wurde bei Elektronenenfladungsvorrichtungen mit Hohlraumresonatoren angeregt, den Resonator durch Bewegen einer Wand durch thermische 'Mittel abzustimmen. Beispielsweise wurde vor geschlagen, eine mit der Resonatorwand ver bundene Stange zu erhitzen und dadurch aus zudehnen, oder ein mit einer Stange, die ihrer seits mit der Resonaforwand verbunden ist, verbundenes bügelförmiges Glied zu erhitzen.
Diese früheren Vorschläge haben jedoch den Nachteil, dass, wenn es auch möglich ist, eine Einstellung der Wand durch thermisahe Aus dehnung der Stange oder des bügelförmigen Gliedes zu bewirken, die Einstellgeschwindig keit in entgegengesetzter Richtung durch die Geschwindigkeit der Abkühlung der Stange oder des bügelförmigen Gliedes begrenzt ist.
Ferner muss die für die thermische Ausdeh- nung verwendete Temperatur hoch sein, um eine genügende Abkühlungsgeschwindigkeit zu erlialten, so dass die bei Erhitzung, er- ZD reichte Lage der Resonatorwand sich in einiger Entfernung von ihrer Lage befinden muss, wenn die Stange oder das bügelförmige Glied kalt ist, und es wurde in der Praxis gefunden, dass dieser Abstand etwa das zwei- bis drei fache der Strecke betragen muss,
übe#r welche das Abstimmungsglied sich für einen be stimmten Abstimmungsbereich bewegen muss.
Die<B>-</B> Erfindung bezweckt eine elektrische Vorrichtung zu schaffen, welche mit verbes serten thermischen Mitteln für die Einstellung der Lage eines in der Hülle befindlichen Teils ,derselben versehen ist.
Gemäss der Erfindung ist die Vorrichtung in der Weise ausgebildet, dass die tliermi- sehen Mittel. wenigstens zwei thermiscU aus dehnbare Glieder aufweisen, wobei eine Ka thode für die Erwärmung der Glieder durch Elektronenaufprall vorgesehen ist, dass Mit tel zur Regelung der diesen Gliedern zuge führten Elektronenströme vorhanden sind, um die Erwä.rmung der Glieder einzeln zu regeln, wobei diese Glieder mit dem die Lage einstellung erfordernden Teil gekuppelt und so angeordnet sind, dass die thermische Aus dehnung des einen Gliedes eine Bewegung des Teils in der einen Richtung,
und die ther mische Ausdehnung des andern Gliedes die Bewegung des Teils in der entgegengesetzten Richtung bewirkt, so dass die Einstellung des Teils in irgendeiner der beiden Richtungen durch verschiedene Erltitzung der genannten Glieder erfolgen kann. Es ist ersichtlich, dass bei einer solchen Anordnung eine Änderung der Lage des einzustellenden Teils in jeder Richtung durch stärkeres Erhitzen des einen Gliedes als des andern bewirkt werden kann.
Zweekmässigerweise sind die beiden thermisch ausdehnbaren Glieder derart angeordnet, dass eine Änderung der Lage des Teils nur dann eintritt, wenn die beiden Glieder auf ver schiedene Temperatur erhitzt sind, so dass die Lage des einzustellenden Teils im kalten Zustand der Glieder praktisch die gleiche ist, wie wenn "", Glieder auf gleiche Tempera tur erhitzt sind.
Die Erfindung ist nicht nur für die<B>Ab-</B> stimmung von Hohlraumresonatoren bei ihrer Verwendung bei geschwindigkeitsgesteuerten Elektronenentladungsvorriehtungen verwend bar, sondern %ue'h bei andern elektrischen Vorrichtungen, wo es infolge der Verwen- duno- von evakuierten oder gasdiehten Hüllen <B><I>kn</I></B> nicht einfach möglich ist, die Lage eines Teils einzustellen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. el Fig. <B>1</B> zeigt im Längsschnitt eine Ausfüh rungsform einer Elektronenentladungsvor- richtung mit Hohlraumresonator.
Fig. 2 zeigt schematisch eine andere Aus- :Z führungsfarm der thermischen Mittel.
Bei der Ausführungsform nach Fig. <B>1</B> ist der im Schnitt dargestellte Hohlraumresona- tor <B>1</B> einer geschwindigkeitsgesteuerten Elek- tronenentladungsvorrielitung in einer eva- huierten Hülle 2 angeordnet. In der Nähe des Resonators <B>1</B> ist eine Kathode<B>3</B> in einem Kathodenschild 4 angeordnet.
