DE1127003B - Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung - Google Patents
Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen FokussierungseinrichtungInfo
- Publication number
- DE1127003B DE1127003B DEW14021A DEW0014021A DE1127003B DE 1127003 B DE1127003 B DE 1127003B DE W14021 A DEW14021 A DE W14021A DE W0014021 A DEW0014021 A DE W0014021A DE 1127003 B DE1127003 B DE 1127003B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- helix
- electron beam
- potential
- traveling wave
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
- H01J23/08—Focusing arrangements, e.g. for concentrating stream of electrons, for preventing spreading of stream
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
- H01J23/08—Focusing arrangements, e.g. for concentrating stream of electrons, for preventing spreading of stream
- H01J23/083—Electrostatic focusing arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
- H01J23/26—Helical slow-wave structures; Adjustment therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
- H01J23/26—Helical slow-wave structures; Adjustment therefor
- H01J23/27—Helix-derived slow-wave structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
- H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
- H01J25/36—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field
- H01J25/40—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field the backward travelling wave being utilised
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Wanderfeldröhren mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung. Diebeiden
wichtigsten Arten von Wanderfeldröhren sind die gewöhnlichen Wanderfeldröhren, bei denen die
Energie zur Verstärkung der längs der Verzögerungsleitung (Wechselwirkungskreis) fortschreitenden Wellen
auf Kosten der mittleren Längsgeschwindigkeit (Gleichgeschwindigkeit) des Elektronenstrahls gewonnen
wird, und die linearen Wanderfeldmagnetronröhren, bei denen diese Energie aus einem quer
zum Elektronenstrahl errichteten elektrischen Gleichfeld gewonnen wird, das mit einem quer zum Elektronenstrahl
und zum elektrischen Gleichfeld vorgesehenen magnetischen Feld zusammenwirkt (gekreuzte
Felder).
Eine der Schwierigkeiten bei Entladungseinrichtungen dieser Art ist die Fokussierung des Elektronenstrahls,
um den Strahl auf seinem verhältnismäßig langen Weg längs des Wechselwirkungskreises gebündelt
zu halten. Die Elektronenstrahlen haben vorteilhafterweise eine hohe Stromdichte, wodurch deren
gebündelte Führung noch mehr erschwert wird. Diese Aufgabe ist insbesondere bei linearen Wanderfeldmagnetronröhren
schwer zu lösen, wo die Elektronen ducrh gekreuzte elektrische und magnetische Felder
geführt werden.
Bei den gewöhnlichen Wanderfeldröhren wird zur gebündelten Strahlführung üblicherweise ein magnetisches
Längsfeld verwendet. Das erfordert eine an sich unerwünschte zusätzliche Einrichtung zur Erzeugung
dieses Magnetfeldes.
Bei linearen Wanderfeldmagnetronröhren ist es wegen des erforderlichen magnetischen Querfeldes
unzweckmäßig, auch noch ein magnetisches Längsfeld zur Fokussierung des Elektronenstrahls zu benutzen.
Es ist daher bei diesen Röhren üblich, Elektronenstrahlen verhältnismäßig kleiner Dichte zu
verwenden und die Elektronen in die gekreuzten Felder mit einer bestimmten anfänglichen Geschwindigkeitsverteilung
einzuführen. Dies ist jedoch wenig zufriedenstellend, weil man spezielle Elektronenstrahlerzeugungssysteme
benötigt und die Anordnung dieser Systeme kritisch ist. Es wäre vorteilhaft, einen
Elektronenstrahl zu verwenden, bei dem alle Elektronen mit der gleichen Anfangsgeschwindigkeit aus
einem feldfreien Raum (d. h. einen Raum, der frei von den gekreuzten elektrischen und magnetischen
Felder ist) in den von den gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern erfüllten Raum eingeführt
werden.
Es ist bereits bekannt, Elektronenstrahlen in Wanderfeldröhren elektrostatisch zu fokussieren bzw.
Wanderfeldröhre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung
Anmelder:
Western Electric Company Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. Juni 1953
(Nr. 364 441 und Nr. 364 242)
Arthur Ashkin, Irvington, N. J.,
und Ping King Tien, Chatham Township, N. J.
und Ping King Tien, Chatham Township, N. J.
