DE1069789B

DE1069789B -

Info

Publication number: DE1069789B
Application number: DENDAT1069789D
Authority: DE
Priority date: 1954-11-18
Also published as: US2890375A; NL201598A

Description

DEUTSCHES

Die Krfiii<lunii betrifft Kollcktorelcklroduii für Laufzeitröhren nach Art des Klystrnns und hat zum Ziel, verbesserte Kollektorelektroden zu schaffen, die für einen gegebenen Strahl wirkungsgrad von wesentlich kürzerer Längenausdehnung sein können als zur Zeit bekannte Kollektorelektroden und die daher eine kürzere !!anweise der Röhre ermöglichen.

Die Ausführung der Kollektorelektrotle eines Klystrons ist auf die Ausnutzung, also den Wirkungsgrad, des Strahles von bedeutendem Linfluß. da sie den Xutzstrom mitbestimmt, der den Kollektor erreicht. Wenn eine maximale Strahlausnutzung bei Klystronröhren erreicht werden soll, deren Kollektoren in bekannter Weise entworfen und ausgeführt sind, so muli die Kollektorelektrode verhältnismäßig lang sein. Dies ist offensichtlich in der Praxis von Xachtei 1. der in gewissen Fidlen (z. R. dann, wenn es sich um ein Klystron grol.ler Leistung handelt, oder dann, wenn nur ein beschränkter Raum zur Verfügung steht) durchaus schwerwiegend sein kann. Wenn man an Länge der Kollektorelektrode spart, um die < icsannlänge der Röhre zu vermindern, so kanu eine sehr wesentliche Linbulie an Wirkungsgrad die Folge sein. Wenn beispielsweise ein bekannter Kollektor üblicher (iestalt also gewöhnlich topf- oder trichterförmig — nur etwa halb so lang gemacht wird, wie er sein mül.ite. um eine gute Strahlausnutzung zu ergeben. m> können ohne weiteres IO"/« des nutzbaren Strahl stromes verlorengehen.

Lxperimente JiuIh-H gezeigt, dal' der (iruivl für den Verlust au nutzbarem Strahlstrom, der sich bei Xerkiirzung der kollcktorelcktrode eines Klystrons ergibt, darin liegt, dal.! Sekuiidärclcktroneli und »elastisch - von den inneren Wänden des Kollektors zurückprallende Llektroneii eine Raumladung aufbauen, die sieh -o auswirkt, dall der !'Elektronenstrahl kciliöriiiig auseinandergetrieben wird, derart, dali dieser im ¹ icbici des Au-^angs-paltes und des Kollektors nach den Seiten auseinanderlauft. Ilieraus ergibt sich dann eine AbiiahiiH' des Strahlwirkungsgrailes und ein .Xlangel an wirksamer Riindelung der Llektroneii am Ausgangsspah.

JC- ist bekannt, Kolleklorelektrodeii bei KlystronröIiren mit Mitteln zu verseilen, die das Auftreten einer koii/.eiitrierten Raumladung im Reiadch dieser Llcktrodc verhindern sollen. Zum Reispiel wurde die Rückwand einer im übrigen /.vi mdcrlörmigen Kollektorelektrode konisch in den Zyliiidenaum hinein vorspringend ausgebildet, um Sekundärelektroiieu seitlich abzulenken und dadurch leichter abzusaugen, !"einer ist eine zylindrische Kollektorelektrode bekannt, in der eine zusätzliche, durch die Rückwand Iiiiidurehgctiihrte und auf unterschiedlichem Cdeichpoientia] liegende stabförmige Llcktrode ί Zusatz-Kollektorelektrode für Laufzeitröhren
nach Art des Klystrons

Anmelder:

English Electric Valve Company Limited,
London

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore
und Dipl.-Ing. Η. Gralfs, Patentanwälte,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Bednspruchte Priorität:
GrolibritdnniRii vom 18. November 1954 und 25. Juli 1955

Percy Charles Ruggles, Great Baddow_i Essex
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

elektrode,! angeordnet ist. Solche Anordnungen sind jedoch insbesondere bei 1 lochlei-luiigsrniiren nicht wirksam genug. .olVrn nicht ein Kolleklor von gröl.lerer Längsausdelmuiig verwendet wird, ι ierade daaber soll durch die crtiuduugsgeniälY Konstruktion vermieden werden. !•Yrncr wird .Ier YilircnaYbau unnötig kompliziert, wenn an eine Xusai/.eYktrodc innerhalb des eigentlichen Kollektors ein vom Ixollektorgleiehpoiential unterschiedliches ¹ deichpoteuiial geführt werden imii«.

Die IYfindnng schafft einen Koih-kiur \oii relativ geringer Läiigsausdchnung. der auch in IYchleistungsklystroiis die Ausbildung einer kouzeiitrierten Kauinladung im Bereich des Kollektors vermeide! und bei dem alle Teile auf gleichen: ι deich]miential liegen. IYi gleichem Strahlwirkuugsgrad kann die erhnduiigsgemäl.'ie Kollekt' uvlektrode wesentlich kürzer gebaut werden, als es sonst möglich sein wurde.

