DE1093490B - Running field pipes with a delay line designed in the manner of a helix or in the manner of a circular chain - Google Patents
Running field pipes with a delay line designed in the manner of a helix or in the manner of a circular chainInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung befaßt sich mit einer Lauffeldröhre mit einer nach Art einer Wendel bzw. nach Art einer Kreiskette ausgebildeten Verzögerungsleitung, wobei die Kreiskettenleitung aus in Elektronenstrahlrichtung fluchtend hintereinanderliegenden metallischen Lochscheiben besteht, die von einem metallischen, vorzugsweise kreiszylindrischen Rohr koaxial umgeben sind. Die Verzögerungsleitung von Lauffeldröhren ist meist als Wendelleitung oder als Kreiskettenleitung ausgebildet. Es sind die verschiedensten konstruktiven Ausführungsformen für diese Verzögerungsleitungen bekannt. Bei Verwendung einer Wendel wird diese im allgemeinen zwischen Stäben aus Isoliermaterial, die von der Vakuumhülle umschlossen sind, oder direkt in einem die Vakuumhülle bildenden, eng tolerierten Rohr aus Isoliermaterial gelagert. Kreiskettenleitungen bestehen vielfach aus in Elektronenstrahlrichtung aufeinanderfolgenden, senkrecht zum Elektronenstrahl angeordneten, vorzugsweise rotationssymmetrischen metallischen Scheiben, die zentrisch mit einer Bohrung zum Durchtritt des Elektronenstrahles versehen und von einem metallischen, vorzugsweise kreiszylindrischen Rohr koaxial umgeben sind. Die Kreiskettenleitungen sind entweder ganz innerhalb der Vakuumhülle der Lauffeldröhre angeordnet, oder das die Lochscheiben koaxial umgebende metallische Rohr dient gleichzeitig als Vakuumhülle.The invention relates to a running wave tube with a type of a helix or a type Circular chain formed delay line, the circular chain line from in the electron beam direction there is metallic perforated disks in alignment one behind the other, which are preferably made of metallic circular cylindrical tube are surrounded coaxially. The delay line of Lauffeldtrozen is mostly designed as a helical cable or as a circular chain cable. There are many different constructive ones Embodiments known for these delay lines. When using a helix, this is in generally between bars of insulating material enclosed by the vacuum envelope, or directly in a closely toleranced pipe made of insulating material, which forms the vacuum envelope. Circular chain lines exist often from successive in the electron beam direction, arranged perpendicular to the electron beam, preferably rotationally symmetrical metallic disks that are centered with a bore provided for the passage of the electron beam and a metallic, preferably circular cylindrical Tube are surrounded coaxially. The circular chain lines are either entirely within the vacuum envelope the running field tube, or the metallic tube surrounding the perforated disks is used at the same time as a vacuum envelope.
Es ergeben sich nun verschiedene Nachteile dadurch, daß die periodischen Teile der Verzögerungsleitung (Windungen der Wendel bzw. Lochscheiben der Kreiskette) derart innerhalb des Vakuums angeordnet sind, daß sie von außen nicht zugänglich sind.There are now various disadvantages in that the periodic parts of the delay line (Turns of the helix or perforated disks of the circular chain) are arranged within the vacuum in such a way that that they are not accessible from the outside.
So bereitete bisher die Kühlung der Wendelleitung von Hochleistungswendelröhren beträchtliche Schwierigkeiten. Da die Wendelleitung bei den bekannten Anordnungen ganz innerhalb der Vakuumhülle angeordnet ist, läßt sich eine Luftkühlung nicht durchführen. Bei einer der bekannten Anordnungen wird durch das Innere der hohl ausgebildeten Wendel Kühlwasser geleitet. Derartige Anordnungen erfordern jedoch einen komplizierten Aufbau. Ähnliche Probleme ergeben sich bei der Verwendung von Kreisketten.So far, the cooling of the helical line of high-performance helical tubes has presented considerable difficulties. Since the helical cable is arranged entirely within the vacuum envelope in the known arrangements air cooling cannot be carried out. In one of the known arrangements cooling water passed through the interior of the hollow helix. Such arrangements require however, a complicated structure. Similar problems arise when using circular chains.
