DE1046703B - Abstimmvorrichtung fuer Hohlraumresonatoren oder Hohlleiter - Google Patents
Abstimmvorrichtung fuer Hohlraumresonatoren oder HohlleiterInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/02—Tubes 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
- H01J25/22—Reflex klystrons, i.e. tubes having one or more resonators, with a single reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the modulator zone
- H01J25/24—Reflex klystrons, i.e. tubes having one or more resonators, with a single reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the modulator zone in which the electron stream is in the axis of the resonator or resonators and is pencil-like before reflection
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektromagnetische Geräte für Ultrahochfrequenzschwingungen
und befaßt sich insbesondere mit einer neuen Abstimmvorrichtung zur Verwendung in HoMraumresonatoren,
vorzugsweise des nicht evakuierten Typs.
Die Abstimmvorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich vorzugsweise für die bequeme und genaue Abstimmung
von Hohlraumresonatoren verwenden, die mit geschwindigkeitsmodulierten Röhren, z. B. Klystrons,
verbunden sind. Bei einem bekannten Typ dieser Röhren besteht das Resonanzgebilde aus einem
teils innerhalb, teils außerhalb des Vakuums liegenden Hohlraumresonator, wobei der äußere Teil mit dem
inneren über eine für die Schwingungsenergie durchlässige Vakuumabdichtung in Verbindung steht. Eine
Abstimmung erfolgt durch im äußeren Teil des Resonators liegende Elemente, so daß unter Vakuum
stehende Diaphragmen entbehrlich sind. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei Klystronröhren,
die einen äußeren außerhalb des Vakuums liegenden und einen innerhalb des Vakuums liegenden
Hohlraum aufweisen, die eng gekoppelt sind; die Aufgabe besteht dabei darin, für das außerhalb des Vakuums
liegende Resonanzgebilde eine neue Abstimmung zu schaffen, die bequem zu bedienen und über
einen beträcntlichen Bereich abzustimmen ist, ohne daß ein Wandungsteil des Hohlraumresonators deformiert
werden muß, und die ohne Verwendung von Kontermuttern oder anderen zusätzlich zu bedienenden
Sperrvorrichtungen nach der Abstimmung stehenbleibt.
Bei einem solchen Hohlraumresonator oder Hohlleiter, welcher einen stabförmigen, insbesondere
runden, Abstimmtet aus Metall enthält, dessen Eintauchtiefe in den von elektromagnetischen Wellen
durchfluteten Raum des Resonators bzw. des Hohlleiters z. B. mit Hilfe eines Gewindes stark verändert
werden kann, ist gemäß der Erfindung der Abstimmstab an seinem einen Ende in radialer Richtung
federnd ausgebildet und nach außen vorgespannt, derart, daß er bei allen Einstellungen mit radial gerichtetem
Reibungsdruck an dem Innenrand der Eintrittsöffnung in dem Hohlraumresonator oder Hohlleiter
anliegt. Der Abstimmstab kann an seinem Ende in eine Anzahl Segmente aufgespalten sein, die mit RadiaJdruck
an dem Innenrand einer in die Eintrittsöffnung eingesetzten Buchse anliegen.
Es ist bereits bekannt, die Resonanzfrequenz von Hohlraum- oder Koaxialleiterabschnitten mit Hilfe
eines oder mehrerer Stifte abzustimmen, welche in den Sdhwingungsraum in regelbar veränderbarer Länge
hineinragen. Der Effekt soldier Abstimmstifte oder -stäbe beruht darauf, daß sie eine höhere Impedanz
als die charakteristische Impedanz des Schwingungs-Abstimmvorrichtung
für Hohlraumresonatoren oder Hohlleiter
für Hohlraumresonatoren oder Hohlleiter
Anmelder:
Varian Associates,
Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. Juli 1955
V. St. v. Amerika vom 14. Juli 1955
Donald Lawrence Snow, Palo Alto, Calif.,
und Peter Henry Kafitz, Mountain View, Calif.
und Peter Henry Kafitz, Mountain View, Calif.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
gebildes besitzen und eine geringere Frequenzänderung pro Längeneinheit hervorrufen als eine Längenänderung
einer der Hauptabmessungen des Schwingungsraumes. Man kann daher eine sehr empfindliche
und feinfühlige Abstimmung vornehmen. Ein Nachteil besteht aber in einer Unsicherheit der Kontaktgabe
zwischen dem Stift und dem Mantel des Schwingungsraumes, weil der Stift in einem Gewinde oder in
einer Gleitbuchse geführt werden muß. Hierdurch werden Unstetigkeiten bei der Abstimmung sowie Absorptionsverhiste
bedingt, die bei Gewinden durch toten Gang bzw. durch den hohen Oberflächenwiderstand
von in den Schwingungsraum ragenden Gewindeteilen, bei Gleitbuchsen und Gewinden außerdem
durch unvermeidliche Fette und Oxydreste und ungleichmäßiges Aufliegen auf der Innenfläche der Führung
verursacht werden.
Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß ein einwandfreier Kontakt zwischen dem
Abstimm teil und der Wandung unter allen Umständen gewährleistet ist und die den Hochfrequenzfeldern
ausgesetzte Oberfläche des Abstimmteiles stets in optimalem Leitungszustand bleibt. Dies ergibt sich
daraus, daß die in reibender Berührung mit dem Rand der Öffnung stehenden1 Teile sich selbst reinigen, während
die übrigen exponierten Flächen keine Berührung mit anderen Teilen haben. Dadurch wird eine betriebssichere
Abstimmung erzielt, wie sie bisher nur
80S 699/401
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mit den membranartigen Abstimmgebilden erreicht förmigen Teil 9 des Reflektors ist die Stütze12 durch
wurde. einen geeigneten Isolator bzw. eineVakuumverschmel-
Yorzugsweise ist die erfindungsgemäße Abstimm- zung, z. B. aus Glas, 13 gehalten. An dem unteren
vorrichtung mit Mitteln versehen, welche eine uner- Ende der Stütze 12 ist eine flache tellerförmige Rewünschte
Resonanz und einen Energieverlust durch 5 fiektorplatte 15 durch einen kleinen Hohlniet 14 beUndichtigkeit
vermeiden. Eine weitere Verbesserung festigt. Die Stütze 12, der Hohlniet 14 und die Platte
ist die Schaffung eines neuen mit Segmenten ver- 15 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sehenen Abstimmittels, das die Eigenschaft einer durch Punktschweißung miteinander verbunden.
Temperaturkompensation besitzt, durch die der Hohl- Ein Isolierteil 16 aus Kunststoff ist in dem äußeren raumresonator bei Änderungen der Betriebstempera- 10 offenen Ende des Reflektorkolbens 8 durch Umbördeln tür des Hohlraums in der richtigen Abstimmung ge- desselben befestigt. Eine Kappe 17 aus z. B. Messing halten wird. wird in einer Mittelöffnung in der Kunststoffscheibe
Temperaturkompensation besitzt, durch die der Hohl- Ein Isolierteil 16 aus Kunststoff ist in dem äußeren raumresonator bei Änderungen der Betriebstempera- 10 offenen Ende des Reflektorkolbens 8 durch Umbördeln tür des Hohlraums in der richtigen Abstimmung ge- desselben befestigt. Eine Kappe 17 aus z. B. Messing halten wird. wird in einer Mittelöffnung in der Kunststoffscheibe
Auf diese und andere Gegenstände und Vorteile durch einen Flansch 18 und eine Sicke 19 gehalten. Ein
wird in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme Zuführungsdraht 21 ist in das Ende des Stützteils 12
auf die Zeichnung näher eingegangen. In der Zeich- 15 eingeklemmt und verbindet diesen mit der Reflektor-
nung ist kappe 17. Ein zweites Resonatorgitter 22 ist an dem
Fig. 1 die Ansicht eines Längsschnittes eines Re- unteren offenen Ende des Kolbens 8 befestigt.
flexklystrons mit innerem-äußerem Hohlraum, das das Ein Kathodenaufbau ist an dem Mittelteil 1 am anneue Abstimmittel der vorliegenden Erfindung ent- deren Ende der Bohrung 2 angebracht. Dieser Kahält; 20 thodenaufbau umfaßt eine aus Metallblech durch Tief-
flexklystrons mit innerem-äußerem Hohlraum, das das Ein Kathodenaufbau ist an dem Mittelteil 1 am anneue Abstimmittel der vorliegenden Erfindung ent- deren Ende der Bohrung 2 angebracht. Dieser Kahält; 20 thodenaufbau umfaßt eine aus Metallblech durch Tief-
Fig. 2 ist eine Ansicht eines Schnittes des in Fig. 1 ziehen hergestellte Kathodenhülle 22, die mit dem
gezeigten Klystrons entlang der Schnittlinie 2-2 der Hauptteil 1 durch Hartlöten verbunden ist. Ein die
Fig. 1; . Kaithode halternder becherförmiger Teil 23 ist vaku-
Fig. 3 ist eine Ansicht eines Schnittes der neuen umdicht mit der Karhodenhülle 22 verbunden, wäh-
Abstimmvorrichtung, welcher entlang der Schnitt- 25 rend das innere Ende des Bechers 23 mit einem geeig-
linie 3-3 in Fig. 1 geführt wurde; neten Isoliermaterial aus z. B. Glas 24 vakuumdicht
Fig. 4 ist eine Aufsicht der neuen Abstimmvorrich- verschmolzen ist. In der Glasverschmelzung 24 sind
tung von der Linie4-4 in Fig. 1 aus; Stifte25 angebracht, an welchen die Drähte25' be-
Fig. 5 ist eine auseinandergezogene Ansicht der festigt sind. Ein Fußteil 26 aus Isoliermaterial, z. B.