Ls ist an sich auch bekannt, den Kollektor mit einem uiclusekundärcmissionstähigcu Überzug zu verseilen. I·.in solcher Überzug kann im Rahmen der Erfindung in X crbiiidung mn der erfiiidiingsgcinäl.Yii Konstrulction der Kollektorelektrode angewandt werden. wodurch sich eine verstärkte XXYkung ergibt.

Die Ixoiistruktion der Kolleklorelektroile genial! der IYlnidung ist \on einer an sich bekannten hohlen konischen (trichterförmigen! < irundge-talt. Sie ist erfindiingsgemäli mit von der inneren Konusoberlläche

Claims

hervorstehenden, parallel zur Konusachse verlaufenden metallischen Teilen versehen, die sich his in Höhe der Konusöffnung erstrecken. Diese metallischen Teile wirken so, dal' ··.· die Raumladung zerteilen oder aufspalten und auf diese Weise eine Zusammeuballung derselben verhindern. Ide metallischen Teile können dabei von der inneren Konusoberfläche radial hervorstehende Rippen oder in axialer Richtting hervorstehende, zum Konus koaxial verlaufende konzentrische Zylinder oder auch in axialer Richtung hervorstehende Stifte sein. Die Ausbildung einer konzentrierten Ixaundadung kann zusätzlich noch dadurch weiter unterdrückt werden, dall die Kollektorelektmde inwendig Miit einem Material niedriger Sekiuidürcmissmtislahig'keit. vorzugsweise Kohlenstoff, überzogen wird. Kin l'berzug von der Dicke einiger Tausendstel eines Zentimeters mag ρ rak ti sch genügen. Die IirMndung ist in den Zeichnungen veranschaulicht, welche drei Aus führungs M »rillen zeigen. Iiei allen diesen Ausführungsfnrmen ist die 1 irundgesta't der Kollcktorelektrodc eine konische. Fig. 1. 3 und 5 zeigen Ansichten derart, dal.i man in allen Fällen in die Öffnung des Konus hineinschaut, und Fig. 2, 4. ο zeigen im Halbschniit längs der Mittellinien 2-2. 4-4 und 6-6 der Fig. 1, .1 bzw. 3 die entsprechenden Seitenansichten. Die Konstruktinu nach den Fig. 1 und 2 bestellt aus einer konischen Kollektorelektrode in der eine Vielzahl (acht in der Zeichnung) von inwendig radial hervorstehenden metallischen Rippen /· angeordnet ist. In der Aiisfiihrungsforni nach den Fig. 3 und 4 sind die Rippen /■" der Fig. 1 und 2 durch konzentrische Metallzvlindert' ersetzt (in dieser besonderen Ausführungsform sind drei -olclie Zylinder gezeigt), welche zur lilelstroile /; koaxial verlaufen. In einer weiteren Au.-führungsform nach den Fig. 5 und Ij werden metallische Stifte P verwendet. Sie verlaufen parallel zur Achse der Kollekdorelektrode/:. Tn den Konstruktionen nach den Fig. 1 bis 6 wird eine Konzentration der Raumladung durch Zerteilung derselben verhindert. Wenn Konstruktionen dieser Art, die die Raumladung zerteilen oder aufspalten, verwendet werden, kann die Kimge der Kollektorelektrode bei gegebenem Strahlwirkungsgrad wesentlich herabgesetzt werden im Vergleich zu der Länge, die erforderlich wäre, wenn die Kollektorelektrode von einer bisher üblichen ιΉ-stalt sein würde. Ρλ τ κ ν τ \ ν s e ·; 1 0 111;.

1. Kollekl'orelektrodc tür Laufzeitröhren nach Art des Klystrons, die aus einem 1 Iohlkoniis besteht und mit im Γηικτη d_vs ITolvikonus angeordneten Mitteln verseilen ist. um der Fntstehung einer konzentrierten Raumladung im l'.ereich der KoIIektorelektnide entgegenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dai.l die genannten Mittel von der inneren Konusi iberfläche hervorstehende, parallel zur Konusachse verlautende metallische Teile sind, die sich bis in I lohe der Konusöffnung erstrecken.

2. Koliektorclektrode nach Anspruch 1. .Iadurch gekennzeichnet, da Ii die metallischen Teile von der inneren Konusoberfläche radial hervorstehende Rippen sind.

.1. Kollektorelektrode nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dal.i die metallischen Teile von der inneren Konusnherfläche in axialer Richtung hervorstehende, zum Konus koaxial verlaufende konzentrische ZvIinder sind.

4. Kollektorelektrode nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dali die metallischen Teile von der inneren Komisoberfläche in axialer Richtung hervorstehende Stifte sind.

5. Kollektorelelstrodc- nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorelektrode innen mit einem Material von geringer Sekundäremissionsfäliigkeit, vorzugsweise Kohlenstoff, überzogen ist.

Ln Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschriften .Vr. 22° 073.
071, 300 176 ;

britische Patentschrift Nr. 715 463:
USA.-Patentschrift Vr. 2 480 133.

Hierzu T Blatt Zeichnungen