Zur \^erhinderung der Selbsterregung wird im Bereich der Verzögerungsleitung Dämpfungsmaterial konzentriert oder verteilt angebracht. Bei Hochleistungsröhren wird in diesem Dämpfungsmaterial eine erhebliche Verlustleistung in Wärme umgesetzt, deren Abführung ebenfalls Schwierigkeiten bereitet. Lauffeldröhren mit Kreiskettenleitungen haben gegenüber solchen mit Wendelleitungen den Nachteil, daß sie relativ schmalbandig sind, und es wäre erwünscht, die Lauffeldröhre für mehrere Wellenbereiche brauchbar zu machen.To reduce self-excitement, the area the delay line damping material concentrated or distributed. With high-performance tubes a considerable power loss is converted into heat in this damping material, the removal of which also causes difficulties. Lauffeldröhren with circular chain lines have opposite those with helical cables have the disadvantage that they are relatively narrow band, and it would be desirable to make the Lauffeldtube usable for several wave ranges.
Die Verwendung von Kreisketten ermöglicht — wie LauffeldröhreThe use of circular chains makes it possible - like a Lauffeldtube
mit einer nach Art einer Wendelwith a kind of helix
bzw. nach Art einer Kreisketteor in the manner of a circular chain
ausgebildeten Verzögerungsleitungtrained delay line
Anmelder:Applicant:
Telefunken G.m.b.H.,
Berlin-Charlottenburg 1, Ernst-Reuter-PlatzTelefunken GmbH,
Berlin-Charlottenburg 1, Ernst-Reuter-Platz
Dr. Lothar Brück, Ulm/Donau,Dr. Lothar Brück, Ulm / Danube,
und Dr. Horst Rothe, Ulm/Donau-Söflkigen,and Dr. Horst Rothe, Ulm / Donau-Söflkigen,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
bekannt — grundsätzlich eine elektrostatische Bündelung des Elektronenstrahles, wenn die einzelnen Lochscheiben isoliert voneinander angeordnet werden, so daß verschiedene Gleichspannungen an sie gelegt werden können. Bei den bekannten Ausführungen ist jedoch die Zuführung der Gleichspannungen durch die Vakuumhülle an die Lochscheiben umständlich.known - basically an electrostatic bundling of the electron beam when the individual perforated disks are arranged isolated from each other, so that different DC voltages are applied to them can. In the known designs, however, the supply of DC voltages is through the Cumbersome vacuum envelope on the perforated disks.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die als Wendel oder als Kreiskette der eingangs genannten Art ausgebildeten Verzögerungsleitungen von Lauffeldröhren so auszubilden, daß die vorstehend beschriebenen Nachteile, insbesondere die Kühlung der Verzögerungsleitung betreffend, weitgehend ausgeschaltet sind.The object of the invention is that of the above-mentioned as a helix or as a circular chain Kind of trained delay lines of waveform tubes to train so that the above-described Disadvantages, in particular the cooling of the delay line, largely eliminated are.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Vakuumhülle einer Lauffeldwendelröhre zum Teil aus der Wendel und in die Zwischenräume zwischen den Wendelwindungen vakuumdicht eingefügtem Isoliermaterial besteht bzw. daß die Vakuumhülle einer Lauffeldkreiskettenröhre, deren Verzögerungsleitung (Kreiskette) aus in Elektronenstrahlrichtung fluchtend hintereinanderliegenden metallischen Lochscheiben besteht, die von einem metallischen, vorzugsweise kreiszylindrischen Rohr koaxial umgeben sind, zum Teil aus den Lochscheiben und in die Zwischenräume zwischen den Lochscheiben vakuumdicht eingefügten zylindrischen Teilen aus Isoliermaterial besteht.According to the invention it is proposed that the vacuum envelope of a running field helical tube is partly made the helix and vacuum-tight insulation material inserted into the spaces between the helix windings exists or that the vacuum envelope of a Lauffeldkreiskette tube, its delay line (Circular chain) consists of metallic perforated disks aligned one behind the other in the electron beam direction, which are surrounded coaxially by a metallic, preferably circular cylindrical tube, in part vacuum-tight inserted from the perforated disks and into the spaces between the perforated disks cylindrical parts made of insulating material.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Isolierkörper bezeichnet, der mit einer wendeiförmigen Aussparung versehen ist. Der Isolierkörper besteht vorzugsweise aus Keramik. Mit 2 ist eine Metallwendel bezeichnet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Metall wendel 2 in die wendeiförmigeIn Fig. 1, 1 denotes an insulating body which is provided with a helical recess. The insulating body is preferably made of ceramic. With a metal coil is designated. As from Fig. 2 can be seen, the metal helix 2 in the helical
