DE1003825B - Arrangement with decoupling window for the transmission of very short electromagnetic waves - Google Patents

Arrangement with decoupling window for the transmission of very short electromagnetic waves

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DE1003825B
DE1003825B DEE11052A DEE0011052A DE1003825B DE 1003825 B DE1003825 B DE 1003825B DE E11052 A DEE11052 A DE E11052A DE E0011052 A DEE0011052 A DE E0011052A DE 1003825 B DE1003825 B DE 1003825B
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Germany
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coupling
window
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optical axis
arrangement
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DEE11052A
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Inventor
James Rodney Mitchell Vaughan
Robert Lennox Scott Blackadder
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EMI Ltd
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EMI Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/08Dielectric windows

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  • Lasers (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Auskoppelfenster für sehr kurze elektromagnetische Wellen, wie es z. B. für den Abschluß des Vakuumraumes einer elektrischen Entladungsanordnung benötigt wird. Dieses Fenster dient dann zugleich der Übertragung der Hochfrequenzenergie und gegebenenfalls noch weiteren Zwecken. Insbesondere bei elektrischen Entladungsröhren nach Art des Klystrons oder Magnetrons finden derartige Auskoppelfenster häufig Anwendung, um so die Ankopplung einer Wellenführung, insbesondere einer Hohlrohrleitung, zur Entnahme oder Zuführung der Hochfrequenzenergie zu ermöglichen. Derartige Fenster wurden im allgemeinen bisher aus Glas hergestellt, wobei sich jedoch zeigte, daß bei großen zu verarbeitenden Hochfrequenzenergien Schwierigkeiten im Ausfindigmachen eines geeigneten Glases auftreten. Dieses Glas muß nämlich in der Lage sein, der bei der Auskopplung entstehenden großen Erwärmung zu widerstehen. Bei der Verwendung von hitzebeständigem Material, welches für die Übertragung großer Hochfrequenzleistungen an sich geeignet wäre, zeigt sich jedoch, daß dann die Reflexionen im Auskoppelfenster nicht nur eine Änderung der Schwingungsart zur Folge haben, was insbesondere bei Klystrons und Magnetrons störend ist, sondern auch gegebenenfalls die Resonanzfrequenz der erzeugten Schwingungen beeinflussen können. Die durch schwache Reflexionen verursachten Frequenzänderungen sind als sogenannte Frequenzzieherscheinungen allgemein bekannt. Starke Reflexionen können dazu führen, daß die Oszillatorröhre in einer ganz anderen Schwingungsart als der gewünschten schwingt.The invention relates to a coupling-out window for very short electromagnetic waves, such as it z. B. is required for the completion of the vacuum space of an electrical discharge arrangement. This window is then used at the same time to transmit the high-frequency energy and, if necessary, also other purposes. Especially with electric discharge tubes like the klystron or magnetron such decoupling windows are often used to facilitate the coupling of a wave guide, in particular a hollow pipeline, for the extraction or supply of the high-frequency energy enable. Such windows have generally been made of glass until now, however showed that in the case of large high-frequency energies to be processed, it was difficult to locate them a suitable glass occur. This glass must be capable of the coupling out to withstand resulting great warming. When using heat-resistant material, which would be suitable for the transmission of large high-frequency powers, however, shows that then the reflections in the coupling-out window do not only result in a change in the type of oscillation have, which is particularly annoying with klystrons and magnetrons, but also possibly the Can influence the resonance frequency of the generated vibrations. The by weak reflections Frequency changes caused are generally known as so-called frequency pull phenomena. Strong reflections can cause the oscillator tube to vibrate completely differently than the desired swings.