Der Resonator <B>1</B> ist mittels mehrerer Stangen<B>5</B> gehalten, von denen zwei dargestellt sind, undder Schild 4 ruht auf einer isolierenden Scheibe<B>6,</B> welche ebenfalls an den Stangen<B>5</B> befestigt ist. Die Stangen<B>5</B> stützen sich mittels Stangen<B>8,</B> von denen eine auf der Zeichnung dargestellt ist., auf den Quetschfuss <B>7</B> der Hülle.
Die darge stellte Vorrichtung dient als selbsterregter Schwingungsgenerator, und der Resonator <B>1</B> ist mit einem Beschleunigungsgi-Her <B>9</B> und einem Gitterpaar<B>10</B> versehen, wodurch die aus der Kathode<B>3</B> austretenden Elektronen durch das Gitter<B>9</B> beschleunigt und veranlasst werden, durch die Gitter<B>10</B> hindurchzutreten, wodurch. die Elektronen geschwindigkeits moduliert werden, worauf sie zu einer reflek tierenden Elektrode<B>11</B> gelangen, an welcher sie reflektiert werden und durohdie Gitter<B>10</B> zurückkehren.
Die von dem Seltwingungs- generator erzeugten Schwingungen werden von dem Resonator <B>1</B> durch ein konzentrisches Kabel 12 abgeleitet. Zur Abstimmung des Resonators <B>1</B> ist seine obere Wand<B>13</B> verstellbar, zu welchem Zwecke thermische Mittel vorgesehen sind. Diese weisen zwei thermisch ausdehnbare Glieder 14,<B>15</B> in Form gebogener Streifen auf, welche von<B>je</B> einem starren, rechteckigen Träger<B>16</B> bzw. <B>17</B> getragen werden. Diese Träger sind an ihren Enden:durch Halter<B>18,</B> <B>19</B> miteinander verbunden.
Die gebogenen Streifen 14,<B>15</B> sind an ihren Enden an den Trägern<B>16, 17,</B> welche mit längliahen Schlit zen 20, 21 versehen sind, befestigt, z. B. in- ,-esehweisst. Der Streifen 14 ist mit einer I Stange 22)- verbunden, deren oberes Ende an einer starren Scheibe<B>23</B> befestigt ist, welche vn den obern Enden der Stangen<B>5</B> angebracht ist, während der Streifen<B>15</B> mit einer Stange <U>24</U> verbunden ist, welche mit einer Hülse<B>25</B> in Verbindung steht, die an der Wand<B>13</B> des Resonators <B>1</B> befestigt ist.
Die Hülse 2,5 dient zugleich als Träger für die reflektie rende Elektrode<B>1.1,</B> welche an einer isolieren den Scheibe<B>26</B> angebracht ist. Die Streifen 14 und<B>1.5</B> weisen die gleiche Krümmung auf und sind so zueinander angeordnet, dass der Abstand zwischen ihnen über ihre ganze Länge der gleiche-ist. Jeder Streifen kann für sich erwärmt werden. Die Erwärmuno, k# erfoh,t durch Bombardement mit Elektronen, ,velche aus der länglichen Kathode<B>27</B> aus treten, die zwischen den.
Streifen 14,<B>15</B> an geordnet ist, wobei die Elektronenemission aus <B>D</B> der Oberfläche der Kathode<B>27</B> gegen jeden Streifen 14,<B>15</B> einzeln durch Steuerelektroden <B>28, 29</B> geregelt wird. Falls gewünscht, können anstatt einer Kathode<B>27</B> mehrere Kathoden -eo:rdnet sein.
Wenn der Streifen<B>15</B> erhitzt wird und sich ausdehnt, biegt er sich stärker durch und sucht dabei die Wand<B>13</B> nach oben zu be wegen, und wenn der Streifen 14 erhitzt, wird, dehnt er sieh ebenfalls aus, biegt sich stärker durch und ist bestrebt, die Wand<B>13</B> abwärts zu bewegen.
Wenn beide Streifen 14, <B>15</B> auf die cleiche Temperatur gebracht wer- n den, tritt keine Änderung der Lage der Wand <B>kn</B> <B>13</B> ein, so dass die Wand, wenn die Streifen 14, 15 kalt sind, sieh in der gleichen g mitt- leren Arbeitslage befindet, wie wenn beide Streifen gleich stark erwärmt sind.
Sobald jedoch eine verschiedene Erwärmung der Streifen 14 und<B>15</B> erfolgt, wird der Wand<B>13</B> eine Bewegung erteilt, welche von der Ver- echiedenheit der Erwärmung, abhängt. Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Resonator gewöhnlich auf einem positiven Potential gehalten, welches auf die Streifen 14,<B>15</B> Übertragen wird, da alle Teile metallisch und nicht voneinander isoliert sind, so #dass die Streifen die bombardierenden Elektronen aus der Kathode<B>27</B> sammeln.
Wenn die Streifen 14,<B>15</B> nicht mit dem Resonator <B>1</B> elektrisch verbunden sind, werden getrennte, Leitungen erforderlich, durch welche die Streifen 14-. <B>15</B> auf geeigneten Arbeitspotentialen erhalten werden. Um den Grad der Erwärmung jedes Streifens 14,<B>15</B> zu regeln, werden die im Be trieb den Steuerelektroden<B>28, 29</B> zugeführ ten Spannungen geändert, um,die Elektronen- en-iission und dadurch die Stärke des Bombar dements der Streifen 14,<B>15</B> zu regeln.
Durch die dargestellte und beschriebene Anordnung kann die Bewegung der Wand <B>190</B> durch verschiedene Erwärmung der Streifen 14 und<B>15</B> bewirkt werden, wodurch der erwähnte Nachteil derjenigen Anordnung vermieden wird, bei welclier die Einstellung des Teile in der einen Richtung durch<B>Ab-</B> kühlung bewirkt wird.
Die dargestellte Ausführung der Vorrich tung ist besonders für die Verwendung bei automatischer Frequenzregelung geeignet, wo bei die passende Frequenz durch geeignete Vorspannung der Steuerelektroden<B>28, 29</B> erhalten wird, und die Vorspannungen dann automatisch von dem Ausgang eines Diskrimi- nators mit einem Rührenpaar in Gegentakt- sehaltung gesteuert werden.
Die Vorspan- nungen können auch mit Unterbrechungen an die Steuerelektroden<B>28, 29</B> angelegt wer den, wobei die Tastfrequenz, mit welcher die Spannungen angelegt werden, gesteuert wird, um die Abstimmung des Resonators <B>1</B> zu regeln.
Anstatt ein Paar gebogener Streifen 14,<B>15</B> anzuwenden, können auch andere Mittel zum genannten Zweck verwendet werden. Bei- ,spielsweise ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die Stange 24 an einem Ende eine- starren Schiene<B>30</B> befestigt, anderen anderem Ende rechtwinklig zu ihr im Abstand von einander zwei parallele, thermisch ausdehn- -bare Glieder<B>31, 32</B> befestigt sind, die an einem starren Träger<B>33</B> angebracht sind und in analoger,
jedoch nicht dargestellter Weise wie in Fig. <B>1</B> voneinander verschieden er wärmt werden können. Wenn das Glied<B>31</B> erwärmt wird, neigt die Schiene<B>30</B> dazu, um ,das Ende des andern Gliedes<B>32</B> nach unten zu schwenken, und wenn das Glied<B>32</B> erhitzt wird, neigt die Schiene<B>30</B> dazu, umdas Ende des Gliedes<B>31</B> nach oben zu schwenken, wo bei die Bewegung des entgegengesetzten Endes der Schiene<B>30</B> auf die Stange 24 über tragen wird.
Die in Fig. <B>9,</B> dargestellte An ordnung ist nicht so vorteilhaft wie #diejenige nach Fig. <B>1,</B> da sich aus Fig. 2 ergibt, dass beim Erwärmen der Stangen<B>31</B> und<B>32</B> eine Bewegung der Schiene<B>30</B> eintritt, während beider Anordnung nach Fig. <B>1</B> keine Bewe gung der Stange 24 eintritt, bis die Streifen 1.4" <B>15</B> voneinander verschieden erwärmt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwen dung bei Elektronenentladungsvorrichtungen mit Ilohlraumresonator beschränkt, vielmehr ist sie an beliebigen andern elektrischen Vor richtungen anwendbar, die in einer gasdichten Hülle einen Teil aufweisen, der eine Ein stellung erfordert. Ferner kann die Erfin dung bei Elektronenentladungsvorrichtungen mit Hohlraumresonator verwendet werden, .bei welchen die Abstimmung des letzteren mittels eines oder mehrerer Kolben erfolgt. Falls gewünscht, können für die thermi-seh ausdehnbaren Glieder Bimetallstreifen ver wendet werden.