CH353816A - Electronic speed modulation device - Google Patents

Electronic speed modulation device

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CH353816A
CH353816A CH353816DA CH353816A CH 353816 A CH353816 A CH 353816A CH 353816D A CH353816D A CH 353816DA CH 353816 A CH353816 A CH 353816A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
sections
tube
resonators
envelope
klystron
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Other languages
French (fr)
Inventor
H Preist Donald
Original Assignee
Eitel Mccullough Inc
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Publication date
Application filed by Eitel Mccullough Inc filed Critical Eitel Mccullough Inc
Publication of CH353816A publication Critical patent/CH353816A/en

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Classifications

    • 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

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  • Microwave Tubes (AREA)

Description

  

  Dispositif électronique à modulation de vitesse    La présente invention a pour objet un dispositif  électronique à modulation de vitesse,     caractérisé    en  ce qu'il comprend un klystron comportant une enve  loppe évacuée avec un canon à électrons à une extré  mité et un collecteur à l'autre extrémité,     cette    enve  loppe comprenant, entre le canon et le collecteur, des  sections tubulaires séparées par des     intervalles,    des  parties internes de résonateurs entourant lesdits inter  valles et comprenant des parois extrêmes métalliques  montées sur des sections     tubulaires    adjacentes et un  cylindre de matière isolante entourant chaque inter  valle et scellé entre deux desdites parois extrêmes,  des résonateurs externes,

   à raison d'un pour cha  que     partie    interne de résonateur et comprenant cha  cun une boite métallique comportant des parois espa  cées présentant une ouverture pour     recevoir        ladite     enveloppe, chaque boite étant divisée en deux sec  tions le long de la ligne coupant lesdites ouvertures,  des moyens de     verrouillage    montés sur chacune     des-          dites    sections de     résonateur    pour     verrouiller    deux  sections l'une à l'autre de manière amovible autour  d'un des cylindres,

   de manière que     ces    sections soient  supportées seulement par engagement avec     lesdites     parois extrêmes coopérant avec ce cylindre, et un  circuit magnétique entourant lesdites parties internes  de résonateurs, lesdites sections dés boites étant  mécaniquement indépendantes du circuit magnétique.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.  La     fig.    1 est une coupe axiale d'un tube que com  prend     cette        forme    d'exécution.  



  La     fig.    2 est une vue latérale, partiellement en  coupe de cette forme d'exécution.  



  La     fig.    3     est    une coupe par la     ligne    3-3 de la       fig.    2.  



  La     fig.    4 est une coupe par la ligne 4-4 de la       fig.    2.    La     fig.    5 est une coupe par la     ligne    5-5     d    e la       fig.    2.  



  Le dispositif représenté comprend. un klystron à  trois cavités, étant bien entendu qu'un tel tube pour  rait comprendre un nombre plus petit ou plus grand  de résonateurs. Il s'agit d'un tube fonctionnant  comme     amplificateur    de puissance dans la région des  fréquences ultra-hautes, d'une longueur totale d'un  mètre ou plus, susceptible     de        fournir    une     puissance     de plus de dix     kilowatts    en onde continue à des fré  quences allant jusqu'à 900 mégacycles.  



  Ce tube comprend une enveloppe allongée pré  sentant un canon à électrons 2 à une extrémité et un  collecteur 3 à l'autre extrémité. Le     faisceau    électro  nique allant du canon au     collecteur        passe    à     travers     un tube de glissement formé de plusieurs sections 4,  6, 7 et 8 s'étendant     axialement    relativement à l'enve  loppe et séparées par des     intervalles    9, 11 et 12. Les       sections    du tube de glissement sont de préférence en  cuivre. Les     intervalles    susdits sont recouverts. par des  résonateurs à cavité 13, 14 et 16.  



  Le canon à électron 2 comprend une cathode 17  logée     dans    une anode 18 en forme de capuchon.  Cette anode est     faite    d'une matière non     magnétique,     de préférence du     cuivre,    et présente une     ouverture    19  alignée     axialement    avec la cathode.

   Les électrons  émis par la cathode sont     concentrés        initialement    à  travers l'ouverture de l'anode dans .le tube de glisse  ment, par une électrode de concentration 21, selon  la manière connue dans la     technique    des canons à       électrons.    La cathode peut être faite de toute matière  susceptible     d'émettre    des électrons, et chauffée par  un     filament    ou un autre radiateur (non représenté).  L'ensemble de la cathode et de l'électrode de con  centration est monté sur une tige 22 à     l'extrémité     de l'enveloppe, portant des bornes pour les différen-      tes     parties    de l'ensemble cathodique.