Gegenstand der Erfindung ist, ein diesbezüglich verbessertes Auskoppelfenster anzugeben, das also in der Lage ist, sehr großen Hochfrequenzenergien zu widerstehen und dabei zugleich wesentlich verminderte Reflexionsstellen für die Hochfrequenz besitzt.The object of the invention is to provide a coupling-out window which is improved in this regard, which is therefore shown in FIG is able to withstand very large high frequency energies and at the same time significantly reduced them Has reflection points for the high frequency.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Anordnung zur Übertragung sehr kurzer elektromagnetischer Wellen unter Verwendung einer Lochblende aus leitendem Material, deren Öffnung durch ein wärmebeständiges, hochfrequenzdurchlässiges Auskoppelfenster vakuumdicht verschlossen ist, in der Weise auszubilden, daß das Auskoppelfenster in an sich bekannter Weise aus einem optisch einachsigen Werkstoff besteht und daß die optische Achse dieses Werkstoffes gegenüber der Übertragungsrichtung der Wellen derart orientiert ist, daß sich die Reflexionsstellen des Auskoppelfensters und der Blende im wesentlichen gegenseitig auslöschen.According to the invention it is proposed an arrangement for the transmission of very short electromagnetic Waves using a pinhole made of conductive material, the opening through a heat-resistant, high-frequency permeable coupling-out window is closed in a vacuum-tight manner, in which Train way that the coupling-out window in a known manner from an optically uniaxial Material consists and that the optical axis of this material opposite the direction of transmission of the Waves is oriented in such a way that the reflection points of the coupling-out window and the aperture in the essentially obliterate each other.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Auskoppelfenster aus Saphir und ist zwischen einem Paar mit Öffnungen versehenen Anordnung mit Auskoppelfenster zur
Übertragung sehr kurzer elektromagnetischer Wellen
In a preferred embodiment of the invention, the coupling-out window is made of sapphire and is arranged between a pair of openings provided with an output-coupling window
Transmission of very short electromagnetic waves

Anmelder:Applicant:

Electric & Musical Industries Limited,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)
Electric & Musical Industries Limited,
Hayes, Middlesex (Great Britain)

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76
Representative: Dr.-Ing. B. Johannesson, patent attorney,
Hanover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. Juli 1954 und 7. Juli 1955
Claimed priority:
Great Britain July 27, 1954 and July 7, 1955

James Rodney Mitchell Vaughan, Stoke Poges,
ao Buckinghamshire,
James Rodney Mitchell Vaughan, Stoke Poges,
ao Buckinghamshire,

Peter Young, London,
und Robert Lennox Scott Blackadder, Guildford, Surrey
Peter Young, London,
and Robert Lennox Scott Blackadder, Guildford, Surrey

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden
(Great Britain),
have been named as inventors

Blenden eingeschmolzen. Die optische Achse des Fensters ist hierbei parallel zu der durch die Übertragungsrichtung für die Hochfrequenzenergie bestimmten Achse. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Fenster an einer einzelnen Blende vakuumdicht befestigt. In diesem Fall ist die optische Achse des Fensters derart angeordnet, daß sie schräg zu der durch die Übertragungsrichtung bestimmten Achse verläuft.Apertures melted down. The optical axis of the window is parallel to that through the direction of transmission axis intended for high frequency energy. In another embodiment of the invention the window is on a single one Cover attached vacuum-tight. In this case, the optical axis of the window is arranged such that it runs obliquely to the axis determined by the direction of transmission.

In der französischen Patentschrift 1 064 885 wird bereits die Anordnung eines aus Saphir bestehenden Auskoppelfensters an einem Magnetron beschrieben. Diese Patentschrift gibt jedoch keine Anregung, die optische Achse des Saphirfensters zwecks Vermeidung von Reflexionen in bestimmter Weise gegenüber der Übertragungsrichtung der Wellen orientiert anzuordnen. In the French patent 1 064 885 the arrangement of a sapphire is already Decoupling window described on a magnetron. However, this patent does not suggest that optical axis of the sapphire window to avoid reflections in a certain way opposite to be arranged oriented to the direction of transmission of the waves.