neuen für die Abstimmung äußerer Hohlraumresona- 30 einem Kunststoff, ist in dem äußeren Ende des Ka-
toren dienende Abstimmvorrichtung, die in dem in thodenkolbens 22 etwa durch Umbördeln befestigt.
Fig. 1 gezeigten Klystron verwendet wird, in einer Dieser Fußteil 26 besitzt Stecker 27, welche darin be-
z. T. abgebrochenen, z.T. geschnittenen Darstellung; festigt und mit den äußeren Enden der Drähte25'
schließlich ist verbunden sind. An den Aufbaustiften 25 in der Ka-
Fig. 6 die Ansicht eines Querschnittes des Blockes 35 thodenhülle 22 ist die Kathodenanordnung angebracht,
des Hauptteils entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 1. welche eine im wesentlichen zylindrische Fokussier-
Im folgenden wird auf die Fig. 1 bis 6 näher ein- elektrode bzw. Wärmeabschirmung 28, einen Ka-
gegangen. Hier wird Reflexklystron dargestellt, wel- thodenknopf 29, etwa aus Nickel mit einer geeigneten
dies einen Haupt- oder Mittelteil 1 aufweist, der im Elektronen emittierenden Schicht darauf, und einen
vorliegenden Falle aus einem rechteddgen Stahlblock 40 Heizdraht 31 umfaßt.
besteht, der eine große Längsbohrung 2 etwas seitlich An dem Mittelblock 1 ist vor der Irisöffnung 3 ein
der Mitte desselben aufweist. Ferner ist ein gekrümm- Becher bzw. Anpassungsteil 32 für den Wellenleiter
ter Schnitt oder eine Irisöffnung 3 auf einer Seite des durch Hartlöten befestigt, der durch Stanzen aus Me-
Blockes 1 vorgesehen, welche sich in die Bohrung 2 tallblech hergestellt, sein kann. Dieser Anpassungsteil
hinein öffnet. Diese Irisöffnung kann rasch durch 45 zu dem Wellenleiter 32 ist ein mehrfach abgestufter,
einen Fräsvorgang hergestellt werden; sie hat die Ge- im wesentlichen rechteckiger Becher, der an seinem
stalt eines Kreisbogens oder einer Kreisscheibe, deren weiteren Ende eine Öffnung 33 aufweist, die auf die
Bogenlänge etwas weniger als einen Halbkreis be- Irisöffnung 3 paßt. Innerhalb des Anpassungsbechers
trägt (Fig. 6). Eine Pumpöffnung 3' erstreckt sich in 32 ist über die Öffnung 33 ein Blättchen 34 aus für
die Bohrung2 hinein, und in die Öffnung3' ist eine 50 Hochfrequenzenergie durchlässigem Material, z.B.
abzuquetschende Röhre 4' hart eingelötet. Glimmer, angebracht und mit dieser Öffnung durch
Ein becherförmiger Verbindungsteil 4, in welchem einen Glasstreifen 34' vakuumdicht verschmolzen. In
ein im wesentlichen zylindrisches einspringendes eine Wand des Anpassungsteils 32 ist eine Anpas-Rohr
5 in einer zentralen Öffnung befestigt ist, wird sungsschraube 35 eingeschraubt, die mit der abgeetwa
durdh Hartlöten in der Bohrung 2 des Mittel- 55 stuften Oberfläche 36 zur Einregelung der elektrischen
teiles 1 angebracht. Dieser Verbindungsteil 4 und das Belastung zusammenarbeitet. Innerhalb des äußeren
einspringende Rohr 5 sind aus einem geeigneten Me- Endes des Bechers 32 ist ein. rechteckiger Wellenleitertall,
z. B. Stahl, hergestellt. Oberhalb des offenen abschnitt 37 etwa durch Hartlöten angebracht, der
Endes des einspringenden Rohres 5 sind ein Beschleu- einen Montageflansch 38 aufweist, welcher an dessen
nigungsgitter 6 und ein Resonatorgitter 7 angebracht, 60 äußeren Ende, z. B. durch Hartlöten, befestigt ist. Der
die in der gezeigten Ausführungsform aus kreisförmi- Wellenleiterflansch besitzt eine kreisförmige Auslaßgen
Hexagonalgittern aus Kupfer bestehen. öffnung 38'. In einer Bohrung in dem oberen Teil des
Innerhalb der Bohrung des Mittelteiles ist an dem Wellenleiterabschnitts 37 befindet sich eine Buchse 39
einen Ende derselben eine Reflektoranordnung be- zur Befestigung einer Abstimmvorrichtung (s. Fig. 5).