(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
gebündelt zu führen. Es ist dazu auch bereits vorgeschlagen worden, bei einer Wanderfeldröhre als
Wechselwirkungskreis einen wendeiförmigen Leiter zu verwenden, der in die wendeiförmige Oberflächenrillung
eines metallischen Kernstücks isoliert eingelegt ist, und koaxial um den wendeiförmigen Leiter
und das metallische Kernstück eine Zylinderelektrode anzuordnen. Die gebündelte Führung des hohlen, im
Raum zwischen dem wendeiförmigen Leiter und dem Kernstück einerseits und der Zylinderelektrode
andererseits verlaufenden Elektronenstrahls wird elektrostatisch bewirkt, daß der wendeiförmige Leiter
und das metallische Kernstück verschieden hohe Gleichpotentiale erhalten und die Zylinderelektrode
ein zwischen diesen Gleichpotentialen liegendes Gleichpotential.
Es wurde auch schon eine Wanderfeldröhre vorgeschlagen, bei der der Wechselwirkungskreis als
bifilare Wendel ausgebildet ist, die von einer Zylinderelektrode koaxial umschlossen ist. Zur gebündelten
Führung des hohlen, im Raum zwischen der bifUaren Wendel und der Zylinderelektrode verlaufenden
Elektronenstrahls sind die Wendern der bifilaren Wendel wiederum auf unterschiedlichen Gleichpotentialen
gehalten, und das Gleichpotential der
209 558/363
angeordnet. Jede zweite Rippe liegt auf einem Gleichpotential,
das höher gegen das der benachbarten Rippen ist, und die abgeflachte Wendel liegt auf
einem Gleichpotential, das zwischen den Gleich-
5 potentialen der Rippen liegt und kleiner als das
mittlere Gleichpotential der Rippen ist. Zusätzlich wird ein Magnetfeld erzeugt, das sowohl zum Elektronenstrahl
als auch zu dem zwischen der abgeflachten Wendel und der Rippenfolge errichteten elek-
o irischen Feld senkrecht steht (gekreuzte Felder). Um die Einführung des Elektronenstrahls aus einem
feldfreien Gebiet in das Gebiet der gekreuzten elektrischen und magnetischen Felder zu erleichtern, wird
die Stärke des elektrischen Feldes im Randgebiet des
Zylinderelektrode ist so gewählt, daß es zwischen den Gleichpotentialen der Wendeln der bifilaren
Wendel liegt.
Bei keiner der bereits vorgeschlagenen Wanderfeldröhren wird dabei die die Äquipotentialfläche
bildende erste Elektrodenanordnung als Verzögerungsleitung benutzt, sondern immer nur die zweite
Elektrodenanordnung, wodurch insbesondere die Verwendung einfacher Wechselwirkungskreise, z. B.
einer Einfachwendel, nicht möglich ist.
Demgegenüber wird bei einer Wanderfeldröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem an dem
einen und einer Auffangelektrode an dem anderen Röhrenende, bei der zwischen dem Elektronenstrahl-
erzeugungssystem und der Auffangelektrode parallel 15 magnetischen Feldes allmählich vergrößert, indem
zur Bahn des Elektronenstrahls eine ersteElektroden- das mittlere Gleichpotential aufeinanderfolgender
anordnung, die eine Äquipotentialfläche bildet, und Rippenpaare zum Magnetfeld hin allmählich erhöht
eine zur ersten Elektrodenanordnung parallele zweite wird.
Elektrodenanordnung, längs der sich das Potential Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung
in Elektronenstrahlrichtung periodisch ändert, vor- 20 mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben; es
gesehen ist, der Elektronenstrahl durch den Raum zeigt
zwischen der ersten und der zweiten Elektroden- Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der
anordnung verläuft und die Potentiale der ersten und Erfindung mit einer äußeren bifilaren Wendel sowie
der zweiten Elektrodenanordnung derart unterschied- einer inneren (axialen) Wendel als Wechselwirkungs-
lich gewählt sind, daß der Elektronenstrahl durch die 25 kreis,
so erzeugten elektrischen Gleichfelder allein oder in Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin-
Verbindung mit einem zusätzlichen magnetischen dung,
Querfeld (gekreuzte Felder) gebündelt geführt wird, Fig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die erste, eine Erfindung in Form einer linearen Wanderfeldmagne-
Äquipotentialfläche bildende Elektrodenanordnung 30 tronröhre,
als Verzögerungsleitung zur Fortleitung der mit dem Fig. 4 die Aufsicht der linearen Wanderfeldmagne-
Elektronenstrahl in Wechselwirkung tretenden elektro- tronröhre nach Fig. 3.