Demgegenüber werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen Reflexionen am Auskoppelfenster wesentlich vermindert, so daß die durch diese Reflexionen verursachten Störungen, die bereits geschildert wurden, nicht mehr in Erscheinung treten. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird dieselbe nachstehend an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele wiedergeben, näher erklärt. In den Zeichnungen zeigt dieIn contrast, the measures according to the invention cause reflections at the coupling-out window substantially reduced, so that the disturbances caused by these reflections, which have already been described no longer appear. For a better understanding of the invention the same will be used explained in more detail below with reference to the drawings, which reproduce the exemplary embodiments. In the Drawings shows the

609 838/281609 838/281

Weise wie die Hohlrohrleitung 1 mit ausgekehlten Abschnitten 14 versehen. Der Ausdehnungskoeffizient der Saphirscheibe in der Scheibenebene beträgt 5,7 · 10~°/° C und entspricht demnach ausreichend gut dem unter dem eingetragenen Handelsnamen »Kovar« bekannten Material im Ausdehnungskoeffizienten und ist deshalb für die Herstellung einer vakuumdichten Verbindung gut geeignet! Der Ausdehnungskoeffizient in Richtung der optischen Achse 15 d Shihib b 6 °In the same way as the hollow pipeline 1 is provided with grooved sections 14. The coefficient of expansion the sapphire disc in the disc plane is 5.7 · 10 ~ ° / ° C and is therefore sufficient good to the material known under the registered trade name »Kovar« in the expansion coefficient and is therefore well suited for creating a vacuum-tight connection! The coefficient of expansion in the direction of the optical axis 15 d Shihib b 6 °

/ gg/ gg

Stärke des Auskoppelfensters 2 vermindert werden. Dies sind die wesentlichen Faktoren, welche die Verminderung der Reflexionen bestimmen. Jedoch können noch andere Faktoren hinzutreten, wie z. B. der AbStrength of the coupling-out window 2 can be reduced. These are the main factors that contribute to the reduction of reflections. However, there may be other factors such as B. the Ab

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung, und dieFig. 1 is a longitudinal section through an inventive trained arrangement, and the

Fig. 2 gibt eine ähnliche Darstellung einer anderen erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung wieder.Fig. 2 shows a similar representation of another arrangement designed according to the invention.

Wie aus der Fig. 1 der Zeichnungen erkennbar, ist mit der Bezugsziffer 1 ein Abschnitt einer Wellenführung —· beim Ausführungsbeispiel eine Hohlrohrleitung — bezeichnet, die an den ResonanzhohlraumAs can be seen from FIG. 1 of the drawings, the reference numeral 1 denotes a section of a wave guide - · In the exemplary embodiment a hollow pipe - denotes, which is attached to the resonance cavity

einer elektrischen Entladungsröhre, wie z. B. eines g pan electric discharge tube, such as. B. a g p

Klystrons oder Magnetrons, angeschlossen ist. Diese io 15 der Saphirscheibe beträgt 6,4 ■ 10—6/° C, was eine Hohlrohrleitung 1 ist mit einem Auskoppelfenster 2 Fehlanpassung bezüglich des Ausdehnungskoeffizienversehen, das dem vakuumdichten Abschluß des ten ergeben würde, wenn dieser in der Scheibenebene Endes der Hohlrohrleitung 1 dient. Das Auskoppel- liegen würde. Mit einer derartigen Anordnung wurde fenster 2 besteht hierbei aus wärmebeständigem festgestellt, daß Reflexionen der Hochfrequenzenergie Material, das für die Übertragung von Hochfrequenz- 15 nicht nur im Auskoppelfenster 2 auftreten, sondern energie geeignet ist. Vorzugsweise wird Saphir auch an den Rändern der Blenden 3 und 4. Diese (kristallines Aluminiumoxyd) hierfür gewählt und Reflexionen können durch geeignete Orientierung der dem Auskoppelfenster die Form einer flachen Scheibe optischen Achse 15 des Auskoppelfensters 2 und durch gegeben. Diese Scheibe ist derart geformt, daß ihre geeignete Wahl der Durchmesser der Öffnungen in optische Achse senkrecht zur Scheibenebene orientiert 20 den Blenden und/oder durch geeignete Wahl der ist. Die Scheibe ist zwischen einem Paar von mit Öff- Stärke des Auskoppelfent 2 ridt d nungen versehenen Blenden 3 und 4 montiert und mit
diesen Blenden vakuumdicht verbunden, insbesondere
Klystrons, or magnetrons, is connected. This io 15 of the sapphire wafer is 6.4 ■ 10- 6 / ° C, which is a hollow pipe 1 with a coupling-2 mismatch Ausdehnungskoeffizienversehen which would result of th the vacuum-tight seal, when this is used in the disk plane end of the hollow pipe 1 with respect to . That would be decoupling. With such an arrangement, window 2 was here made of heat-resistant material that reflections of the high-frequency energy not only occur in the coupling-out window 2, but is also suitable for energy. Preferably sapphire is also used on the edges of the diaphragms 3 and 4. These (crystalline aluminum oxide) are chosen for this and reflections can be given the shape of a flat disk optical axis 15 of the decoupling window 2 and through by suitable orientation of the decoupling window. This disk is shaped in such a way that its suitable choice is the diameter of the openings in the optical axis perpendicular to the plane of the disk oriented 20 the diaphragms and / or by a suitable choice of the. The disk is mounted between a pair of diaphragms 3 and 4 provided with opening thickness of the Auskoppelfent 2 ridt d openings
these diaphragms connected in a vacuum-tight manner, in particular

durch eine Anschmelzung oder Anglasung. Die ,by melting or glazing. The ,

Ränder 5 und 6 dieser Blenden sind ihrerseits, bei- 25 stand im Spalt zwischen der Blende 3 und dem bespielsweise durch Anschweißen, an dem Ende der nachbarten Ende der Hohlrohrleitung 1 und den ausHohlrohrleitung !vakuumdicht befestigt. Die Blenden 3 gekehlten Abschnitten 10. Die optimale Disposition und 4 sind aus einem Material hergestellt, das einen der verschiedenen Teile und deren Abmessungen wer-Ausdehnungkoeffizienten besitzt, der in der Größen- den am besten auf empirischem Wege bestimmt. Um jeordnung von 5,7 bis 5,9 · 10-6 liegt, so, wie z. B. einer 30 doch ein Beispiel zu geben, sei erwähnt, daß zur Aus-Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung, die beispielsweise kopplung von Hochfrequenzenergie mit einer FrequenzEdges 5 and 6 of these diaphragms are in turn attached in a vacuum-tight manner to the end of the adjacent end of the hollow pipeline 1 and the end of the hollow pipeline! The diaphragms 3 grooved sections 10 and 4 are made of a material which has one of the various parts and their dimensions, which coefficient of expansion is best determined empirically. To jeordnung of 5.7 is up to 5.9 x 10 -6, as such. B. a 30 but to give an example, it should be mentioned that the nickel-cobalt-iron alloy, for example, the coupling of high-frequency energy with a frequency

von 35 000 MHz eine Anordnung mit folgenden Abmessungen für gut geeignet befunden wurde. Die Quer-Schnittsabmessungen der Hohlrohrleitung 1 betragen 35 7,1 · 3,55 mm; die Stärke des Auskoppelfensters 2 beträgt 0,14 mm mit einer Dielektrizitätskonstante von 9,4; die optische Achse des Auskoppelfensters ist parallel zur Achse der Hohlrohrleitung 1; die Stärke derof 35,000 MHz, an arrangement with the following dimensions has been found to be well suited. The cross-sectional dimensions of the hollow pipeline 1 are 35 7.1 x 3.55 mm; the strength of the coupling-out window is 2 0.14 mm with a dielectric constant of 9.4; the optical axis of the coupling-out window is parallel to the axis of the hollow pipeline 1; the strength of