festigt, welche einen hohlen, im wesentlichen zylin- 65 In diese Buchse 39 ist etwa durch Pressen eine ringdrischen
Kolben 8 umfaßt, der aus Blechmetall ge- förmige Gleitfläche 41 eingesetzt, die in dem vorzogen
ist. Der Reflektorkolben 8 weist einen becher- liegenden Ausführungsbeispiel aus Phosphorbronze beförmigen
Teil 9 zur Befestigung auf, der an dem steht. Ferner wird in der Buchse 39 eine Abstimmoffenen
Ende des Kolbens vermittels eines Flansches buchse42 gehalten, die eine mit.Gewinde versehene
11 vakuumdicht verschmolzen ist. An dem becher- 70 Bohrung aufweist. Die Abstimmkolbenvorrichtung
umfaßt einen Abstimmstab bzw. einen Abstimmteil
43, der einen querverlaufenden Schlitz 44 in seinem
oberen Ende aufweist, der dazu dient, einem Schraubenzieher einen Eingriff zu bieten; ferner weist der
Abstimmstab zwei Längsschnitte 45 und 46 auf,
welche sich schneiden und etwa die halbe Länge des
Stabes an seinem unteren Ende einnehmen. Diese
Längsschlitze zerlegen das untere Ende des Stabes in
vier gleiche Segmente. Von dem aufgeteilten Ende 49
des Abstimmstabeis verläuft in Richtung des Mittelteils desselben eine axiale Bohrung 46', deren Zweck
im folgenden beschrieben wird.
43, der einen querverlaufenden Schlitz 44 in seinem
oberen Ende aufweist, der dazu dient, einem Schraubenzieher einen Eingriff zu bieten; ferner weist der
Abstimmstab zwei Längsschnitte 45 und 46 auf,
welche sich schneiden und etwa die halbe Länge des
Stabes an seinem unteren Ende einnehmen. Diese
Längsschlitze zerlegen das untere Ende des Stabes in
vier gleiche Segmente. Von dem aufgeteilten Ende 49
des Abstimmstabeis verläuft in Richtung des Mittelteils desselben eine axiale Bohrung 46', deren Zweck
im folgenden beschrieben wird.
Der Abstimmteil 43 ist innerhalb einer zweistufigen
Bohrung einer Abstimmschraube 47 befestigt, die
etwas kürzer als der Abstimmstab ist. Der Abstimmstab 43 ist in der engeren Bohrung der Abstimmschraube nahe dem äußeren Ende befestigt. Das innere
Ende der Abstimmschraube 47, welches die größere
Bohrung aufweist, besitzt in der Längsrichtung verlaufende Schlitze 48, welche das innere Ende in vier
Segmente aufteilen. Das innere Ende der Abstimmschraube 47 besitzt ein Außengewinde. Die Abstimmschraube 47 dient zum Einschrauben in die Abstimmbuchse 42, wobei die Endsegmente der Abstimmschraube 47 etwas zusammengedrückt werden, so daß
eine reibende Passung innerhalb der Buchse gebildet
wird. Das geschlitzte Ende des Abstimmstabes 43
paßt durch die Bohrung in der Gleitfläche 41 hindurch,
so daß die Segmente des Stabes 43 kräftig zusammengepreßt werden und sich fest gegen die Oberfläche der
Bohrung in dem Lager 41 anlegen. Der innere Rand
oder die Lagerfläche des Lagers 41 ist schwach abgerundet, um einen optimalen elektrischen Kontakt zwischen dem Lager und dem Abstimmstab 43 zu erhalten.