O09 649/345O09 649/345
Aussparung des Keramikkörpers 1 derart eingefügt und mit diesem vakuumdicht verlötet, daß die Metallwendel 2 und die Keramikwendel 1 einen Hohlzylinder bilden. Somit kommt ein an der Außenwandung der Vakuumhülle im Bereich der Verzögerungsleitung vorbeigeführter Luftstrom direkt mit den Metallteilen der Verzögerungsleitung in Berührung, so daß die schädliche Erwärmung wirksam unterdrückt werden kann. Gleichzeitig ist die Wendel in einfachster Weise mechanisch stabil und unverrückbar gelagert.Recess of the ceramic body 1 inserted in such a way and soldered to this vacuum-tight that the metal helix 2 and the ceramic coil 1 form a hollow cylinder. Thus comes a on the outer wall of the Vacuum envelope in the area of the delay line, air flow passed directly with the metal parts of the Delay line in contact, so that the harmful heating can be effectively suppressed. At the same time, the helix is mechanically stable and immovable in the simplest possible way.
Die vakuumdichte Verbindung der Metallwendel mit der Keramik geschieht zweckmäßig nach den bekannten Lötverfahren. Vorher wird die Metallwendel in die wendeiförmige Aussparung des Keramikkörpers »eingeschraubt«. Zweckmäßig wird dabei der Keramikkörper, der wegen der Wendelform eines gewisse Elastizität in axialer Richtung besitzt, etwas gestreckt, so daß die Windungszwischenräume ein wenig breiter werden. Beim Nachlassen der Streckung sitzt die Metallwendel dann gut passend in ihrer richtigen Lage. Die Metallwendel kann auch derart unter Spannung auf einen Dorn gewickelt werden, daß nach Einführen des Dorns in das Innere des Keramikkörpers die Wendel beim Entspannen einen größeren Durchmesser annimmt und ihre richtige Lage einnimmt.The vacuum-tight connection of the metal helix with the ceramic is expediently done according to the known ones Soldering process. Before doing this, the metal helix is inserted into the helical recess in the ceramic body "Screwed in". The ceramic body is useful, because of the helical shape of a certain Has elasticity in the axial direction, somewhat stretched, so that the spaces between the turns a little get wider. When the stretching subsides, the metal helix then fits snugly in its correct position Location. The metal helix can also be wound onto a mandrel under tension in such a way that after insertion of the mandrel into the interior of the ceramic body, the coil has a larger diameter when relaxed accepts and takes their correct position.
Der Querschnitt der Metallwendel braucht nicht rechteckig zu sein, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt Es kann eine beliebige Querschnittsform, z. B. auch Keilform, gewählt werden. Es kann auch ein passend gebogener Blechstreifen Verwendung finden. Der Fachmann wird eine Querschnittsform wählen, die den elektrischen und mechanischen Erfordernissen am besten gerecht wird. So müssen auch die Ausdehnungsverhältnisse der zu verlötenden Materialien berücksichtigt werden, damit unzulässige Wärmespannungen vermieden werden.The cross section of the metal coil need not be rectangular, as shown in FIGS. 1 and 2 can be any cross-sectional shape, e.g. B. also wedge shape can be selected. It can also be a suitably curved one Find sheet metal strips use. The person skilled in the art will choose a cross-sectional shape that corresponds to the electrical and mechanical requirements. The expansion ratios of the materials to be soldered must also be taken into account in order to avoid impermissible thermal stresses.