2 23 21 Blenden 3 und 4 beträgt jeweils 0,25 mm; der Durch- 2 23 21 aperture 3 and 4 is 0.25 mm each; the through

4% Al2O3, 3% Na2O, so, wie das unter dem einge- 40 messer der in den Blenden vorgesehenen Öffnungen tragenen Handelsnamen »Kodial« bekannte Glas. beträgt jeweils 5,2 mm; der Spaltabstand zwischen der Diese Abdichtung bzw. Abschmelzung geschieht ent- Blende 3 und dem benachbarten Ende der Hohlrohrlang dem Rand der Scheibe 2— mit 7 angedeutet— leitung 1 ist 0,2 mm; die Drossel 9 besitzt einen zu den benachbarten Metallflächen der Blenden 3 Durchmesser von 8,76 mm und eine Tiefe von 2,18 mm; und 4 und wird durch Erhitzung der gesamten 45 der Radius der ausgekehlten Abschnitte 10 ist 1,98 mm. Anordnung auf eine Temperatur von über 900° C Die an die Hohlrohrleitung 1 angekoppelte Hohlrohrdurchgeführt, um das Glaspulver zum Schmelzen zu leitung 11 ist mit ihrem Ende von der Blende 4 durch bringen. Die Blende 3 ist, so, wie dargestellt, etwas einen Spalt mit dem Abstand 0,4 mm getrennt, von dem Ende der Hohlrohrleitung 1 distanziert, die Die dielektrischen Verluste des künstlichen Saphirs4% Al 2 O 3 , 3% Na 2 O, like the glass known under the diameter of the openings provided in the diaphragms "Kodial". is 5.2 mm each; the gap distance between the This sealing or melting occurs at the aperture 3 and the adjacent end of the hollow tube along the edge of the disc 2 - indicated by 7 - line 1 is 0.2 mm; the throttle 9 has a diameter of 8.76 mm to the adjacent metal surfaces of the diaphragms 3 and a depth of 2.18 mm; and 4 and by heating the entire 45 the radius of the fluted portions 10 is 1.98 mm. Arrangement at a temperature of over 900 ° C. The hollow pipe coupled to the hollow pipe 1 is passed through in order to melt the glass powder. As shown, the diaphragm 3 is separated somewhat by a gap at a distance of 0.4 mm from the end of the hollow pipeline 1, the dielectric losses of the artificial sapphire

den üblichen Rechteckquerschnitt besitzt. Der Kör- 50 liegen, wie herausgefunden wurde, noch erheblich per 8, in welchem sich die Hohlrohrleitung 1 befindet, niedriger als bei den besten verlustarmen Glassorten, ist von kreisförmigem Querschnitt und in der Wan- die für die Verwendung im Millimeterwellengebiet bedung seines Endes mit der üblichen ringförmigen stimmt sind. Darüber hinaus ist die Dielektrizitäts-Hochfrequenzverdrosselung 9 gegen ein Entweichen konstante mehr als doppelt so groß (9,4 gegenüber von Hochfrequenzenergie über die Spaltöffnung ver- 55 4,3), so daß die Stärke eines angepaßten Fensters gesehen. Die gegenüberliegenden längeren Wände der ringer als die Hälfte eines Fensters aus Glas sein Hohlrohrleitung 1 sind in ihren mittleren Abschnitten kann. Die Kühlung des Auskoppelfensters, die im mit ausgekehlten Abschnitten 10 von bekannter Form wesentlichen durch Konvektion an der Außenfläche versehen, um die Gefahr einer Sprühentladung zwi- des Auskoppelfensters geschieht, ist daher zumindest sehen den Enden der Hohlrohrleitung und dem Aus- 60 zweimal so wirksam und ist in Verbindung mit dem koppelfenster 2 herabzusetzen. Mit einer derartigen hohen Schmelzpunkt des Saphirs, der bei über 20000C Anordnung kann ein Klystron oder Magnetron Hegt, mit die wesentliche Voraussetzung, daß ein dervakuumdicht abgeschlossen werden. Gleichzeitig ist es artiges nach der Erfindung ausgebildetes Auskoppelmöglich, über dieses Auskoppelfenster2 Hochfrequenz- fenster mehr als die doppelte Hochfrequenzleistung energie in eine weitere Hohlrohrleitung 11 auszu- 65 zu verarbeiten vermag als ein normales Glasfenster, koppeln, deren Ende in geringem Abstand dem Fen- In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung nach derhas the usual rectangular cross-section. As has been found, the body 50 is still considerably lower than in the best low-loss types of glass per 8, in which the hollow pipe 1 is located, is of circular cross-section and in the wall for use in the millimeter wave region due to its end with the usual ring-shaped tunes are. In addition, the dielectric high-frequency throttling 9 against a constant escape is more than twice as large (9.4 compared with high-frequency energy via the gap opening 4.3), so that the strength of an adapted window is seen. The opposite longer walls of the ringer than half of a window made of glass can be hollow pipe 1 are in their middle sections. The cooling of the coupling-out window, which is provided with grooved sections 10 of known shape essentially by convection on the outer surface to avoid the risk of a spray discharge between the coupling-out window, is therefore at least twice as effective and at the ends of the hollow pipeline and the outlet 60 is to be reduced in connection with the coupling window 2. With such a high melting point of the sapphire, which is above 2000 0 C arrangement, a klystron or magnetron can be used, with the essential prerequisite that a vacuum-tight seal is possible. At the same time, it is possible to process more than twice the high-frequency power into a further hollow pipe 11 via this high-frequency window 2 high-frequency window than a normal glass window, the end of which is at a small distance from the window 2 according to the arrangement shown in FIG

