Laufzeitröhre für sehr kurze elektrische Wellen. Die Erfindung betrifft eine Laufzeitröhre für sehr kurze elektrische Wellen, bei wel cher ein Elektronenstrahl in seiner Geschwin digkeit moduliert wird und nach der Um wandlung der Geschwindigkeitsmodulation in eine Dichtemodulation in den von zwei Elek troden begrenzten Auskoppelraum eintritt, in welchem er seine Hochfrequenzenergie an einen Schwingungskreis, vorzugsweise einen llohlraumschwingkreis, abgibt. Es ist bekannt, zur Geschwindigkeitsmodulation zwei aufein- anderfolgende, z. B.
Bitter- oder blendenför- mige Elektroden vorzusehen, auf welche ein feldfreier Raum und schliesslich ein ebenfalls von zwei Elektroden begrenzter Auskoppelraum folgt. Bei dieser als Klystron bekannten Röhre durchfliegt der auf eine bestimmte Geschwin digkeit vorbeschleunigte Elektronenstrahl die beiden die Steuerstrecke begrenzenden, die hoehfrequente Wechselspannung führenden Gitter und wird dabei in seiner Geschwindig keit moduliert.
Diese Geschwindigkeitsmodu lation setzt sich in dem darauffolgenden Lauf raum in eine Dichtemodulation um, so dass die Elektronen, im wesentlichen in ihrer Dichte moduliert, in den Auskoppelraum ein treten und an den mit den beiden Auskoppel- elektroden verbundenen Schwingungskreis ihre Energie abgeben. Handelt es sich nicht. um die Verstärkung, sondern um die Er zeugung von Schwingungen, so wird durch Rückkopplung ein Teil der ausgekoppel- ten Hochfrequenzenergie auf das Steuer system übertragen.
Auf Grund von Überle gungen über die Vorgänge in einer solchen Röhre*wurde bereits vorgeschlagen, den Aus koppelraum unmittelbar hinter dem Steuer raum anzuordnen, da es sich gezeigt hat, dass auch in diesem Falle, also trotz Ver zichtes auf einen Laufraum, der Elektronen strom im wesentlichen in seiner Dichte modu liert in den Auskoppelraum eintritt. Eine solche Röhre hat den Vorteil, dass eine Gitter elektrode weniger vorhanden ist als bei dem bekannten Klystron, was eine konstruktive Vereinfachung bedeutet und infolge des klei neren Gitterverluststromes eine Erhöhung des Wirkungsgrades mit sich bringt.
Bezüglich der Länge der Steuerstrecke wurde vorge schlagen, den Laufzeitwinkel des Elektronen strahles, d. h. den Winkel, um den sich die Phase der hochfrequenten Wechselspannung während der Laufzeit der Elektronen inner halb der Steuerstrecke dreht, gleich 2 n oder einem ganzzahligen Vielfachen davon zu machen.
Die Erfindung bezweckt, eine solche Röhre hinsichtlich der. Länge des Auskoppelraumes; d. h. des Raumes zwischen denjenigen beiden Elektroden, bei dessen Durchfliegen die Elek tronen ihre Hochfrequenzenergie abgeben, möglichst vorteilhaft auszubilden. Erfindungs gemäss beträgt der Laufzeitwinkel für den Auskoppelraum n oder ein ungradzahliges Vielfaches davon.
Es hat sich nämlich heraus gestellt, dass bei dieser Dimensionierung der negative Widerstand der Auskoppelstreeke ein Maximum wird, also besonders gute Be dingungen für die Anfachung hochfrequenter Schwingungen vorhanden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Röhre nach der Erfindung ist in der Figur veranschau licht. In dieser bedeutet. 1 die Kathode, 2 und 3 die beiden den Steuerraum begrenzenden Elektroden, die mit einem Hohlraumresonator 4 verbunden sind. Zwischen der Elektrode und der Elektrode 6 liegt der Auskoppelraun, 5. Die beiden Elektroden 3 und 6 sind gleich falls mit einem Hohlraumresonator 7 ver bunden, der auf die Frequenz des Resonators 4 abgestimmt ist.