Auch auf die konstruktive Ausbildung von Kreiskettenleitungen der eingangs erwähnten Art ist die Erfindung mit Vorteil anwendbar. Gemäß der Erfindung besteht dann die Vakuumhülle zum Teil aus den Lochscheiben und in die Zwischenräume zwischen den Lochscheiben vakuumdicht eingefügten zylindrischen Teilen aus Isoliermaterial.The invention is also applicable to the structural design of circular chain lines of the type mentioned at the beginning applicable with advantage. According to the invention, the vacuum envelope then consists partly of the perforated disks and cylindrical vacuum-tight inserted into the spaces between the perforated disks Parts made of insulating material.
Es ist an sich bei Laufzeitröhren mit Hohlraumresonatoren bekannt, die Lochscheiben derart durch die aus Glas bestehende Vakuumhülle durchzuführen, daß die Resonatorhohlräume durch außerhalb des Vakuums angeordnete Kurzschlußschieber abgestimmt werden können. Zur Erreichung der erforderlichen mechanischen Stabilität sind dabei zusätzliche Stützkörper und Verstrebungen nötig.It is known per se for time-of-flight tubes with cavity resonators to pass the perforated disks in this way Perform the glass vacuum envelope that the resonator cavities through outside of the vacuum arranged short-circuit slide can be matched. To achieve the required mechanical stability, additional support bodies and struts are necessary.
Demgegenüber sind bei den erfindungsgemäßen Kreiskettenanordnungen keine zusätzlichen Mittel zur Erreichung der mechanischen Stabilität des Aufbaues erforderlich. Durch die geschliffenen Keramikkörper ist der Abstand der Lochscheiben voneinander genau gegeben. Die Keramikkörper werden mit den Lochscheiben an ihren Berührungsflächen nach bekannten Metall-Keramik-Lötverfahren mit Hilfe eines Dorns vakuumdicht verlötet.In contrast, there are no additional means for the circular chain arrangements according to the invention Achievement of the mechanical stability of the structure is required. Due to the cut ceramic body the distance between the perforated disks is precisely given. The ceramic bodies are with the perforated disks at their contact surfaces according to known metal-ceramic soldering processes with the aid of a mandrel soldered vacuum-tight.
Fig. 3 zeigt, wie eine erfindungsgemäße Kreiskettenleitung aus ihren Einzelteilen zusammengesetzt wird. Darin sind mit 3 die Keramikkörper und mit 4 die Lochscheiben bezeichnet, die zentrisch mit einer Bohrung 5 für den Durchtritt des Elektronenstrahles versehen sind. Zur Vervollständigung der Kreiskettenleitung gehört dann lediglich noch ein in dieser Figur nicht gezeichnetes, die zusammengesetzten Einzelteile 3 und 4 koaxial umgebendes metallisches Rohr (vgl. Fig. 4 bis 6).Fig. 3 shows how a circular chain line according to the invention is assembled from its individual parts. Therein, 3 denotes the ceramic body and 4 denotes the perforated disks, which are centered with a bore 5 are provided for the passage of the electron beam. To complete the circular chain line then only one of the assembled individual parts 3, which is not shown in this figure, belongs and 4 coaxially surrounding metallic pipe (see FIGS. 4 to 6).
Fig. 4 zeigt eine Ä/2-Kreiskettenleitung, die aus Keramikkörpern 6 und Lochscheiben 7 besteht, die miteinander vakuumdicht verlötet sind. Der Außenradius der kreisringförmigen Lochscheiben beträgt eine halbe Betriebswellerilänge. Um eine Abstrahlung von Kochfrequenzenergie zu verhindern, ist die Kreiskette von dem leitenden Abschirmrohr 8 umgeben, das mit Abstand von den Lochscheiben 7 angeordnet ist. Das Rohr 8 kann mit Vorteil gleichzeitig als FührungsrohrFig. 4 shows a λ / 2 circular chain line made of ceramic bodies 6 and perforated disks 7, which are soldered together vacuum-tight. The outer radius of the circular perforated disks is half an operating wavelength. To a radiation of cooking frequency energy To prevent, the circular chain is surrounded by the conductive shielding tube 8, which is at a distance is arranged by the perforated disks 7. The tube 8 can also be used as a guide tube with advantage
ίο für eine Ventilatorluftkühlung benutzt werden.ίο be used for fan air cooling.
Fig. 5 zeigt eine x/4-Kreiskettenleitung. Der Außenradius der kreisringförmigen Lochscheiben beträgt hier eine viertel Betriebswellenlänge. Die Lochscheiben 4 sind wiederum mit den Keramikrohren 3 vakuumdicht verlötet. Die Lochscheiben 4 sind über den rohrförmigen Mantel 9 aus leitendem Material zumindest hochfrequenzmäßig leitend verbunden. Der Kurzschluß zwischen den äußeren Umfangen der Lochscheiben transformiert sich dann bei der Betriebsfrequenz inFig. 5 shows an x / 4 circular chain line. The outer radius of the circular perforated disks is a quarter operating wavelength here. The perforated disks 4 are in turn soldered to the ceramic tubes 3 in a vacuum-tight manner. The perforated disks 4 are above the tubular Sheath 9 made of conductive material at least conductively connected in terms of high frequency. The short circuit between the outer circumferences of the perforated disks is then transformed into at the operating frequency
ao einen Leerlauf an den zentrischen Bohrungen für den Durchtritt des Elektronenstrahles. Es kann ein galvanischer Kurzschluß vorgesehen sein. Die Lochscheiben 4 können von dem Rohr 9 auch galvanisch isoliert sein, derart, daß nur ein hochfrequenzmäßiger Kurzschlußao an idling of the central bores for the passage of the electron beam. It can be a galvanic Short circuit can be provided. The perforated disks 4 can also be galvanically isolated from the tube 9, such that only a high frequency short circuit
as besteht, so daß in bekannter Weise eine elektrostatische Bündelung des Elektronenstrahles durch Anlegen verschiedener Gleichspannungen an die Lochscheiben vorgenommen werden kann. Da der Außenumfang der Lochscheiben außerhalb des Vakuums liegt, ist eine Zuführung der Gleichspannungen ohne komplizierte vakuumdichte Durchführungen möglich. Auch das Anlegen von eventuellen Modulationsspannungen wird in gleicher Weise erleichtert.as exists, so that in a known manner an electrostatic The electron beam is focused by applying various DC voltages to the perforated disks can be. Since the outer circumference of the perforated disks is outside the vacuum, there is a Direct voltages can be supplied without complicated vacuum-tight feed-throughs. Also the mooring of any modulation voltages is relieved in the same way.
Fig. 6 zeigt, wie man eine erfindungsgemäße A/4-Kreiskettenleitung leicht für einen anderen Wellenbereich auslegen kann. Die Abmessungen der Keramikrohre 3 und der Lochscheiben 4 sind die gleichen wie in Fig. 5, jedoch das Rohr 10 aus leitendem Material weist durch eine andere Formgebung gegenüber dem Rohr 9 der Fig. 5 eine erhöhte Induktivität auf. Es können die verschiedensten auswechselbaren Metallrohre (z. B. 9,10) vorgesehen werden, die nach Bedarf auf die Lochscheiben aufgeschoben werden.Fig. 6 shows how an A / 4 circular chain line according to the invention can easily be used for a different wave range can interpret. The dimensions of the ceramic tubes 3 and the perforated disks 4 are the same as in Fig. 5, however, the tube 10 made of conductive material has a different shape compared to the Tube 9 of FIG. 5 has an increased inductance. A wide variety of interchangeable metal pipes can be used (e.g. 9, 10) are provided, which are pushed onto the perforated disks as required.
