DE1114255B - Halterung fuer die Knopfkathode einer Elektronenroehre - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 21g 13/04

INTERNATIONALE KL.

H01j;H03b;f

V13843 Vmc/21g

ANMELDETAG: 9. JUNI 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER

Auslegeschrift.· 28. SEPTEMBER 1961

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für die Knopfkathode einer Elektronenröhre, insbesondere einer Hochleistungsröhre, die zur Erzeugung eines leistungsstarken gebündelten Elektronenstrahles verwendet wird. Derartige Röhren sind z. B. Hochleistungsklystrons, wie sie in Radargeräten, Richtstrahlgeräten für Navigationszwecke, Linearbeschleunigern u. a. m. Anwendung gefunden haben.

Im Anwendungsgebiet wird z. B. im Frequenzbereich zwischen 2500 und 4000 MHz ein getasteter Verstärker benötigt, der hohe Verstärkung, z. B. 55 db oder mehr, und hohe Leistung, d. h. 1 Megawatt, bei einer mittleren Leistung von 2 kW zu liefern vermag und Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer mit einfacher Handhabung verbindet.

Bei solchen Röhren werden Störungen durch eine Modulation der Hochfrequenz infolge mechanischer Schwingungen der Kathode festgestellt. Auch ist der Bedarf einer Knopfkathode an Heizenergie mit der bisherigen Halterung ziemlich beträchtlich.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist es nun, eine Halterung einer Knopfkathode zu schaffen, welche das Auftreten einer störenden Modulation (Mikrophonie) verhindert und den thermischen Wirkungsgrad verbessert.

Es ist bereits bekannt, Elektroden und insbesondere auch Knopfkathoden für mit einem gebündelten Elektronenstrahl arbeitende Entladungsröhren durch einen längsgeschlitzten rohrförmigen Körper zu halten und zu zentrieren, der in Richtung des Elektronen-Strahles verlaufende federnde Zungen aufweist, die sich gegen den Körper, innerhalb dessen die Kathode zentriert werden soll, abstützen.

Die Erfindung geht von einer ähnlichen Anordnung aus und besteht darin, daß diese Zungen in Richtung auf den rohrförmigen Teil des Kathodenkörpers abgebogen sind, aber nur ein Teil von ihnen so weit, daß er den Kathodenkörper berührt und hält.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren näher erläutert. Von diesen ist

Fig. 1 eine Ansicht des Kathodenaufbaues der Röhre in einem Längsschnitt und

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Halterungsteils für die Knopfkathode.

Nach Fig. 1 wird eine Elektronenquelle in einer evakuierten Kathodenhülle 12 gehalten und unterstützt. Die Kathodenhülle besteht aus einer Mehrzahl von rohrförmigen Abschnitten 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21 und 22, die miteinander an ihren Rändern verbunden sind. Von diesen rohrförmigen Abschnitten bestehen die Teile 16, 19 und 22 aus gutem Halterung für die Knopf kathode
einer Elektronenröhre

Anmelder:

Varian Associates, Palo Alto, Calif.
(V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. Juni 1955

Richard B. Nelson, Los Altos, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Isoliermaterial, wie z. B. Glas, das die Aufrechterhaltung von unabhängigen Betriebspotentialen an einzelnen Teilen des Kathodenaufbaues ermöglicht. Die röhrenförmigen Abschnitte 13 und 14 sind aus einem Material von hoher magnetischer Permeabilität, wie Stahl, hergestellt, um damit eine Abschirmung der Kathode von magnetischen-Feldern in der Nachbarschaft der Kathode zu ermöglichen. Die Kathodenhülle ist an ihrem unteren Ende durch ein becherförmiges Teil 23 abgeschlossen und wird an ihrem oberen Ende von dem Polschuh 24 gehalten.

In der Kathodenhülle 12 befindet sich eine vorzugsweise konkave, fokussierende Knopfkathode 35, die einen fokussierenden Ring 36 aufweist, der etwas in Richtung der Stirnfläche der Knopfelektrode verschoben ist und von einer rohrförmigen fokussierenden Abschirmelektrode 37 getragen ist, die von der Kathodenhülle durch den Halter 38 unterstützt wird. An der ringförmigen Fokussierung 36 ist der gemäß der Erfindung ausgebildete rohrförmige Halter 39 für die Emissionskathode starr befestigt, welcher sich nach unten erstreckt (s. Fig. 2) und eine Anzahl Schlitze aufweist, die in der Längsrichtung desselben verlaufen und eine Mehrzahl von Fingern 41 bilden. Von der Schirmelektrode 37 wird ferner ein ringförmiger, doppelt geteilter Wärmeschirm 42 (Fig. 1) getragen.

Die hier beschriebene Kathodenkonstruktion zeigt einen Emissionskörper, der von einer Mehrzahl von Teilen umgeben ist, die alle dazu dienen, die Wärme-

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energie innerhalb des Bereiches des Emissionskörpers zusammenzuhalten und damit den thermischen Wirkungsgrad wesentlich zu erhöhen. Die Halterung 39 des Emissionskörpers ist insofern besonders bemerkenswert, als die darin angebrachten Längsschlitze dazu dienen, der Wärmeleitung einen Widerstand entgegenzusetzen, während die fingerförmigen Teile 41 die Wärmeenergie nach rückwärts auf den Emissionskörper reflektieren. Um von dieser Heizenergie ersparenden Erscheinung möglichst weitgehend Gebrauch zu machen, wird gemäß der Erfindung nur ein Teil der Zungen 41 so weit nach innen abgebogen, daß er den Kathodenkörper berührt und in der vorgeschriebenen Lage hält, während die übrigen ihn nicht berühren und daher keinen Wärmeverlust durch Ableitung ergeben können. Es wurde gefunden, daß einzelne Finger zur Erleichterung der Evakuierung des inneren Kathodenraumes ohne wesentliche Beeinträchtigung des thermischen Wirkungsgrades weggeschnitten werden können.

Zur Aufheizung des Emissionskörpers 35 dient eine doppelte Heizwendel 43, die von drei Stützstäben, einem längeren Zuführungsdraht 44, einem kürzeren Zuführungsdraht 45 und einem zentralen Halter 46 getragen wird. Der zentrale Halter 46 führt keinen Strom und ist elektrisch von dem Heizdraht 43 durch den Isolator 47 getrennt. Die Halterung des Heizdrahtes 48 erstreckt sich in den Isolator hinein und führt direkt zu dem Heizdraht. Als Fußpunktunterstützung für den kurzen Zuführungsdraht 45 und die zentrale Halterung des Heizdrahtes 46 dienen zwei kreisförmige Platten, nämlich die Unterstützungsplatten für den Heizer 49 bzw. für den Getterflansch 51, die starr an der Kathodenhülle 12 befestigt sind. Der lange Zuführungsdraht 44 erstreckt sich nach unten ohne Kontakt durch Öffnungen der Unterstützungsplatte 49 und der Getterhalterung 51 hindurch und ist an dem unteren Becher 23 befestigt.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Halterung für die Knopfkathode einer Elektronenröhre, bei welcher die Kathode von einem rohrförmigen Körper umgeben ist, der durch Längsschlitze in federnde Zungen unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zungen in Richtung auf den rohrförmigen Teil des Kathodenkörpers abgebogen sind, aber nur ein Teil von ihnen so weit, daß er den Kathodenkörper berührt und hält.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer besseren Entlüftung einzelne der den Kathodenkörper nicht berührenden Zungen entfernt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1052 247;
USA.-Patentschrift Nr. 2 393 057;
Proceedings I. R. E., 1953, S. 1584 bis 1602.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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