   La tige est  scellée à la base de l'anode 18 par un joint brasé 23.  



  A l'extrémité opposée de l'enveloppe, le collec  teur 3 comprend une     électrode    24 en     forme    de capu  chon, en cuivre par exemple,     connectée    à la section  8 du tube de glissement par une paroi isolante 26 en  verre,     scellée    entre des brides 27. Le     collecteur    est  refroidi par une jaquette d'eau 28 présentant des  connexions d'entrée et de sortie 29 et 31, un écran  tubulaire 32 dirigeant l'eau, à son entrée dans la  jaquette, le long de la     surface    du collecteur. Une  tubulure     métallique    33 est montée à l'extrémité du  collecteur et     sert    à l'évacuation de l'air du tube.

   Une  fois le tube vidé, la tubulure est fermée en 34.  



  Les éléments du tube décrits ci-dessus fonction  nent de la manière connue pour les klystrons de ce  type : un faisceau     électronique    provenant du canon  à électrons 2 est accéléré par un potentiel positif     sur     l'anode 18, passe à travers le tube de glissement et  les espaces d'interaction formés par les intervalles 9,  11 et 12, et atteint finalement le     collecteur    24. Les  trois résonateurs à cavité 13, 14, 16 coopèrent avec  les espaces d'interaction et fonctionnent comme     éIé-          ments    de     détermination    de fréquence pour le disposi  tif.

   Dans le tube représenté, qui fonctionne en ampli  ficateur, le signal d'entrée pour moduler le faisceau  électronique est envoyé dans le résonateur 13, et la       sortie    à haute fréquence est prise à     partir    de la troi  sième     cavité    16, selon la technique habituelle aux  klystrons à     trois    cavités.  



  Le tube est du     type    à accord externe et présente  des portions centrales des     résonateurs    qui s'intègrent  à l'enveloppe vide du tube et qui comprennent des  prolongements extérieurs à cette enveloppe. Cette  construction simplifie la structure du tube et place les       dispositifs    mécaniques d'accord à l'extérieur de l'es  pace vide. La     fig.    1 ne montre que les portions inter  nes des résonateurs qui forment partie intégrante de  l'enveloppe.  



  Les sections 4, 6, 7, 8 du tube de     glissement    sont  alignées     axialement    et forment des parois latérales de  l'enveloppe. Les résonateurs à cavité 13, 14, 16 sont  disposés transversalement à l'axe de l'enveloppe et  sont montés sur les sections du     tube    de glissement.  Ces résonateurs constituent des     portions    de paroi  additionnelle de l'enveloppe. En d'autres mots, ils  constituent des parois étanches au vide couvrant les  intervalles entre les sections du tube de glissement.  



  Les trois résonateurs formant le corps principal  de l'enveloppe sont     construits    de la même manière et  comprennent des parois     extrêmes    36 formées de dis  ques de cuivre, brasées aux sections adjacentes du  tube par des brasages 37. Des cylindres     isolants    38,  de préférence en céramique, sont scellés entre les  parois extrêmes par des brides 39 selon les techni  ques usuelles de     scellage    céramique sur métal.

   La  section 4 du tube de glissement, entre le premier  résonateur et l'anode 18, est     fixée    à l'extrémité per  cée de l'anode par un brasage 41.     Cette    section du       i    tube est assez longue pour former un col allongé    entre le canon à électrons et le premier résonateur 13.  Ce col constitue un caractère     important    de l'enve  loppe du tube, conjointement aux moyens magnéti  ques de commande du faisceau qui seront décrits plus  bas. La cathode 17 présente un diamètre supérieur  au diamètre interne du col.  



  L'ensemble du tube est complété par des jaquet  tes d'eau 42, 43, 44 et 46 destinées au refroidisse  ment des sections du tube de     glissement.    Les jaquet  tes 43 et 44     connectées    entre les parois extrêmes des  résonateurs sont d'un diamètre     suffisamment    large  pour assurer aussi le refroidissement des parois des  résonateurs. Un disque extrême 47 de la jaquette 46  fonctionne aussi comme bride de montage     pour    le  tube dans sa position de fonctionnement.

