DE1120611B

DE1120611B - Elektronenstrahlroehre, insbesondere Laufzeitroehre, deren Vakuumhuelle zwei loesbar iteinander verbundene rohrfoermige metallische Teile aufweist

Info

Publication number: DE1120611B
Application number: DEV13842A
Authority: DE
Inventors: Richard B Nelson
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1955-06-14
Filing date: 1956-06-09
Publication date: 1961-12-28
Also published as: DE1114946B; DE1187739B; US2971115A; US3069590A; GB836871A; GB836872A; NL300306A; FR1154705A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

V13842 IXd/21g

ANMELDETAG: 9. JUNI 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 28. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft Elektronenstrahlröhren, insbesondere Laufzeitröhren, deren Vakuumhülle zwei lösbar miteinander verbundene rohrförmige metallische Teile aufweist, damit sie zerlegt werden können. Derartige Röhren werden z. B. zur Erzeugung von Hochfrequenzenergie in Radargeräten, in Richtstrahlgeräten für Navigationszwecke, in Linearbeschleunigern usw. verwendet.

Bei solchen Elektronenröhren ist es oft wünschenswert, eine Elektrode, z. B. die Kathode, nach einer gewissen Betriebsdauer auszuwechseln, um stets eine maximale Entladungsstromstärke bzw. eine maximale Ausbeute an Energie zu erzielen. Dabei wird gefordert, daß auch nach dem Auswechseln die Justierung dieser Elektrode und eine einwandfreie Vakuumabdichtung sichergestellt sind.

Eine Maßnahme dieser Art kommt insbesondere bei Hochleistungsverstärkerröhren im Frequenzgebiet zwischen 2500 und 4000 MHz in Betracht, die kurzzeitig eine hohe Leistung, etwa 1 Megawatt, bei einer mittleren Leistung von 2 kW zu liefern vermögen und bei denen Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer gefordert werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen lösbaren Verbindung zwischen rohrförmigen metallischen Gefäßteilen solcher Elektronenröhren, mittels der die miteinander verbundenen Gefäßteile voneinander getrennt und wieder vereinigt werden können, ohne daß die Notwendigkeit einer besonderen Reinigung der Verbindungsstelle von dem früheren Verbindungsmaterial besteht und die vorher vorhandene Justierung beibehalten wird.

Es ist bekannt, die lösbar miteinander verbundenen rohrförmigen metallischen Teile so auszubilden, daß sie im Bereich der Verbindungsstelle stufenförmig abgesetzt sind und daß die in diesem Bereich einander gegenüberliegenden Oberflächen dieser Teile je eine in axialer Richtung und je eine in radialer Richtung verlaufende Paßfläche aufweisen, die aneinanderliegend die Justierung der genannten Teile bewirken. Es ist an sich auch bekannt, die lösbare vakuumdichte Verbindung der beiden rohrförmigen Teile durch ein auf der Außenseite der Teile längs der Außenkante des einen Paßflächenpaares aufgebrachtes geeignetes Material vorzunehmen. Es ist auch schon bekannt, mit Dichtungsmaterial versehene Dichtungsflächen durch Wärmeschrumpfung aneinanderzupressen.

Bei einer Elektronenstrahlröhre, insbesondere Laufzeitröhre, deren Vakuumhülle zwei lösbar miteinander verbundene rohrförmige metallische Teile aufweist, die im Bereich der Verbindungsstelle stufenförmig so abgesetzt sind, daß die im Bereich der

Elektronenstrahlröhre,
insbesondere Laufzeitröhre, deren Vakuumhülle zwei lösbar miteinander verbundene
rohrförmige metallische Teile aufweist

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 (Nr. 515 327)

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

Verbindungsstelle einander gegenüberliegenden Oberflächen dieser Teile je eine in axialer Richtung und je eine in radialer Richtung verlaufende Paßfläche aufweisen, die aneinanderliegend die Justierung der genannten Teile bewirken, und bei der die lösbare vakuumdichte Verbindung der beiden rohrförmigen Teile durch ein geeignetes Material erfolgt, das auf der Außenseite der Teile längs der Außenkante des einen Paßflächenpaares aufgebracht ist, sind gemäß der Erfindung die stufenförmigen Absetzungen der beiden rohrförmigen Teile derart ausgebildet, daß im Raum zwischen den paarweise aneinanderliegenden Paßflächen die einander gegenüberliegenden Oberflächen der stufenförmigen Absetzungen einen solchen Abstand voneinander haben, daß sie zwischen sich eine rundumlaufende Lücke (Ringspalt) einschließen. Die Einhaltung einer solchen Lücke zwischen den beiden Paßflächenpaaren erweist sich als vorteilhaft, da durch die Lücke die übrigen Paßflächen von einer Benetzung mit dem Verbindungsmaterial, z. B. einem Lötmetall, frei gehalten werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden durch Besprechung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Fig. 1, 2 und 2 A erläutert. Von diesen zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer teilweise geschnittenen Anordnung mit einer Elektronenröhre nach Art des Klystrons,