Bohrung einer Abstimmschraube 47 befestigt, die
etwas kürzer als der Abstimmstab ist. Der Abstimmstab 43 ist in der engeren Bohrung der Abstimmschraube nahe dem äußeren Ende befestigt. Das innere
Ende der Abstimmschraube 47, welches die größere
Bohrung aufweist, besitzt in der Längsrichtung verlaufende Schlitze 48, welche das innere Ende in vier
Segmente aufteilen. Das innere Ende der Abstimmschraube 47 besitzt ein Außengewinde. Die Abstimmschraube 47 dient zum Einschrauben in die Abstimmbuchse 42, wobei die Endsegmente der Abstimmschraube 47 etwas zusammengedrückt werden, so daß
eine reibende Passung innerhalb der Buchse gebildet
wird. Das geschlitzte Ende des Abstimmstabes 43
paßt durch die Bohrung in der Gleitfläche 41 hindurch,
so daß die Segmente des Stabes 43 kräftig zusammengepreßt werden und sich fest gegen die Oberfläche der
Bohrung in dem Lager 41 anlegen. Der innere Rand
oder die Lagerfläche des Lagers 41 ist schwach abgerundet, um einen optimalen elektrischen Kontakt zwischen dem Lager und dem Abstimmstab 43 zu erhalten.
Beim Betrieb der Röhre werden Elektronen infolge
der Erhitzung der Kathode durch den Heizdraht 31
von der Kathode 29 emittiert, durch die Fokussierelektrode 28 zu einem Strahl zusammengefaßt und infolge der hohen positiven Spannung an der Beschleunigungselektrode 6 durch das Klystron hindurch beschleunigt. Gemäß der bekannten Wirkung des Reflexklystrons treten die Elektronen durch den Resonatorspalt zwischen den Gittern 7 und 22 hindurch, wo
sie mit dem hochfrequenten elektrischen Feld über
dem Spalt in Wechselwirkung treten, wobei das Hochfrequenzfeld dem Strahl eine Geschwindigkeitsmodulation erteilt. Die Elektronen treten in den Raum vor
der Reflektorelektrode 15 ein, welche ein die Elektronen des Strahles zurücktreibendes negatives Potential hat. Die Elektronen kehren ihre Richtung um und
treten wieder durch den Resonatorspalt zwischen den
Gittern 7 und 22 hindurch, wobei sie sich zu Paketen
auf Grund des Geschwindigkeitsmodulationseffektes
gruppieren, welcher in dem Elektronenstrahl stattfand.
Die zu Paketen gebündelten Elektronen übertragen
ihre Energie an das Feld über dem Resonatorspalt.
Die Hochfrequenzeniergie wird dem Hohlraumresonator durch die Irisöffnung 3 und den Wellenleiterausgang 37 entzogen. Die zur Regelung der Belastung des Fensters 35 dienende Schraube wird so
eingestellt, daß eine kapazitive Belastung über dem
Fenster erzeugt wird, so daß hierdurch eine optimale
Kopplung zwischen dem Hohlraumresonator und dem
Wellenleiterabschnitt erzielt wird. Nachdem die optimale Kopplung erhalten ist, kann die Schraube 35
durch die Kontermutter 35' festgelegt werden.
der Erhitzung der Kathode durch den Heizdraht 31
von der Kathode 29 emittiert, durch die Fokussierelektrode 28 zu einem Strahl zusammengefaßt und infolge der hohen positiven Spannung an der Beschleunigungselektrode 6 durch das Klystron hindurch beschleunigt. Gemäß der bekannten Wirkung des Reflexklystrons treten die Elektronen durch den Resonatorspalt zwischen den Gittern 7 und 22 hindurch, wo
sie mit dem hochfrequenten elektrischen Feld über
dem Spalt in Wechselwirkung treten, wobei das Hochfrequenzfeld dem Strahl eine Geschwindigkeitsmodulation erteilt. Die Elektronen treten in den Raum vor
der Reflektorelektrode 15 ein, welche ein die Elektronen des Strahles zurücktreibendes negatives Potential hat. Die Elektronen kehren ihre Richtung um und
treten wieder durch den Resonatorspalt zwischen den
Gittern 7 und 22 hindurch, wobei sie sich zu Paketen
auf Grund des Geschwindigkeitsmodulationseffektes
gruppieren, welcher in dem Elektronenstrahl stattfand.
Die zu Paketen gebündelten Elektronen übertragen
ihre Energie an das Feld über dem Resonatorspalt.
Die Hochfrequenzeniergie wird dem Hohlraumresonator durch die Irisöffnung 3 und den Wellenleiterausgang 37 entzogen. Die zur Regelung der Belastung des Fensters 35 dienende Schraube wird so
eingestellt, daß eine kapazitive Belastung über dem
Fenster erzeugt wird, so daß hierdurch eine optimale
Kopplung zwischen dem Hohlraumresonator und dem
Wellenleiterabschnitt erzielt wird. Nachdem die optimale Kopplung erhalten ist, kann die Schraube 35
durch die Kontermutter 35' festgelegt werden.