   La jaquette  42 entourant la section 4     formant        col    est d'un dia  mètre relativement petit, afin que cette     portion    de  l'enveloppe occupe un diamètre minimum pour les  raisons exposées plus loin. Toutes ces jaquettes d'eau  peuvent être supprimées pour des tubes     de    faibles  puissances, tandis que pour les tubes de fortes puis  sances il est avantageux de prévoir une dissipation de  la chaleur le long du tube de glissement. Dans les  plus grands de ces tubes, les jaquettes agissent aussi  comme moyens de renforcement mécaniques,     axia-          lement    au tube.  



  Les     fig.    2 à 5 montrent des éléments externes au  tube décrit qui complètent les résonateurs à cavité et  constituent des. moyens magnétiques de commande  du faisceau. Considérons d'abord la commande       magnétique.    On voit à la     fig.    2 la disposition géné  rale qui comprend un circuit magnétique     principal     disposé autour du corps principal de l'enveloppe, ce  circuit dirigeant le faisceau électronique selon une  trajectoire axiale à travers le tube de glissement et les  trois résonateurs. Ce circuit magnétique     principal     comprend deux     enroulements    centraux 48 et un  enroulement extrême 49.

   Le circuit     comprend    aussi  un     cadre    de matière magnétique, du fer par     exemple,          comportant    des plateaux extrêmes supérieur et infé  rieur 51 et 52 connectés     par    des pièces latérales 53.  Comme le montre la     fig.    3, ces plateaux sont des car  rés dont les angles sont coupés pour recevoir les piè  ces latérales 53, ce qui forme un cadre ouvert pour  loger le tube, le cadre de fer servant également de  support pour le tube dans sa position de fonctionne  ment.  



  Le tube est inséré de préférence avec l'extrémité  collecteur dirigée vers le bas. Dans     ce    but, le plateau  supérieur présente une ouverture pour permettre le  passage du corps principal du tube et un     aneau    24'  en deux parties est assemblé dans cette ouverture  pour prolonger le fer jusqu'au col du tube. Au  niveau du plateau inférieur, un collier 54 fait saillie  vers le haut pour     former    un siège destiné au disque  de support 47 de l'enveloppe. L'enroulement 49 du  circuit magnétique principal est disposé autour du  collier de support 54.

   Les     deux    autres enroulements  48 sont disposés à distance l'un de l'autre entre les  plateaux extrêmes et sont supportés depuis les     pièces         latérales par des consoles 56. Celles-ci sont mainte  nues par des vis 57 dans des fentes 58, de sorte que  les enroulements 48 peuvent être réglés     axialement     au tube et l'un par rapport à l'autre, ce     réglage    étant  avantageux lors du montage initial du tube.  



  Il faut noter que le plateau de fer supérieur 51  se trouve dans un plan transversal au niveau de la  section de l'enveloppe formant le col.     Ce    plateau de  fer est ainsi disposé entre le canon à électrons et la  portion restante du tube et protège le canon à -élec  trons du champ du circuit magnétique principal. Il  faut remarquer également que le col allongé de l'en  veloppe se projette au-delà de cet écran protecteur  sur une distance appréciable. Le rôle de ce col et de  cet écran est de     permettre    au canon de lancer et de  concentrer le faisceau électronique indépendamment  du circuit magnétique principal et de     permettre    au  faisceau ainsi formé de parcourir une certaine dis  tance à travers le col avant d'entrer dans le champ  magnétique principal.

   Cette     construction        permet    de  donner au tube un autre caractère important qui va  être décrit ci-après.  



  Une lentille magnétique 59     (fig.    2) est     disposée     autour du col du tube pour guider le faisceau     axia-          lement    dans le champ magnétique principal.     Cet     organe est très important pour le fonctionnement du  klystron, car en l'absence de ce dispositif on n'a au  cune assurance que le faisceau parte dans la direction  axiale précise. Des erreurs peuvent se manifester par  suite d'imperfections dans la fabrication et l'assem  blage du canon à électrons et dans un mauvais ali  gnement lors du scellage du canon dans l'enveloppe.  Des variations de ce type sont très sensibles d'un tube  à l'autre dans une production en série.