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch den kathodenseitigen Aufbau mit einer Darstellung der lösbaren Verbindung der Röhrenhülle und

Fig. 2 A eine Teilansicht der Fig. 2, welche die erfindungsgemäße lösbare Verbindung deutlicher zeigt.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Die dort dargestellte Anordnung umfaßt einen Kathodenteil 1, Hohlraumresonatoren 2, 3, 4 und 5 und einen Auffängerteil 6. Die zu verstärkende Signalenergie wird dem Eingangsresonator 2 über eine konzentrische Eingangsleitung 7 zugeführt und mittels der aufeinanderfolgenden Resonatoren 3 und 4 verstärkt. Das verstärkte Signal wird von dem Ausgangsresonator 5 abgenommen und einem Verbraucher über den Hohlleiter 8 zugeführt. Der Kathodenteil ist in ein Ölbad (Behälter 9) eingetaucht, um Funkenüberschläge im äußeren Kathodenaufbau zu vermeiden. Die Resonatoren werden von einer Spule 11 umgeben, welche dazu dient, im Resonatorbereich ein starkes magnetisches Feld zur gebündelten Führung des Elektronenstrahles zu erzeugen.

Im weiteren sei nun auf Fig. 2 Bezug genommen. In dieser Figur wird eine Elektronenquelle in einer evakuierten Hülle 12 starr gehaltert. Die Hülle 12 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 Isoliermaterial, wie z. B. Glas, das die Aufrechterhaltung von voneinander unabhängigen Betriebspotentialen an den einzelnen Teilen des Kathodenaufbaues ermöglicht. Die rohrförmigen 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 Hülle 12 ist an ihrem unteren Ende durch einen topfförmigen Teil 23 abgeschlossen und an ihrem oberen Ende am Polschuh

24 befestigt.

Durch eine lösbare Verbindung zwsichen den Abschnitten 13 und 14 der Hülle 12 (s. Fig. 2A) wird ein Auswechseln des Kathodenteils 1 ermöglicht. An der Verbindungsstelle wird eine genaue Justierung des Kathodenteils mittels der horizontalen, a, und der vertikalen Paßflächen b erzielt. Zwischen diesen Paßflächen befinden sich zwei in axialer Richtung sich erstreckende, einander mit Abstand gegenüberliegende Oberflächen. Durch diese Oberflächen wird eine rundumlaufende Lücke geschaffen, welche die Kapillarwirkung zerstört, die sonst das Verbindungsmaterial

25 über die horizontalen Paßflächen α hinweg nach innen übertragen würde. Bei NichtVorhandensein dieser Lücke würde das Verbindungsmaterial einen größeren Teil der Paßflächen verunreinigen. Wenn dann der Kathodenteil ausgewechselt werden sollte, mußte insbesondere das an den Paßflächen b haftende Verbindungsmaterial entfernt werden, wodurch oftmals die wichtige Querjustierung (Paßfläche b) beeinträchtigt wird. Die vorliegende neue Konstruktion der Verbindungsstelle erlaubt es, daß der Kathodenteil abgenommen und wieder eingesetzt werden kann, ohne daß ein besonderes Reinigen der Trenn- bzw. Paßflächen notwendig wird, wobei insbesondere die Querjustierung exakt beibehalten bleibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronenstrahlröhre, insbesondere Laufzeitröhre, deren Vakuumhülle zwei lösbar miteinander verbundene rohrförmige metallische Teile aufweist, die im Bereich der Verbindungsstelle stufenförmig so abgesetzt sind, daß die im Bereich der Verbindungsstelle einander gegenüberliegenden Oberflächen dieser Teile je eine in axialer Richtung und je eine in radialer Richtung verlaufende Paßfläche aufweisen, die aneinanderliegend die Justierung der genannten Teile bewirken, und bei der die lösbare vakuumdichte Verbindung der beiden rohrförmigen Teile durch ein geeignetes Material erfolgt, das auf der Außenseite der Teile längs der Außenkante des einen Paßflächenpaares aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenförmigen Absetzungen der beiden rohrförmigen Teile derart sind, daß im Raum zwischen den paarweise aneinanderliegenden Paßflächen (α, b) die einander gegenüberliegenden Oberflächen der stufenförmigen Absetzungen einen solchen Abstand voneinander haben, daß sie zwischen sich eine rundumlaufende Lücke (Ringspalt) einschließen.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 in der Art eines Klystrons, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung zwischen dem das Kathodensystem enthaltenden Teil der Vakuumhülle und deren übrigem Teil vorgesehen ist.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung sich erstreckenden, einander gegenüberliegenden Oberflächen der stufenförmigen Absetzungen einen kleinen radialen Abstand voneinander haben (Fig. 2A).

4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung sich erstreckenden, einander gegenüberliegenden Oberflächen der stufenförmigen Absetzungen einen kleinen axialen Abstand voneinander haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 968098;
britische Patentschrift Nr. 706 958;
»Feinwerktechnik«, 1953, S. 313.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen