DE1121741B - Laufzeitroehre - Google Patents

Description

• Laufzeitröhre Die Erfindung bezieht sich auf Laufzeitröhren mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem an dem einen und einer Auffangelektrode an dem anderen Röhrenende, bei denen der Elektronenstrahl mindestens drei in Strahlrichtung hintereinanderliegende Hohlraumresonatoren durchsetzt und bei denen jeweils zwischen dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und dem Koppelspalt des (in Strahlrichtung gesehen) ersten Hohlraumresonators, zwischen den aufeinanderfolgenden Koppelspalten der Hohlraumresonatoren sowie zwischen dem Koppelspalt des letzten Hohlraumresonators und der Auffangelektrode ein rohrförmiger metallischer Teil konstanten Innendurchmessers angeordnet ist, der zwischen den aufeinanderfolgenden Koppelspalten der Hohlraumresonatoren jeweils zugleich als Driftrohr dient. Derartige Röhren sind bekannt.
• Diese Röhren wurden bisher so ausgeführt, daß die rohrförmigen metallischen Teile untereinander gleiche Innendurchmesser aufweisen. Beim Betrieb derartiger Röhren entstehen Schwierigkeiten durch das Einfangen von Ionen an den Koppelspalten, die zu Störungen Anlaß geben.
• Bei einer Laufzeitröhre der eingangs erwähnten Art werden diese Schwierigkeiten gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Innendurchmesser der rohrförmigen metallischen Teile in Strahlrichtung von Teil zu Teil abnimmt.
• Fig. 1 zeigt eine Teilansicht einer Laufzeitröhre mit drei Hohlraumresonatoren im Längsschnitt, welche die Erfindung zur Verhütung der Ausbildung von Ionenfallen in der Nähe der Koppelspalte der Resonatoren verkörpert.
• Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des Gleichpotentialverlaufs längs der Strahlachse als Funktion des Abstandes vom Elektronenstrahlerzeugungssystem für die Laufzeitröhre gemäß Fig. 1 (obere Kurve). Weiter zeigt diese Figur eine Kurve des Gleichpotentialverlaufs längs der Achse des Elektronenstrahls als Funktion des Abstandes vom Elektronenstrahlerzeugungssystem für eine bekannte Laufzeitröhre, bei der die rohrförmigen metallischen Teile untereinander gleiche Innendurchmesser aufweisen.
• Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei einer Laufzeitröhre mit drei Hohlraumresonatoren 56, 57 und 58. Der von der Kathode 51 emittierte Elektronenstrahl wird durch eine Reihe von rohrförmigen metallischen Teilen 52, 53, 54 und 55 hindurchgeschickt, deren Enden die Koppelspalte der drei Hohlraumresonatoren 56, 57 und 58 bilden. Der Innendurchmesser jedes der aufeinanderfolgenden rohrförmigen Teile 52 bis 55 ist etwas kleiner als derjenige des vorhergehenden Teiles, wobei der Innendurchmesser jedes Teiles selbst konstant ist.
• Bei den bisher verwendeten vergleichbaren Röhren mit Geschwindigkeitsmodulation hatte alle rohrförmigen Teile gleiche, konstante Innendurchmesser. Bei diesen Röhren wird eine Potentialsenke bei jeder der Resonatorkoppelspalte erzeugt. Diese Senken geben zur Entstehung von Ionenfallen bei jedem Koppelspalt Anlaß.
• In Fig.2, die den Verlauf des Gleichpotentials längs der Strahlachse als Funktion des Abstandes vom Elektronenstrahlerzeugungssystem darstellt, ist dies deutlich aufgezeigt. Die Potentialkurve 61 ist typisch für die bisher verwendeten Laufzeitröhren mit drei Hohlraumresonatoren, während die gegenüber der Kurve 61 in vertikaler Richtung verschobene Kurve 62 für die Laufzeitröhre gemäß der Erfindung charakteristisch ist. Wie aus der Kurve 61 zu entnehmen ist, erzeugen die Potentialsenken bei den Resonatorkoppelspalten Ionenfalten 63, die durch die gestrichelten Flächen angedeutet sind. Wie aus der Kurve 62 zu ersehen ist, werden diese Ionenfallen bei einer erfindungsgemäßen Röhre dadurch unterdrückt, daß, wenn man die Kurve von links nach rechts durchfährt, keine Potentialsenken mehr auftreten, an denen Ionenfalten gebildet werden können. Zusätzlich zu der Vermeidung der Ausbildung von Ionenfallen bei den Resonatorkoppelspalten erlaubt die erfindungsgemäße Konstruktion die rasche Beseitigung von Ionen, die längs der gesamten Strahlbahn gebildet werden. Dies erfolgt dadurch, daß die Potentiale der Potentialkurve 62 von rechts nach links abnehmen, während die Potentialkurve 61 einen erheblich flacheren Verlauf hat und im Bereich der Ionenfallen 63 die Potentiale zum Teil sogar etwas zunehmen. Dies weist auf ein besonderes Merkmal der Erfindung hin, wonach in Strahlrichtung ein immer größerer Teil der Driftrohrquerschnitte von den Elektronen des Strahls eingenommen wird, wenn dieser die Röhre durchläuft.
• Obwohl bei der in Fig. 1 gezeigten Laufzeitröhre jeder folgende rohrförmige Teil einen kleineren Innendurchmesser als der vorhergehende aufweist, ergibt sich der größte Vorteil beim Betrieb der Röhre aus der Beseitigung der Ionenfalle bei dem in Strahlrichtung gesehenen ersten Resonatorkoppelspalt und ein etwas geringerer Vorteil durch die Beseitigung der Ionenfalle bei dem zweiten Resonatorkoppelspalt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Laufzeitröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem an dem einen und einer Auffangelektrode an dem anderen Röhrenende, bei der der Elektronenstrahl mindestens drei in Strahlrichtung hintereinanderliegende Hohlraumresonatoren durchsetzt und bei der jeweils zwischen dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und dem Koppelspalt des (in Strahlrichtung gesehen) ersten Hohlraumresonators, zwischen den aufeinanderfolgenden Koppelspalten der Hohlraumresonatoren sowie zwischen dem Koppelspalt des letzten Hohlraumresonators und der Auffangelektrode ein rohrförmiger metallischer Teil konstanten Innendurchmessers angeordnet ist, der zwischen den aufeinanderfolgenden Koppelspalten der Hohlraumresonatoren jeweils zugleich als Driftrohr dient, dadurch gekenazeichnet, daß der Innendurchmesser der rohrförmigen metallischen Teile (52 bis 55) in Strahlrichtung von Teil zu Teil abnimmt. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 676 060; USA.-Patentschriften Nr. 2 498 673, 2 6311258.