   Elles sont sup  primées par le     perfectionnement    d'écrit, par le fait que  la direction du     faisceau    est commandée indépendam  ment par la lentille 59 avant que le faisceau entre  dans le circuit magnétique     principal.     



  La lentille 59 comprend un enroulement 61 pré  sentant un diamètre intérieur supérieur au plus grand  diamètre extérieur du canon pour qu'il puisse     glisser     sur l'extrémité anodique du canon de manière à  encercler le col de l'enveloppe. Un cadre circulaire  d'une matière magnétique, du fer par exemple, est  disposé de manière à s'étendre intérieurement depuis  cet enroulement vers le col du tube, ce cadre com  prenant un disque 62 et un capuchon 63 entourant  l'enroulement 59. Ce cadre est divisé     (fig.    4) pour  permettre son assemblage autour du col de l'enve  loppe. Il est destiné à protéger le canon de l'enrou  lement 59 et présente une ouverture à sa     périphérie     interne disposée entre le canon et le plateau 51.

   Le  diamètre intérieur du cadre est inférieur audit dia  mètre extérieur du canon. La lentille est     supportée     par le plateau extrême 51 du circuit magnétique prin  cipal et montée de manière à pouvoir être réglée ou  déplacée transversalement relativement à l'axe de  l'enveloppe, au moyen de tiges de support à bride 64  et de vis 66 passant à travers des trous 67 de plus  grand diamètre dans le plateau 51 (voir aussi     fig.    3).    Une rondelle 65 de grand diamètre est associée à  chaque vis 66 pour empêcher les écrous montés sur  ces vis de passer à travers les trous 67.  



  Le procédé d'alignement magnétique est destiné  premièrement à placer le tube dans le circuit magné  tique principal de     manière    que     l'enveloppe    soit co  axiale aux enroulements, principaux, ce qui est sim  plement une question de relation géométrique. Tout       alignement    initial défectueux du faisceau est ainsi cor  rigé en déplaçant la lentille jusqu'à ce que le faisceau  soit correctement disposé dans l'axe du tube, le  réglage optimum étant indiqué par une     transmission     de courant maximum du faisceau à travers le tube.  Une fois le réglage assuré, la lentille est bloquée dans  la position qu'elle occupe.  



  Des prolongements externes des résonateurs sont  constitués par des boîtes     métalliques    68 agencées  pour être supportées seulement par l'enveloppe du  tube. Ce point est important, parce     qu'il    est avanta  geux que ces prolongements des résonateurs     soient     montés indépendamment de l'assemblage du     circuit     magnétique. Ces     résonateurs        externes    sont de     forme     rectangulaire et constituent essentiellement des exten  sions des parois 36 des résonateurs incorporés à l'en  veloppe.

   Ces boîtes présentent des ouvertures circu  laires et sont en deux parties de manière à pouvoir  s'ouvrir et s'assembler en position fermée autour de  l'enveloppe. Pour assurer les connexions électriques  nécessaires, les parois des résonateurs     externes    sont  équipées, autour des ouvertures circulaires, de rubans  de contacts élastiques 69 s'engageant avec les bords  périphériques des parois dé résonateurs 36.

   Une fois  assemblées autour de l'enveloppe, les deux     moitiés     d'un résonateur externe sont     maintenues    ensemble  dans la position d'engagement par des verrous 71  comprenant chacun un organe de verrouillage monté  sur l'une des moitiés du     résonateur,    à proximité de la  ligne de jonction des deux moitiés, et coopérant avec  un organe de     verrouillage    monté sur l'autre moitié.  Comme les rubans de contact 69 sont     comprimés     contre les parois extrêmes 36, on voit que toute la  structure externe est fermement     fixée    dans la position  assemblée de fonctionnement.  



  Des moyens d'accord dans les résonateurs exter  nes comprennent des pistons     rectangulaires    opposés  72, engagés à glissement dans les parois des     boîtes,     chaque piston étant disposé dans une moitié du réso  nateur externe. Des tiges 73 permettent de     déplacer     les pistons pour régler la     fréquence    de fonctionne  ment.  



  Le couplage des résonateurs d'entrée et de sor  tie peut se faire de toute manière conventionnelle  (non représentée), par exemple par des lignes coaxia  les et des boucles de couplage ou des     guides    d'ondes  à travers des diaphragmes iris, ces lignes de transmis  sion étant connectées aux parois latérales des résona  teurs externes.  



  On a décrit la fonction principale de la     lentille     59, qui est de guider le faisceau     électronique    axiale  ment dans le champ magnétique     principal.        Il    faut      remarquer que la     lentille        exerce    une action conver  gente sur le faisceau et permet aussi, par conséquent,  de     commander    le diamètre du faisceau électronique.       L'intensité    de l'action convergente dépend du cou  rant passant dans l'enroulement 61 de la     lentille,    ce  courant pouvant être modifié     pour    régler :le diamètre  du faisceau.

   Ce     réglage    est important pour     obtenir    le  rendement     optimum    du tube.  



       Il    faut remarquer aussi que le     circuit        magnétique     principal, bien que comprenant de préférence un  cadre de fer avec des plateaux extrêmes, selon la  description ci-dessus, peut comprendre simplement  des enroulements encerclant le corps du tube, puis  que ces     enroulements    seuls fonctionnent pour     diriger     le     faisceau    électronique selon une trajectoire axiale  dans l'enveloppe. Le col     allongé    du tube maintient le  canon à électrons     suffisamment    éloigné du circuit  magnétique     principal    pour isoler ce canon du     champ     principal.

   Dans ce cas, cependant, il est encore pré  férable de prévoir un     plateau    d'une     forme    quelcon  que, transversalement au col du tube,     pour        protéger     le canon à électrons, ce plateau pouvant être un sim  ple disque placé en avant de la lentille.  



  Il est évident qu'on peut     utiliser    des aimants per  manents, pour     former    le     circuit        magnétique,    à la  place des électro-aimants.



  Electronic speed modulation device The present invention relates to an electronic speed modulation device, characterized in that it comprises a klystron comprising an evacuated envelope with an electron gun at one end and a collector at the other. end, this casing comprising, between the barrel and the manifold, tubular sections separated by intervals, internal parts of resonators surrounding said gaps and comprising metallic end walls mounted on adjacent tubular sections and a cylinder of surrounding insulating material. each interval and sealed between two of said end walls, external resonators,

   at the rate of one for each internal part of the resonator and each comprising a metal box comprising spaced walls having an opening to receive said envelope, each box being divided into two sections along the line intersecting said openings, locking means mounted on each of said resonator sections for locking two sections to each other removably around one of the cylinders,

   so that these sections are supported only by engagement with said end walls cooperating with this cylinder, and a magnetic circuit surrounding said internal resonator parts, said box sections being mechanically independent of the magnetic circuit.



  The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device according to the invention. Fig. 1 is an axial section of a tube that this embodiment takes.



  Fig. 2 is a side view, partially in section, of this embodiment.



  Fig. 3 is a section taken on line 3-3 of FIG. 2.



  Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG. 2. FIG. 5 is a section taken along line 5-5 of FIG. 2.



  The device shown comprises. a three-cavity klystron, it being understood that such a tube could include a smaller or larger number of resonators. It is a tube functioning as a power amplifier in the ultra-high frequency region, with a total length of one meter or more, capable of delivering a power of more than ten kilowatts in continuous wave at frequencies. quencies up to 900 megacycles.



  This tube comprises an elongated envelope having an electron gun 2 at one end and a collector 3 at the other end. The electron beam from the gun to the collector passes through a sliding tube formed of several sections 4, 6, 7 and 8 extending axially relative to the casing and separated by intervals 9, 11 and 12. The sections of the slip tube are preferably copper. The aforementioned intervals are covered. by cavity resonators 13, 14 and 16.



  The electron gun 2 comprises a cathode 17 housed in an anode 18 in the form of a cap. This anode is made of a non-magnetic material, preferably copper, and has an opening 19 axially aligned with the cathode.

   The electrons emitted by the cathode are initially concentrated through the opening of the anode in the sliding tube, by a concentration electrode 21, according to the manner known in the art of electron guns. The cathode can be made of any material capable of emitting electrons, and heated by a filament or other radiator (not shown). The assembly of the cathode and the concentration electrode is mounted on a rod 22 at the end of the casing, carrying terminals for the various parts of the cathode assembly.

   The rod is sealed to the base of the anode 18 by a brazed joint 23.