Das Klystron kann über seinem Arbeitsbereich mit
Hilfe des Abstimmstabes 43 in dem äußeren Hohlresonator abgestimmt werden. Der Kapazitäts wert des
Hilfe des Abstimmstabes 43 in dem äußeren Hohlresonator abgestimmt werden. Der Kapazitäts wert des
durch den Wellenleiterabschnitt 37 gebildeten äußeren Hohlraums wird durch Regeln des Abstandes der
Enden des Stabes 43 von der unteren Wand des Abschnittes 37 eingestellt. 5 Da die Abstimmung des Klystrons im Betrieb
häufig vorkommt, verglichen mit der im allgemeinen nur einmal am Anfang vorgenommenen Einstellung
der Abstimmschraube 35, so ist die Erfordernis einer mechanischen Sperrung und Entsperrung des Ablo
Stimmstabes 43 bei jeder Abstimmung etwa mit Hilfe einer Kontermutter sehr unerwünscht. Die neue Abstimmkonstruktion
gemäß den. Fig. 1, 3, 4 und 5 erfordert keine besondere Vorrichtung zum Festlegen
der Einstellung. Der Abstimmstab 43 ist an seinem 15 inneren Ende in vier Sektoren aufgespalten, und die
Segmente sind etwas voneinander weggespreizt. Der Stab wird durch die Bohrung in dem Lager 41 in den
äußeren Hohlraumresonator eingeführt, wobei die Segmente des Stabes leicht zusammengedrückt werden
20 und einen festen Reibungsdruck auf das Lager 41 ausüben. Die Abstimmschraube 47 ist ebenfalls an ihrem
inneren Ende mit Gewinde versehen und in Segmente aufgespalten, wobei die Segmente leicht nach außen
gebogen sind, so daß die Segmente beim Einschrauben 25 der Schraube 47 in die Abstimmbuchse an ihren
inneren Enden zusammengedrückt werden und kräftig und sicher mit einer nach außen gerichteten Kraft
gegen die mit einem Gewinde versehene Innenfläche der Buchse 42 angedrückt werden. Der Abstimmstab
30 43 legt sich ebenfalls fest gegen das Lager 41 an, während die Abstimmschraube 47 innerhalb der Buchse 42
fest angezogen ist, so daß ein Rütteln oder Vibrieren des Klystrons wegen seines sicheren Reibungssitzes
keine Drehbewegung des Abstimmstabes hervorrufen 35 kann. Der Abstimmstab 43 und die dazu gehörige Abstimmschraube 47 können zum Zwecke der Abstimmung
mit einem Schraubenzieher oder einem anderen Mittel, wie z. B. einem Drehknopf, gedreht werden.
Die Neigung zur Ausbildung einer Resonanz, in 40 der aus Segmenten bestehenden Abstimmanordnung,
die eine unerwünschte Energieabsorption von dem äußeren Hohlraum durch die Abstimmvorrichtung und
außerdem ein Entweichen von elektromagnetischer Energie aus dem Hohlraum um die Abstimmvorrich-45
tung herum bewirken könnte, läßt sich auf verschiedene Weise unterdrücken. Bei Fehlen einer Bohrung
46' in dem Abstimmstab kann ein leitender Draht an dem unteren Ende des Abstimmstabes 43 angelötet
oder auf andere Weise befestigt werden, welcher eine 5° Kopplung der Mehrzahl von Segmenten oder Schlitzen
45,46 bewirkt; das untere Ende des Stabes 43 kann auch mit einer Mischung eines elastischen Füllmittels
und eines verlustbehafteten Materials ausgefüllt werden, z. B. mit elastischem Gummi und Eisenpulver.
55 Ein weiterer Weg zur Verhinderung dieser Resonanz besteht darin, eine Bohrung 46' von. geeigneten Abmessungen
in dem Ende des Abstimmstabes 43 vorzusehen. Die Bohrung 46' wird in dieser Weise in dem
Ende des Abstimmstabes angebracht, um irgendwelche 60 Resonanzstellen, welche innerhalb der Abstitnmvorrichtung
auftreten können, zu einem Punkt außerhalb des Frequenzbandes zu verschieben, in welchem das
Reflexklystron arbeitet. Zusätzlich können die Schlitze 45 und 46 und die Oberflächen der Bohrung 46' mit
65 einem gutleitenden Material, wie Kupfer oder einer Goldplattierung, überzogen werden. Natürlich ist die
äußere tragende Oberfläche des Stabes 43 mit einem metallischen Überzug versehen, der der Abnutzung
durch Reibung widersteht, z. B. mit einem Chrom-70 überzug.
Die neue Abstimmvorrichtung kann auf einfache Weise für eine thermische Kompensation hergerichtet
werden, bei der die Abstimmanordnung automatisch Frequenzänderungen in dem ■ äußeren Hohlraumresonator ausgleicht, die sich aus der Ausdehnung
oder Zusammenziehung der Hohlraumwände auf Grund von Temperatur änderungen während des Betriebes ergeben
können. Beispielsweise kann die Buchse 42 und die Abstimmschraube 47 aus einem Material hergestellt
werden, das einen hohen Ausdehnungskoeffi- ίο
zienten hat, z. B. aus Kupferberyllium, während der Abstimmstab 43 aus einem Metall mit kleinem Ausdehnungskoeffizienten,
wie Kovar, bestehen kann. Bei Änderungen der Größe des Außenhohlraumes auf
Grund einer Temperaturänderung des Hohlraummetalls ändert sich die Länge des Abstimmstabes in
einem anderen Maße als die Abstimmschraube, woraus sich eine relative Bewegung zwischen dem Stab
43 und der Schraube 47 ergibt. Zum Beispiel wächst die Länge des Abstimmstabes 43 bei einer Zunahme
der Länge der Buchse und der Schraube 47 auf Grund eines Temperaturanstieges in geringerem Maße, und
es ergibt sich eine Bewegung des Abstimmstabes aus dem Hohlraum heraus, so daß hierdurch das Anwachsen
der Größe des äußeren Hohlraumresonators infolge des Temperaturanstiegs ausgeglichen wird.
Daher bleibt die Frequenz des äußeren Hohlraumresonators während der Änderungen der Betriebstemperatur
konstant.
Die Hochfrequenzenergie tritt aus dem äußeren Hohlraumresonator durch die Öffnung 38' in einen
Flansch des Wellenleiters aus und gelangt von hier aus in die äußeren Verbraucherkreise.
Claims (11)
1. Abstimm vorrichtung für Hohlraumresonatoren
oder Hohlleiter mit einem stabförmigen, insbesondere runden, Abstimmteil aus Metall, dessen Eintauchtiefe
in den von elektromagnetischen Wellen durchfluteten Raum des Resonators bzw. Hohlleiters,
z. B. mit Hilfe eines Gewindes, stetig verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstimmstab (46) an seinem einen Ende in radialer Richtung federnd ausgebildet und nach
außen vorgespannt ist, derart, daß er bei allen Einstellungen mit radial gerichtetem Reibungsdruck
an dem Innenrand der Eintrittsöffnung in den Hohlraumresonator oder Hohlleiter (37) anliegt.
2. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmteil (46)
in einer mit Außengewinde versehenen Abstimmschraube (47, 48) befestigt ist, die in eine mit
Innengewinde versehene, an der Außenseite des Hohlleiters befestigte Buchse (42) eingeschraubt
werden kann, und daß die Abstimmschraube in radialer Richtung federnd ausgebildet und so vorgespannt
ist, daß die mit ihrem Umfang mit Reibungsdruck an der Innengewindefläche der Buchse anliegt.
3. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmstab (46)
an seinem Ende in eine Anzahl Segmente (46') aufgespalten ist, die mit Radialdruck an dem Innenrand
einer in die Eintrittsöffnung eingesetzten Buchse anliegen.
4. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgespaltene Ende
des Abstimmstabes eine axiale Bohrung aufweist, die sich entlang dieses Stabes von dem einen Ende
desselben so erstreckt, daß hierdurch eine unerwünschte Resonanz in der Abstimmvorrichtung
unterdrückt wird.
5. Abstimmvoorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet
durch mit dem geschlitzten Abstimmstab gekoppelte Abschirmmittel, durch die ein Entweichen
von HocMrequenzenergie durch den Raum zwischen den Segmenten verhindert wird.
6. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Segmenten
verbundenen Abschirmmittel ein elastisches Material umfassen, welches eine dämpfende Substanz
enthält, und das in dem Raum zwischen den Segmenten des Abstimmstabes angebracht ist.
7. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 6 mit einer metallischen Kammer mit einander
gegenüberliegenden Wänden, gekennzeichnet durch eine Anordnung, die an der einen Wand befestigt
ist und sich in die Kammer hinein erstreckt, ferner durch einen ringförmigen Lagerteil, der in der
ersterwähnten Wand befestigt ist, durch eine in axialer Ausrichtung zu dem ringförmigen Lagerteil
an der ersterwähnten Wand befestigte zylindrische Buchse mit Innengewinde, die sich aus der
Kammer heraus erstreckt, durch eine zylindrische Abstimmschraube mit einer axialen Bohrung und
einem Außengewinde, die in die Buchse hineingeschraubt werden kann, und dadurch, daß der
zylindrische Abstimmstab in der Bohrung der Abstimmschraube starr befestigt ist und sich durch
den Lagerteil hindurch in die Resonanzkammer hinein erstreckt.
8. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmstab aus
einem Metall mit einem anderen Ausdehnungskoeffizienten als die Abstimmschraube hergestellt
ist, derart, daß eine Temperaturkompensation stattfindet, welche die Abstimmung des äußeren Abstimmraumes
bei Änderungen der Betriebstemperatur des Hohlraumresonators auf dem vorgegebenen
Abstimmwert hält.
9. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bohrung von
größerem Durchmesser in der Abstimmschraube' ' viele verschiedene Durchmesser aufweist, daß der
Abstimmstab in einem Teil der Bohrung von kleinerem Durchmesser befestigt ist und sich durch
die Bohrung der Abstimmschraube in den Lagerteil hinein erstreckt und daß der Teil mit größerem
Durchmesser mit Außengewinde versehen und in eine Mehrzahl von Segmenten aufgespalten ist, so ·;
daß die mit einem Gewinde versehenen Segmente der Abstimmschraube in die Abstimmbuchse eingeschraubt
sind und hierin leicht zusammengedrückt werden.
10. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 5 und 7, _ dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmmittel'
einen leitenden Teil enthalten, der einzelne der . Segmente an dem unteren Ende des Abstimmstabes '
elektrisch miteinander verkoppelt.
11. Anwendung einer Abstimmvorrichtung gemäß Anspruch 1 bei einem Reflexklystron mit
einer Vakuumhülle, gekennzeichnet durch eine Kathode zur Erzeugung eines Elektronenstrahls,
durch einen eingestülpten Hohlraumresonator im Innern der Vakuumhülle, der in der Strahlbahn ;
zwecks Wechselwirkung mit dem Strahl ange-. ordnet ist und eine Irisblende zur Entladung des- - selben
aufweist, durch einen Hohlleiterabschnitt, ' der mit dem Hohlraumresonator durch die Iris-
blende gekoppelt ist, durch einen für Wellenenergie durchlässigen Teil, der den Hohlraumresonator im Innern der Vakuumhülle von dem
Hohlleiterabschnitt vakuumdicht abtrennt, und dar
mung des Refleacklystrons sich in den äußeren.
Hohlleiterabschnitt hinein erstreckt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
durch, daß die Abstimmanordnung zur Abstim- 5 USA.-Patentschriften Nr. 2406402, 2 242404.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US521947A US2824258A (en) | 1955-07-14 | 1955-07-14 | High frequency cavity resonator tuner structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1046703B true DE1046703B (de) | 1958-12-18 |
Family
ID=24078782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEV10911A Pending DE1046703B (de) | 1955-07-14 | 1956-07-12 | Abstimmvorrichtung fuer Hohlraumresonatoren oder Hohlleiter |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1046703B (de) |
FR (1) | FR1156944A (de) |
GB (1) | GB810327A (de) |
NL (2) | NL91875C (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3125734A (en) * | 1960-04-06 | 1964-03-17 | Tuning screw having a double choke | |
GB8323143D0 (en) * | 1983-08-27 | 1983-09-28 | Oxley R F | Tuning screw |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2242404A (en) * | 1938-10-19 | 1941-05-20 | Telefunken Gmbh | Tunable oscillatory circuit for ultra-short waves |
US2406402A (en) * | 1941-09-03 | 1946-08-27 | Bell Telephone Labor Inc | Frequency adjustment of resonant cavities |
-
0
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- NL NL91875D patent/NL91875C/xx active
-
1956
- 1956-07-03 GB GB2063656A patent/GB810327A/en not_active Expired
- 1956-07-12 DE DEV10911A patent/DE1046703B/de active Pending
- 1956-07-13 FR FR1156944D patent/FR1156944A/fr not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2242404A (en) * | 1938-10-19 | 1941-05-20 | Telefunken Gmbh | Tunable oscillatory circuit for ultra-short waves |
US2406402A (en) * | 1941-09-03 | 1946-08-27 | Bell Telephone Labor Inc | Frequency adjustment of resonant cavities |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1156944A (fr) | 1958-05-22 |
NL91875C (de) | |
GB810327A (en) | 1959-03-11 |
NL208699A (de) |
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