Die durch die Lochscheiben und das diese koaxial umgebende Rohr gebildeten Resonatorkammern können in bekannter Weise durch verschiedene Bemessung gegeneinander verstimmt sein, so daß sich breitbandigere Betriebsbereiche ergeben. Legt man auf geringe Verluste Wert, so wird man die Isolierrohre 3 bzw. 6 vorzugsweise jeweils im Strombauch anordnen; ist jedoch eine gewisse Dämpfung und kapazitive Belastung der Kreiskette erwünscht, so können die Isolierrohre auch in oder in der Nähe des Spannungsbauches angeordnet werden.The resonator chambers formed by the perforated disks and the tube coaxially surrounding them can be detuned from one another in a known manner by different measurements, so that more broadband Operating areas. If you value low losses, then the insulating tubes 3 or 6 are preferred arrange each in the belly of the stream; however, there is a certain damping and capacitive loading of the If a circular chain is desired, the insulating tubes can also be arranged in or near the tension bulge will.
Verlustbringendes Dämpfungsmaterial, welches eine Selbsterregung in Lauf f eldverstärkerröhren verhindern
soll und in bekannter Weise konzentriert oder verteilt im Bereich der Verzögerungsleitung angebracht wird,
kann bei den erfindungsgemäßen Anordnungen mit Vorteil auf den Außenwandungen des Isoliermaterials
derart angebracht werden, daß die entstehende Verlustwärme ohne Schwierigkeiten durch Luftkühlung abgeführt
werden kann.
Die Ausführungsbeispiele sollen nur rein schematisch die Anwendung der Erfindung zeigen. Selbstverständlich
sind unter Benutzung der Erfindung viele Abwandlungen dieser Anordnungen durch den Fachmann
möglich. So können z. B. mehrere voneinander elektrisch getrennte, ineinandergewickelte Metall wendein
vorgesehen werden, reflexionsfreie AbschlüsseLoss-making damping material, which is intended to prevent self-excitation in running field amplifier tubes and is applied in a known manner concentrated or distributed in the area of the delay line, can advantageously be applied to the outer walls of the insulating material in the arrangements according to the invention in such a way that the resulting heat loss can be easily caused by air cooling can be discharged.
The exemplary embodiments are only intended to show the application of the invention in a purely schematic manner. Of course, many modifications to these arrangements are possible by those skilled in the art using the invention. So z. B. several electrically separated, nested metal can be provided wendein, non-reflective finishes
χ V/χ V /
können in die wendelförmige Aussparung eingefügt sein, die Außenumfänge der Lochscheiben der Ä/4-Kreiskette und/oder das die Kreiskette koaxial umgebende Metallrohr können derart ausgebildet sein, daß sich eine erhöhte Kurzschlußkapazität ergibt.can be inserted into the helical recess, the outer circumference of the perforated disks A / 4 circular chain and / or the metal tube coaxially surrounding the circular chain can be designed such that there is an increased short-circuit capacity.
Claims (5)
französische Patentschrift Nr. 1118 798;
britische Patentschriften Nr. 584 452, 592 578;
USA.-Patentschrift Nr. 2 629 066.Swiss Patent No. 226 558;
French Patent No. 1118 798;
British Patent Nos. 584 452, 592 578;
U.S. Patent No. 2,629,066.
Deutsches Patent Nr. 1 045 482.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1 045 482.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DET12581A DE1093490B (en) | 1956-08-23 | 1956-08-23 | Running field pipes with a delay line designed in the manner of a helix or in the manner of a circular chain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DET12581A DE1093490B (en) | 1956-08-23 | 1956-08-23 | Running field pipes with a delay line designed in the manner of a helix or in the manner of a circular chain |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1093490B true DE1093490B (en) | 1960-11-24 |
Family
ID=7547063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DET12581A Pending DE1093490B (en) | 1956-08-23 | 1956-08-23 | Running field pipes with a delay line designed in the manner of a helix or in the manner of a circular chain |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1093490B (en) |
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1956
- 1956-08-23 DE DET12581A patent/DE1093490B/en active Pending
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