  At the opposite end of the casing, the collector 3 comprises an electrode 24 in the form of a cap, made of copper for example, connected to section 8 of the sliding tube by an insulating wall 26 of glass, sealed between flanges. 27. The collector is cooled by a water jacket 28 having inlet and outlet connections 29 and 31, a tubular screen 32 directing the water, as it enters the jacket, along the surface of the collector. A metal pipe 33 is mounted at the end of the manifold and serves to evacuate the air from the tube.

   Once the tube has been emptied, the tubing is closed at 34.



  The elements of the tube described above function in the manner known for klystrons of this type: an electron beam coming from the electron gun 2 is accelerated by a positive potential on the anode 18, passes through the sliding tube and the interaction spaces formed by the intervals 9, 11 and 12, and finally reaches the collector 24. The three cavity resonators 13, 14, 16 cooperate with the interaction spaces and function as frequency determining elements for the device.

   In the tube shown, which functions as an amplifier, the input signal to modulate the electron beam is sent to the resonator 13, and the high frequency output is taken from the third cavity 16, according to the technique customary to three-cavity klystrons.



  The tube is of the external tuning type and has central portions of the resonators which are integrated into the empty envelope of the tube and which include extensions outside this envelope. This construction simplifies the structure of the tube and places the mechanical tuning devices outside the void space. Fig. 1 shows only the internal portions of the resonators which form an integral part of the envelope.



  Sections 4, 6, 7, 8 of the sliding tube are axially aligned and form side walls of the casing. The cavity resonators 13, 14, 16 are arranged transversely to the axis of the envelope and are mounted on the sections of the sliding tube. These resonators constitute additional wall portions of the envelope. In other words, they form vacuum-tight walls covering the gaps between the sections of the slip tube.



  The three resonators forming the main body of the casing are constructed in the same way and include end walls 36 formed of copper disks, brazed to adjacent sections of the tube by solders 37. Insulating cylinders 38, preferably ceramic. , are sealed between the end walls by flanges 39 according to the usual techniques of ceramic to metal sealing.

   The section 4 of the sliding tube, between the first resonator and the anode 18, is fixed to the pierced end of the anode by a solder 41. This section of the tube is long enough to form an elongated neck between the tube. electron gun and the first resonator 13. This neck constitutes an important feature of the casing of the tube, together with the magnetic means for controlling the beam which will be described below. Cathode 17 has a diameter greater than the internal diameter of the neck.



  The entire tube is completed by water jackets 42, 43, 44 and 46 intended for cooling the sections of the sliding tube. The jackets 43 and 44 connected between the end walls of the resonators are of a sufficiently large diameter to also ensure cooling of the walls of the resonators. An end disc 47 of the jacket 46 also functions as a mounting flange for the tube in its operating position.

   The jacket 42 surrounding the section 4 forming the neck is of a relatively small diameter, so that this portion of the envelope occupies a minimum diameter for the reasons explained below. All these water jackets can be omitted for low power tubes, while for high power tubes it is advantageous to provide heat dissipation along the sliding tube. In the larger of these tubes, the jackets also act as a means of mechanical reinforcement, axially to the tube.



  Figs. 2 to 5 show elements external to the tube described which supplement the cavity resonators and constitute. magnetic beam control means. Consider first the magnetic drive. We see in fig. 2 the general arrangement which comprises a main magnetic circuit arranged around the main body of the envelope, this circuit directing the electron beam along an axial path through the sliding tube and the three resonators. This main magnetic circuit comprises two central windings 48 and an end winding 49.

   The circuit also comprises a frame of magnetic material, iron for example, comprising upper and lower end plates 51 and 52 connected by side pieces 53. As shown in FIG. 3, these trays are res because the angles are cut to receive the side pieces 53, which forms an open frame to house the tube, the iron frame also serving as a support for the tube in its operating position.



  The tube is preferably inserted with the collector end facing down. For this purpose, the upper plate has an opening to allow the passage of the main body of the tube and a ring 24 'in two parts is assembled in this opening to extend the iron to the neck of the tube. At the level of the lower plate, a collar 54 projects upwards to form a seat for the support disc 47 of the casing. The winding 49 of the main magnetic circuit is arranged around the support collar 54.

   The other two windings 48 are arranged at a distance from each other between the end plates and are supported from the side pieces by consoles 56. These are held by screws 57 in slots 58, so that the windings 48 can be adjusted axially to the tube and relative to each other, this adjustment being advantageous during the initial assembly of the tube.



  It should be noted that the upper iron plate 51 is located in a transverse plane at the level of the section of the casing forming the neck. This iron plate is thus placed between the electron gun and the remaining portion of the tube and protects the electron gun from the field of the main magnetic circuit. It should also be noted that the elongated collar of the envelope projects beyond this protective screen over an appreciable distance. The role of this neck and of this screen is to allow the gun to launch and concentrate the electron beam independently of the main magnetic circuit and to allow the beam thus formed to travel a certain distance through the neck before entering the main magnetic field.

   This construction makes it possible to give the tube another important character which will be described below.



  A magnetic lens 59 (Fig. 2) is disposed around the neck of the tube to guide the beam axially in the main magnetic field. This organ is very important for the functioning of the klystron, because in the absence of this device there is no assurance that the beam goes in the precise axial direction. Errors can occur as a result of imperfections in the fabrication and assembly of the electron gun and in improper alignment when sealing the gun into the enclosure. Variations of this type are very noticeable from tube to tube in series production.

   They are suppressed by the improvement of writing, by the fact that the direction of the beam is controlled independently by the lens 59 before the beam enters the main magnetic circuit.



  The lens 59 comprises a coil 61 having an inside diameter greater than the largest outside diameter of the barrel so that it can slide over the anode end of the barrel so as to encircle the neck of the casing. A circular frame of a magnetic material, iron for example, is arranged so as to extend internally from this winding towards the neck of the tube, this frame comprising a disc 62 and a cap 63 surrounding the winding 59. This frame is divided (fig. 4) to allow its assembly around the neck of the envelope. It is intended to protect the barrel from the winding 59 and has an opening at its internal periphery arranged between the barrel and the plate 51.

   The inside diameter of the frame is less than the outside diameter of the barrel. The lens is supported by the end plate 51 of the main magnetic circuit and mounted so that it can be adjusted or moved transversely to the axis of the casing, by means of flanged support rods 64 and screws 66 passing through. through holes 67 of larger diameter in the plate 51 (see also fig. 3). A large diameter washer 65 is associated with each screw 66 to prevent the nuts mounted on these screws from passing through the holes 67.



  The magnetic alignment process is intended first to place the tube in the main magnetic circuit so that the envelope is coaxial with the main windings, which is simply a matter of geometric relation. Any faulty initial alignment of the beam is thus corrected by moving the lens until the beam is correctly positioned in the axis of the tube, the optimum setting being indicated by maximum current transmission of the beam through the tube. Once the adjustment is made, the lens is locked in the position it occupies.



  External extensions of the resonators are constituted by metal boxes 68 arranged to be supported only by the casing of the tube. This point is important, because it is advantageous that these extensions of the resonators are mounted independently of the assembly of the magnetic circuit. These external resonators are rectangular in shape and essentially constitute extensions of the walls 36 of the resonators incorporated in the casing.

   These boxes have circular openings and are in two parts so that they can be opened and assembled in the closed position around the envelope. To ensure the necessary electrical connections, the walls of the external resonators are equipped, around the circular openings, with elastic contact strips 69 which engage with the peripheral edges of the walls of resonators 36.

   Once assembled around the envelope, the two halves of an external resonator are held together in the engaged position by latches 71 each comprising a locking member mounted on one of the halves of the resonator, near the junction line of the two halves, and cooperating with a locking member mounted on the other half. As the contact tapes 69 are compressed against the end walls 36, it is seen that the entire outer structure is firmly secured in the assembled operating position.



  Tuning means in the external resonators comprise opposing rectangular pistons 72, slidably engaged in the walls of the boxes, each piston being disposed in one half of the external resonator. Rods 73 allow the pistons to be moved to adjust the operating frequency.



  The coupling of the input and output resonators can be done in any conventional manner (not shown), for example by coaxial lines and coupling loops or waveguides through iris diaphragms, these lines of transmission being connected to the side walls of the external resonators.



  The main function of the lens 59 has been described, which is to guide the electron beam axially in the main magnetic field. It should be noted that the lens exerts a convergent action on the beam and therefore also makes it possible to control the diameter of the electron beam. The intensity of the converging action depends on the current passing through the winding 61 of the lens, this current being able to be modified to adjust: the diameter of the beam.

   This adjustment is important to obtain optimum performance from the tube.