magnetischen Wellen ausgebildet ist. In den Zeichnungen sind verschiedene Einzelheiten,
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wie Tragteile, Abstandsstücke, Anschlußleiter usw.,
(Fig. 1) verläuft ein hohler zylindrischer Elektronen- 35 im Interesse der Einfachheit weggelassen,
strahl zwischen einer als Wechselwirkungskreis Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung dienenden axialen Wendel und einer konzentrisch eine Wanderfeldröhre 50, die von einem hohlen dazu angeordneten bifilaren Wendel. Die axiale Elektronenstrahl Gebrauch macht. Die verschiedenen Wendel bildet dabei die erste als Äquipotentialfläche Röhrenelemente umgibt ein evakuierter Glaskolben wirkende Elektrodenanordnung, und die Wendern der 40 51. Am linken Ende erzeugt ein Elektronenstrahläußeren bifilaren Wendel, die auf unterschiedlichen erzeugungssystem 52 den hohlen Elektronenstrahl. Gleichpotentialen gehalten werden, bilden die zweite Am rechten Ende sammelt eine Auffangelektrode 53 Elektrodenanordnung. Das Gleichpotential der axia- die Elektronen nach ihrem Durchgang durch die len Wendel liegt dabei zwischen den Gleichpotentialen Röhre. Die bifilare Wendel mit den Leitern 54 und 55 der Wendern der bifilaren Wendel; es ist kleiner als 45 umgibt den Elektronenstrahl. Eine einfache Drahtdas mittlere Gleichpotential der bifilaren Wendel. wendel 56 befindet sich im Innern des Strahls und Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin- dient als Wechselwirkungskreis. Zur breitbandigen dung (Fig. 2) dient statt der vorgenannten bifilaren Ankopplung an die äußeren Wellenleiter 61 und 62 Wendel eine Anzahl von ringförmigen Elektroden, ist die Wendel 56 an den Enden jeweils über einen die längs der axialen Wendel koaxial zu dieser und 5° Impedanz-Anpassungsabschnitt mit dem Eingangsin gleichen Abständen hintereinanderliegend ange- Koppelzylinder 57 und dem Ausgangs-Koppelzylinordnet sind, als zweite Elektrodenanordnung. Durch der 59 verbunden. Die Anpassungsabschnitte sind geeigneten Anschluß an eine Spannungsquelle liegt einfache Fortsetzungen des Wendelleiters mit allmähjede zweite der ringförmigen Elektroden auf einem lieh größer werdender Wendelsteigung. Am Strahlhöheren Gleichpotential als die dazwischenliegenden 55 anfang wird der Wendel 56 mit Hilfe des Eingangsringförmigen Elektroden, und die Wendel wird auf Wellenleiters 61 die zu verstärkende Welle zugeführt;
strahl zwischen einer als Wechselwirkungskreis Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung dienenden axialen Wendel und einer konzentrisch eine Wanderfeldröhre 50, die von einem hohlen dazu angeordneten bifilaren Wendel. Die axiale Elektronenstrahl Gebrauch macht. Die verschiedenen Wendel bildet dabei die erste als Äquipotentialfläche Röhrenelemente umgibt ein evakuierter Glaskolben wirkende Elektrodenanordnung, und die Wendern der 40 51. Am linken Ende erzeugt ein Elektronenstrahläußeren bifilaren Wendel, die auf unterschiedlichen erzeugungssystem 52 den hohlen Elektronenstrahl. Gleichpotentialen gehalten werden, bilden die zweite Am rechten Ende sammelt eine Auffangelektrode 53 Elektrodenanordnung. Das Gleichpotential der axia- die Elektronen nach ihrem Durchgang durch die len Wendel liegt dabei zwischen den Gleichpotentialen Röhre. Die bifilare Wendel mit den Leitern 54 und 55 der Wendern der bifilaren Wendel; es ist kleiner als 45 umgibt den Elektronenstrahl. Eine einfache Drahtdas mittlere Gleichpotential der bifilaren Wendel. wendel 56 befindet sich im Innern des Strahls und Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin- dient als Wechselwirkungskreis. Zur breitbandigen dung (Fig. 2) dient statt der vorgenannten bifilaren Ankopplung an die äußeren Wellenleiter 61 und 62 Wendel eine Anzahl von ringförmigen Elektroden, ist die Wendel 56 an den Enden jeweils über einen die längs der axialen Wendel koaxial zu dieser und 5° Impedanz-Anpassungsabschnitt mit dem Eingangsin gleichen Abständen hintereinanderliegend ange- Koppelzylinder 57 und dem Ausgangs-Koppelzylinordnet sind, als zweite Elektrodenanordnung. Durch der 59 verbunden. Die Anpassungsabschnitte sind geeigneten Anschluß an eine Spannungsquelle liegt einfache Fortsetzungen des Wendelleiters mit allmähjede zweite der ringförmigen Elektroden auf einem lieh größer werdender Wendelsteigung. Am Strahlhöheren Gleichpotential als die dazwischenliegenden 55 anfang wird der Wendel 56 mit Hilfe des Eingangsringförmigen Elektroden, und die Wendel wird auf Wellenleiters 61 die zu verstärkende Welle zugeführt;
ein Gleichpotential gelegt, das zwischen den Gleichpotentialen der ringförmigen Elektroden liegt und
kleiner ist als das mittlere Gleichpotential der ringförmigen Elektroden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, einer linearen Wanderfeldmagnetronröhre
(Fig. 3), wird ein bandförmiger Elektronenstrahl durch eine abgeflachte Wendel (Flachwendel) gesandt,
die verstärkte Welle wird am Strahlende mit Hilfe des Ausgangswellenleiters 62 abgenommen.