ster 2 gegenüberstehend angeordnet ist. Der Körper Erfindung, in der für die gleichen Teile die gleichen 12, der die Hohlrohrleitung 11 bildet, ist mit einer Bezugszeichen wie in Fig. 1 gebraucht sind, ist an Hochfrequenzdrosselung 13 versehen, und die längeren Stelle der Abdichtung des Auskoppelfensters 2 zwi-Wände dieser Hohlrohrleitung 11 sind in gleichartiger 70 einem Paar von Blenden das Auskoppelfenster 2 anster 2 is arranged opposite. The body invention in which for the same parts the same 12, which forms the hollow pipeline 11, is given a reference symbol as used in FIG. 1 is an High-frequency throttling 13 provided, and the longer point of the seal of the decoupling window 2 between walls of this hollow pipe 11 are the coupling-out window 2 in a pair of diaphragms of the same type

gg pgg p

unter dem eingetragenen Handelsnamen »Kovar« oder »Nicosel« bekannt ist. Die beiden Blenden 3 und 4 und das Auskoppelfenster 2 sind unter Anwendung eines Gläspulvers miteinander vakuumdicht verbunden, wobei das Glas, aus dem das Pulver besteht, einen Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 5,7 · 10—6 besitzt, so, wie z. B. ein Glas folgender Zusammensetzung: 67%SiO2, 21% B2O3, 4Va%K2O1,is known under the registered trade name "Kovar" or "Nicosel". The two diaphragms 3 and 4 and the coupling-2 are connected to each other using a Gläspulvers vacuum-tight, wherein the glass constituting the powder, a coefficient of expansion of about 5.7 x 10- 6 has, as such. B. a glass of the following composition: 67% SiO 2 , 21% B 2 O 3 , 4Va% K 2 O 1 ,

i d d ii d d i

einer einzigen Blende 3 vakuumdicht befestigt. Um eine Aufhebung der Reflexion dieses Fensters 2 und der Ränder der Blende 3 zu erzielen, ist die optische Achse aus ihrer parallelen Lage zur Achse der Hohlrohrleitung 1 herausgeschwenkt und geneigt gegenüber dieser in Fig. 2 mit 16 bezeichneten Achse angeordnet. Wenn die optische Achse nicht senkrecht zur Ebene der Saphirscheibe liegt, dann breiten sich sowohl der ordentliche als auch der außerordentliche Strahl in der Scheibe aus und ergeben Reflexionen, die eine merkliche Phasendifferenz besitzen.a single panel 3 attached vacuum-tight. To cancel the reflection of this window 2 and To achieve the edges of the diaphragm 3, the optical axis from its parallel position to the axis of the hollow pipeline 1 pivoted out and arranged inclined with respect to this axis designated 16 in FIG. If the optical axis is not perpendicular to the plane of the sapphire disk, then spread both the ordinary and the extraordinary ray in the disk and give reflections, which have a noticeable phase difference.

Diese Reflexionen ergeben zusammen eine scheinbare äquivalente Reflexionsebene, die nicht mit der Mittelebene der Scheibe zusammenfällt. Somit ist es durch geeignete Wahl der Lage der optischen Achse möglich, diese scheinbare reflektierende Ebene mit der Ebene der Blende zum Koinzidieren zu bringen, so, daß eine hochfrequente Anpassung auch mit nur einer Blende erzielt werden kann. Zweckmäßig wird diese eine Blende an der dem Vakuum zugewendeten Seite des Auskoppelfensters angeordnet, da hierdurch die Grenze der Leistungsspitze, bei der im Fenster eine Sprühentladung einsetzt, beträchtlich erhöht wird. Die erforderliche Neigung der optischen Achse wird im allgemeinen so gering sein, daß die Anpassung zwischen der Blende und dem Auskoppelfenster bezüglich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten noch hinreichend gut gewährleistet ist.These reflections together result in an apparently equivalent plane of reflection that is not related to the The center plane of the disc coincides. Thus, it is through appropriate choice of the position of the optical axis possible to make this apparent reflective plane coincide with the plane of the diaphragm, so, that a high-frequency adaptation can also be achieved with only one diaphragm. This becomes useful a screen is arranged on the side of the coupling-out window facing the vacuum, as this results in the The limit of the power peak at which a spray discharge starts in the window is increased considerably. The required inclination of the optical axis will generally be so small that the adjustment between the diaphragm and the coupling-out window with regard to the coefficient of thermal expansion is still sufficiently guaranteed.

Die für eine wesentliche Verminderung der Reflexion erforderlichen Abmessungen der einzelnen Teile der in der Fig. 2 dargestellten Anordnung sind für eine Betriebsfrequenz von 35 000 MHz wie folgt ermittelt worden.The dimensions of each required for a substantial reduction in reflection Parts of the arrangement shown in FIG. 2 are as follows for an operating frequency of 35,000 MHz has been determined.