Zur Übertragung der Hoch frequenzenergie aus dem Auskoppelraum auf das Steuersystem dient, die Koppelschleife B. Die Elektronen können entweder von der Elektrode 6 oder auch von einer besonderen Auffangelektrode 9 aufgefangen werden.
Der Elektronenstrahl wird durch die auf positivem Potential liegende Elektrode 2, die gitter- oder blendenförmig ausgebildet sein kann, vor beschleunigt, durchquert sodann den Steuer raum und erhält ihre Geschwindigkeitsmodu- Tation, die sieh bis zum Ende des Steuer raumes im wesentlichen in eine Diehtemodu- lation umgewandelt hat; die Elektronen treten dann in den Auskoppelraum ein, wo sie ihre Energie abgeben.
Der Laufzeitwinkel für den Steuerraum wird 2.-r oder 2rrz, der Laufzeit winkel für den Auskoppelraum :z oder <I>(2m</I> + <B>1).</B> -r gemacht, wobei n, und ni ganze Zahlen bedeuten.
Time-of-flight tube for very short electrical waves. The invention relates to a transit time tube for very short electrical waves, in which an electron beam is modulated in its speed and after the conversion of the speed modulation into a density modulation in the decoupling space limited by two electrodes, in which it passes its high-frequency energy to an oscillating circuit , preferably a llohlraumschwingkreis emits. It is known to use two successive, z. B.
To provide bitter or diaphragm-shaped electrodes, which are followed by a field-free space and finally a decoupling space likewise delimited by two electrodes. In this tube, known as a klystron, the electron beam, which is pre-accelerated to a certain speed, flies through the two grids that delimit the control path and carry the high-frequency alternating voltage, and its speed is modulated in the process.
This speed modulation is converted into a density modulation in the subsequent running space, so that the electrons, essentially modulated in their density, enter the decoupling space and give off their energy to the oscillation circuit connected to the two decoupling electrodes. Isn't it. about the amplification, but rather about the generation of vibrations, part of the coupled-out high-frequency energy is transmitted to the control system through feedback.
On the basis of considerations about the processes in such a tube *, it has already been proposed to arrange the coupling room immediately behind the control room, since it has been shown that in this case too, despite the fact that there is no running room, the electrons flow essentially modulated in its density enters the decoupling space. Such a tube has the advantage that there is less grid electrode than in the known klystron, which means a structural simplification and, as a result of the smaller grid leakage current, increases the efficiency.
With regard to the length of the control path it was proposed that the travel angle of the electron beam, i.e. H. to make the angle by which the phase of the high-frequency alternating voltage rotates during the transit time of the electrons within the control path equal to 2 n or an integral multiple thereof.
The invention aims to provide such a tube with respect to. Length of the decoupling space; d. H. the space between those two electrodes, when the electrons fly through, give off their high-frequency energy, to be as advantageous as possible. According to the invention, the transit time angle for the decoupling space is n or an odd multiple thereof.
It has been found that, with this dimensioning, the negative resistance of the coupling-out path becomes a maximum, that is to say, particularly good conditions are present for the amplification of high-frequency oscillations.
An embodiment of the tube according to the invention is illustrated in the figure. In this means. 1 the cathode, 2 and 3 the two electrodes delimiting the control chamber, which are connected to a cavity resonator 4. Between the electrode and the electrode 6 is the Auskoppelraun, 5. The two electrodes 3 and 6 are ver if connected to a cavity resonator 7, which is tuned to the frequency of the resonator 4.
The coupling loop B is used to transmit the high-frequency energy from the decoupling space to the control system. The electrons can be captured either by the electrode 6 or by a special collecting electrode 9.
The electron beam is accelerated by the electrode 2, which is at positive potential and can be designed in the form of a grid or diaphragm, then crosses the control room and receives its speed modulation, which essentially changes to a die modulus until the end of the control room. has converted lation; the electrons then enter the decoupling space, where they release their energy.
The transit time angle for the control room is made 2.-r or 2rrz, the transit time angle for the decoupling room: z or <I> (2m </I> + <B> 1). </B> -r, where n, and ni mean whole numbers.