DE1088160B

DE1088160B - As a pole shoe serving as a collecting electrode for a traveling wave tube

Info

Publication number: DE1088160B
Application number: DEL26945A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Friz; Dipl-Ing Dr Werner Klein
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1957-02-23
Filing date: 1957-02-23
Publication date: 1960-09-01

Description

DEUTSCHESGERMAN

Wanderfeldröhren mittlerer Verstärkung haben als Verzögerungsleitung meist eine Wendel. Um eine intensive Kopplung zwischen Elektronenstrahl und Wendel zu erreichen, wird angestrebt, daß der Elektronenstrahl möglichst den Wendelinnendurchmesser ausfüllt, ohne daß sich ein zu großer Wendelverluststrom ergibt. Dies kann beim Betrieb der Röhre bei sehr kleinem Eingangssignal durch richtige Dimensionierung des Strahlerzeugungssystems und Verwendung eines möglichst homogenen Magnetfeldes zur Strahlführung erreicht werden. Wird die Röhre jedoch in der Nähe der Sättigungsleistung betrieben, so tritt infolge des zum Röhrenausgang hin ansteigenden Hochfrequenzfeldes eine Strahlaufspreizung im ausgangsseitigen Wendelteil auf. Durch Erhöhung des magnetischen Führungsfeldes zum Ausgang hin kann — wie bekannt — eine zu große Strahlaufspreizung verhindert werden. Dies kann, dadurch geschehen, daß man bei Verwendung von Fokussierungsspulen zur Erzeugung des magnetischen Führungsfeldes diese mit zur Auffangelektrodenseite ansteigender Wicklungsbelegung ausstattet oder daß man die Spule länger macht als die Laufstrecke des Elektronenstrahls. Bei Verwendung eines Permanentmagneten ist dies- jedoch schwierig, da mit größer werdender Länge auch das unvermeidliche Streufeld des Magneten größer wird. Bei Fokussierungsspulen ist eine Verdichtung der Spulenbewicklung aus Kühlungsgründen schwierig. Außerdem steigt durch Verlängerung des magnetischen Führungsfeldes oder erhöhten Wicklungsaufwand das Gewicht der Fokussierungsanordnung sowie die Verlustleistung an.Traveling wave tubes of medium amplification usually have a helix as a delay line. To a To achieve intensive coupling between electron beam and filament, the aim is that the electron beam fills the inside diameter of the coil as much as possible without causing an excessive coil leakage current results. This can be done by correctly dimensioning the tube when operating the tube with a very small input signal of the beam generation system and use of a magnetic field that is as homogeneous as possible can be achieved for beam guidance. However, if the tube is operated in the vicinity of the saturation power, as a result of the high-frequency field increasing towards the tube outlet, a beam spreading occurs in the spiral part on the output side. By increasing the magnetic guide field towards the exit - as is known - too large a beam spread can be prevented. This can be done by when using focussing coils to generate the magnetic guide field, this is done with equips the collecting electrode side with increasing winding occupancy or that the coil is longer makes than the travel distance of the electron beam. However, when using a permanent magnet this is difficult, as the longer the length, the greater the inevitable stray field of the magnet. In the case of focusing coils, compression of the coil winding is difficult for reasons of cooling. In addition, the extension of the magnetic guide field or increased winding costs increase the weight of the focusing arrangement and the power loss.