       It should also be noted that the main magnetic circuit, although preferably comprising an iron frame with end plates, according to the description above, may simply comprise windings encircling the body of the tube, then that these windings alone function to direct the electron beam along an axial path in the envelope. The elongated neck of the tube keeps the electron gun far enough from the main magnetic circuit to isolate the gun from the main field.

   In this case, however, it is still preferable to provide a plate of any shape, transversely to the neck of the tube, to protect the electron gun, this plate possibly being a simple disc placed in front of the lens.



  It is obvious that permanent magnets can be used to form the magnetic circuit instead of electromagnets.

 

Claims (1)

REVENDICATION Dispositif électronique, à modulation de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend un klystron compor tant une enveloppe évacuée avec un canon à élec trons à une extrémité et un collecteur à l'autre extré mité, cette enveloppe comprenant, entre le canon et le collecteur, des sections tubulaires séparées par des intervalles, CLAIM Electronic device, with speed modulation, characterized in that it comprises a klystron comprising an evacuated envelope with an electron gun at one end and a collector at the other end, this envelope comprising, between the barrel and the collector, tubular sections separated by intervals, des parties internes de résonateurs entou rant lesdits intervalles et comprenant des parois extrêmes métalliques montées sur des sections tubu laires adjacentes et un cylindre de matière isolante entourant chaque intervalle et scellé entre deux des- dites parois extrêmes, des résonateurs externes, à rai- son d'un pour chaque partie interne de résonateur et comprenant chacun une boîte métallique comportant des parois espacées présentant une ouverture pour recevoir ladite enveloppe, internal parts of resonators surrounding said gaps and comprising metallic end walls mounted on adjacent tubular sections and a cylinder of insulating material surrounding each gap and sealed between two said end walls, external resonators, due to 'one for each internal resonator portion and each comprising a metal box having spaced apart walls having an opening to receive said envelope, chaque boîte étant divisée en deux sections le long de la ligne coupant lesdites ouvertures, des moyens de verrouillage montés sur chacune desdites sections de résonateur pour verrouil ler deux sections l'une à l'autre de manière amovible autour d'un des cylindres, de manière que ces sec tions soient supportées seulement par engagement avec lesdites parois extrêmes coopérant avec ce cylin dre, et un circuit magnétique entourant lesdites par ties internes de résonateur, lesdites sections des boî tes étant mécaniquement indépendantes du circuit magnétique. SOUS-REVENDICATIONS 1. each box being divided into two sections along the line intersecting said openings, locking means mounted on each of said resonator sections for locking two sections to each other removably around one of the cylinders, to so that these sections are supported only by engagement with said end walls cooperating with this cylinder, and a magnetic circuit surrounding said internal resonator parts, said sections of the boxes being mechanically independent of the magnetic circuit. SUB-CLAIMS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le circuit magnétique comprend deux plateaux extrêmes dans des plans perpendiculaires à l'axe du klystron, des moyens de connexion s'étendant longi tudinalement au klystron et joignant lesdits plateaux extrêmes entre eux, et un enroulement magnétique monté sur lesdits moyens de connexion entre deux desdits résonateurs externes. 2. Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que l'enroulement magnétique est monté de manière réglable sur lesdits moyens de con nexion, de manière à pouvoir se déplacer longitudi nalement le long de l'axe du klystron. 3. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que lesdites ouvertures dans les boîtes sont bor dées par des, moyens de contact métalliques. 4. Device according to claim, characterized in that the magnetic circuit comprises two end plates in planes perpendicular to the axis of the klystron, connection means extending longitudinally to the klystron and joining said end plates to one another, and a magnetic winding mounted on said connection means between two of said external resonators. 2. Device according to sub-claim 1, charac terized in that the magnetic winding is mounted in an adjustable manner on said connection means, so as to be able to move longitudinally along the axis of the klystron. 3. Device according to claim, characterized in that said openings in the boxes are bordered by metal contact means. 4. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage comprennent un organe de verrouillage monté sur l'une des sec tions, à proximité de ladite ligne de division et co opérant avec un organe de verrouillage monté sur l'autre section. 5. Dispositif selon les sous-revendications 1 à 4. Device according to claim, characterized in that said locking means comprise a locking member mounted on one of the sections, close to said dividing line and co-operating with a locking member mounted on the other section. 5. Device according to sub-claims 1 to 4.
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