Die Querschnittsabmessungen der Hohlrohrleitung 1 betragen 7,1 -3,55 mm; die Stärke des Auskoppelfensters 2 ist 0,15 mm mit einer Dielektrizitätskonstante von 9,4; die optische Achse des Auskoppelfensters bildet einen Winkel von 40° mit der Achse der Hohlrohrleitung 1 und liegt in einer Ebene zur Hohlrohrleitungsachse, die einen Winkel von 20° mit der schmalen Seite der Hohlrohrleitung einschließt; die Stärke der Blende 3 ist 0,25 mm; der Durchmesser der öffnung in der Blende beträgt 5,2 mm; der Spalt zwischen der Blende 3 und dem Ende der Hohlrohrleitung 1 ist 0,2 mm; der Durchmesser der Hochfrequenzverdrosselung 9 ist 8,76 mm, und die Tiefe der Hochfrequenzdrossel beträgt 2,18 mm; der Radius der ausgekehlten Abschnitte 10 ist 1,98 mm; die an die Hohlrohrleitung 1 angekoppelte Hohlrohrleitung sei von der Blende 3 durch einen Spalt von 0,56 mm getrennt.The cross-sectional dimensions of the hollow pipeline 1 are 7.1-3.55 mm; the strength of the coupling window 2 is 0.15 mm with a dielectric constant of 9.4; the optical axis of the coupling-out window forms an angle of 40 ° with the axis of the hollow pipe 1 and lies in a plane to Hollow pipe axis, which includes an angle of 20 ° with the narrow side of the hollow pipe; the thickness of the diaphragm 3 is 0.25 mm; the diameter of the opening in the diaphragm is 5.2 mm; the gap between the diaphragm 3 and the end of the hollow pipeline 1 is 0.2 mm; the diameter of the high frequency throttling 9 is 8.76 mm and the depth of the high frequency choke is 2.18 mm; the radius the fluted portion 10 is 1.98 mm; the hollow pipeline coupled to the hollow pipeline 1 be separated from the diaphragm 3 by a gap of 0.56 mm.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Anordnung zur Übertragung sehr kurzer elektromagnetischer Wellen unter Verwendung einer Lochblende aus leitendem Material, deren öffnung durch ein wärmebeständiges, hochfrequenzdurchlässiges Auskoppelfenster vakuumdicht verschlossen ist, insbesondere für eine elektrische Entladungsanordnung, vorzugsweise nach Art des Klystrons oder Magnetrons, dadurch gekennzeichnet, daß das Auskoppelfenster in an sich bekannter Weise aus einem optisch einachsigen Werkstoff besteht und daß die optische Achse dieses Werkstoffes zur Übertragungsrichtung der Wellen derart orientiert ist, daß sich die Reflexionsstellen des Auskoppelfensters und der Blende im wesentlichen gegenseitig auslöschen.1. Arrangement for transmitting very short electromagnetic waves using a perforated diaphragm made of conductive material, the opening of which is through a heat-resistant, high-frequency permeable Decoupling window is closed vacuum-tight, especially for an electrical Discharge arrangement, preferably of the klystron or magnetron type, characterized in that that the coupling-out window in a manner known per se from an optically uniaxial one Material consists and that the optical axis of this material to the direction of transmission Waves is oriented such that the reflection points of the coupling-out window and the Essentially cancel each other out. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auskoppelfenster in an sich bekannter Weise aus Saphir besteht.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the coupling-out window is known per se Way is made of sapphire. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auskoppelfenster zwischen zwei Blenden vakuumdicht eingefügt ist und daß der Werkstoff, aus dem das Auskoppelfenster besteht, bezüglich seiner optischen Achse derart orientiert ist, daß diese optische Achse parallel zur Übertragungsrichtung der Wellen durch das Auskoppelfenster verläuft.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling-out window between two diaphragms are inserted in a vacuum-tight manner and that the material from which the coupling-out window is made exists, is oriented with respect to its optical axis such that this optical axis is parallel to The direction of transmission of the waves runs through the coupling-out window. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auskoppelfenster mit einer einzelnen Blende vakuumdicht verbunden ist und daß der Werkstoff, aus dem das Auskoppelfenster besteht, bezüglich seiner optischen Achse derart orientiert ist, daß diese optische Achse gegenüber der durch die Übertragungsrichtung durch das Auskoppelfenster bestimmten Richtung geneigt ist.4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling-out window with a single diaphragm is connected in a vacuum-tight manner and that the material from which the coupling-out window exists, is oriented with respect to its optical axis in such a way that this optical axis compared to the direction determined by the direction of transmission through the coupling-out window is inclined. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 064 885;
G. B. Collins, »Microwave Magnetrons«, 1948, New York, S. 487 bis 489.
Considered publications:
French Patent No. 1,064,885;
GB Collins, "Microwave Magnetrons," 1948, New York, pp. 487-489.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 609.838Ώ81 2.57© 609.838Ώ81 2.57
DEE11052A 1954-07-27 1955-07-27 Arrangement with decoupling window for the transmission of very short electromagnetic waves Pending DE1003825B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB21850/54A GB778299A (en) 1954-07-27 1954-07-27 Improvements in or relating to devices having windows for transmitting high frequency electromagnetic power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1003825B true DE1003825B (en) 1957-03-07

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