In der schweizerischen Patentschrift 290'724 ist eine Wanderfeldröhre beschrieben, bei der die einen Teil des Vakuumgefäßes bildende, rotationssymmetrisch ausgebildete Auffangelektrode, die zumindest im Bereich der Elektroneneintrittsöffnung einen konstanten, dem Elektronenstrahldurchmesser entsprechenden Innendurchmesser aufweist, aus ferromagnetischem Material besteht und als Polschuh für das die gebündelte Führung des Elektronenstrahls bewirkende Magnetfeld dient. Es ist an sich auch bekannt (vgl. »Fernmeldetechnische Zeitschrift«, 1955, S. 369ff.), eine aus ferromagnetischem Material bestehende Auffangelektrode in Richtung auf die Verzögerungsleitung zu kegelförmig verjüngt auszubilden, um unter Abschirmung des magnetischen Strahlführungsfeldes den Austritt von Sekundärelektronen oder reflektierten Elektronen aus der Auffangelektrode zu erschweren bzw. zu verhindern. Bei dieser bekannten Anordnung dient die Auffangelektrode jedoch nicht zugleich als Polschuh; sie ist vielmehr so angeordnet, daß — wie auch bei der aus der genannten schweizerischen Patentschrift bekannten Anordnung — die Feldstärke Als Polschuh dienende Auffangelektrode für eine WanderfeldröhreIn the Swiss patent specification 290'724 is a traveling wave tube described in which the part of the vacuum vessel forming, rotationally symmetrical formed collecting electrode, which at least in the area of the electron inlet opening has a constant, has the corresponding inner diameter of the electron beam, made of ferromagnetic Material consists and as a pole piece for the bundled guidance of the electron beam causing Magnetic field is used. It is also known per se (cf. "Fernmeldechnische Zeitschrift", 1955, p. 369ff.), a collecting electrode made of ferromagnetic material in the direction of the delay line too conically tapered to form shielding the magnetic beam guiding field make it more difficult for secondary electrons or reflected electrons to escape from the collecting electrode or to prevent. In this known arrangement, however, the collecting electrode does not also serve as Pole piece; rather, it is arranged in such a way that - as is the case with the one from the Swiss Patent known arrangement - the field strength As a pole piece serving as a collecting electrode for a traveling wave tube

Anmelder:
Standard Elektrik LorenzApplicant:
Standard electrical system Lorenz

Aktiengesellschaft,Corporation,

Stuttgart-Zuff enhaus en,Stuttgart-Zuff enhaus en,

Hellmuth-Hirth-Str. 42Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Ing. Dr. Werner Klein, Korntal (Württ),Dipl.-Ing. Dr. Werner Klein, Korntal (Württ),

und Dipl.-Ing. Walter Friz, Stuttgart,and Dipl.-Ing. Walter Friz, Stuttgart,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

so des längs der Verzögerungsleitung bestehenden magnetischen Strahlführungsfeldes gegen die Auffangelektrode zu nicht ansteigt.so the magnetic existing along the delay line The beam guiding field against the collecting electrode does not increase.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, bei der die Feldstärke desThe invention now has the task of creating an arrangement in which the field strength of the

as längs der Verzögerungsleitung bestehenden magnetischen Strahlführungsfeldes gegen die Auffangelektrode zu, insbesondere kurz vor der Auffangelektrode, erheblich ansteigt, ohne daß das Führungsfeld verlängert zu werden braucht. as the existing magnetic along the delay line The beam guiding field towards the collecting electrode, in particular just before the collecting electrode, increases significantly without the need to extend the lead field.

Bei einer Wanderfeldröhre, bei der die einen Teil des Vakuumgefäßes bildende, rotationssymmetrisch ausgebildete Auffangelektrode, die zumindest im Bereich der Elektroneneintrittsöffnung einen konstanten, dem Elektronenstrahldurchmesser entsprechenden Innendurchmesser aufweist, aus ferromagnetischem Material besteht und als Polschuh für das die gebündelte Führung des Elektronenstrahls bewirkende Magnetfeld dient, wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der der Verzögerungsleitung benachbarte Wandungsteil der Auffangelektrode sich in Richtung auf die Verzögerungsleitung zu kegelförmig bis etwa auf den Durchmesser der Elektroneneintrittsöffnung verjüngt.In the case of a traveling wave tube, in which the one that forms part of the vacuum vessel, is rotationally symmetrical formed collecting electrode, which at least in the area of the electron inlet opening has a constant, has the corresponding inner diameter of the electron beam, made of ferromagnetic Material consists and as a pole piece for the bundled guidance of the electron beam causing Serves magnetic field, this is achieved according to the invention in that the delay line adjacent Wall part of the collecting electrode is too conical in the direction of the delay line tapered to about the diameter of the electron inlet opening.

Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist, daß das magnetische Führungsfeld nicht verlängert werden muß. Die Auffangelektrode ist dabei so gestaltet, daß die Entstehung von. Sekundärelektronen und deren Zurückwandern nach der Verzögerungsleitung weitestgehend unterdrückt ist.A particular advantage of this arrangement is that the magnetic guiding field is not lengthened got to. The collecting electrode is designed in such a way that. Secondary electrons and their Wandering back after the delay line is largely suppressed.

An Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung sei im folgenden ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel näher erläutert. An exemplary embodiment according to the invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment in the drawing.

Teil 1 ist die aus ferromagnetischem Material bestehende, in Richtung auf die Verzögerungsleitung zuPart 1 is the one made of ferromagnetic material, facing towards the delay line

. -C 009 589/356. -C 009 589/356

kegelförmig sich verjüngende Auffangelektrode. Zur besseren Kühlung ist in die Innenbohrung ein Kupferrohr 2 eingelötet. Die Kühlrippen 3 bestehen ebenfalls aus ferromagnetischem Material. Die Auffangelektrode ist an das Vakuumgefäß 4 angeglast. Die Wendelhalterungsstäbe 6, die die Wendel 5 aufnehmen, liegen an einer zur Achse der Auffangelektrode konzentrischen, treppenformigen Eindrehung an; dadurch ist eine gute koaxiale Lage zwischen Wendel und Auffangelektrode gewährleistet. Die Elektronen treten durch die Eintrittsöffnung 7 in die Auffangelektrode ein. 'Unmittelbar dahinter setzt das magnetische Führungsfeld aus. Die Elektronen landen jedoch infolge ihres Beharrungsvermögens im Zusammenwirken mit der Raumladungswirkung schichtweise auf der Wand des Auffangelektrodentunnels. Die Wahrscheinlichkeit, daß Sekundär elektronen aus diesem in den Wechselwirkungsraum (Wendelzone) zurückgelangen können, ist sehr gering, da kein magnetisches Führungsfeld im Auffangelektrodentunnel wirksam ist.conically tapered collecting electrode. There is a copper pipe in the inner bore for better cooling 2 soldered in. The cooling fins 3 are also made of ferromagnetic material. The collecting electrode is glazed onto the vacuum vessel 4. The helical support rods 6, which receive the helix 5, lie on a step-shaped recess concentric to the axis of the collecting electrode; this ensures a good coaxial position between the helix and the collecting electrode. The electrons enter the collecting electrode through the inlet opening 7. 'Immediately behind this is the magnetic one Leadership field. However, the electrons end up working together as a result of their inertia with the space charge effect in layers on the wall of the collecting electrode tunnel. the Probability that secondary electrons from this Being able to get back into the interaction space (spiral zone) is very small, as there is no magnetic Guide field in the collecting electrode tunnel is effective.

Claims

Patent claims:

1. Traveling wave tube in which the part of the vacuum vessel forming part is rotationally symmetrical formed collecting electrode, which at least in the area of the electron inlet opening has a constant, has the inner diameter corresponding to the electron beam diameter, consists of ferromagnetic material and as Pole shoe is used for the bundled guidance of the electron beam causing magnetic field, characterized in that the wall part of the collecting electrode which is adjacent to the delay line towards the delay line to be conical up to about the diameter the electron entry opening is tapered.

2. Traveling wave tube according to claim 1, characterized in that the inner surface of the collecting electrode is laid out with a copper layer.

3. Traveling-field helical tube according to claim 1, characterized characterized in that the conically tapering wall part of the collecting electrode for receiving the helical support rods with one concentric to the axis of the collecting electrode Recess is provided.

Considered publications:
Swiss Patent No. 290 724;
"Telecommunications journal", 1955, p. 369 ff.

1 sheet of drawings