Zur gebündelten Führung des Elektronenstrahls 60 werden die Leiter 54 und 55 der bifilaren Wendel
auf die Gleichpotentiale V0+Vf bzw. V0-Vf gelegt,
und zwar mit Hilfe geeigneter Verbindungen zu den Abgriffen der Gleichspannungsquelle 63. V0 ist dabei
das mittlere Gleichpotential des Entladungsraumes
die als Wechselwirkungskreis dient. Entlang des 65 in bezug auf die Kathode. Dieses wird so gewählt,
Strahlweges ist parallel zur abgeflachten Wendel daß die mittlere axiale Geschwindigkeit des Elek-
gegenüber deren einen Breitseite eine Folge von zum tronenstrahls (Gleichgeschwindigkeit) einen geeig-
Elektronenstrahl querliegenden Rippen (oder Platten) neten Wert für die Wechselwirkung mit der zu ver-
5 6
stärkenden Welle besitzt. V1 ist das notwendige eine optimale Arbeitsweise gewünschte Stromvertei-
Fokussierungspotential, das dem mittleren Poten- lung in etwa zu erzielen.
tial F0 überlagert ist. Es kann auf Grund der elek- Vorteilhaft kann dazu auch das in Fig. 1 gezeigte
trischen und geometrischen Daten der Röhre errech- Elektronenstrahlerzeugungssystem 52 verwendet wernet
werden. Mit dieser Anordnung kann die Stabili- 5 den. Es besteht aus einer üblichen Kathodenanordsierung
der äußeren Begrenzung des hohlen Elek- nung, mit einer ringförmig emittierenden Kathode 82,
tronenstrahls erfolgen. Da es sich um einen hohlen einer Strahlformungselektrode 83 und einem zusätz-Strahl
handelt, ist es zusätzlich nötig, die innere liehen Elektrodensystem 84, das die emittierten
Begrenzung des Strahls zu stabilisieren. Zu diesem Elektronen in einen hohlen Strahl zusammenlaufen
Zweck wird die innere Wendel 56 auf ein Gleich- io läßt, bei dem die Stromdichte mit wachsendem AbpotentialF,.
gelegt, das zwischen den Gleichpoten- stand von der Strahlachse zunimmt, und das den
tialen der Wendeln der bifilaren Wendel liegt und Strahl allmählich so beschleunigt, daß diese Stromkleiner
ist als das mittlere Gleichpotential F0 der verteilung erhalten bleibt.
bifilaren Wendel (das gleich dem mittleren Gleich- Bei der schematisch in Fig. 2 dargestellten Wanderpotential
des Entladungsraumes ist). Die Potential- 15 feldröhre sind in einem evakuierten langgestreckten
differenz Δ V zwischen der bifilaren Wendel und der Glaskolben 100 die verschiedenen Röhrenelemente
inneren Wendel 56 erzeugt so ein radiales elektrisches untergebracht. An den beiden Enden des Kolbens
Feld, das auf die Strahlelektronen eine radial nach sind ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 101 und
außen gerichtete Kraft ausübt, die die Stabilisierung eine Auffangelektrode 102 angeordnet. Das Elekder
inneren Begrenzung des Strahls bewirkt. 20 tronenstrahlerzeugungssystem 101 besteht aus einem
Es wurde das Problem der Stabilisierung der hohlen Metallkörper 103 mit einem ringförmigen
inneren Begrenzung eines hohlen Elektronenstrahls, Hohlraum 104, dessen linke Begrenzungsfläche mit
der einen Innenradius rb und einen Außenradius rd einer Schicht 105 aus Elektronen emittierendem
hat, näher untersucht. Dazu wurde von einem vollen Material überzogen ist. Der ringförmige Hohlraum
Strahl ausgegangen und angenommen, der Strahl- 25 104 hat über eine ringförmige Öffnung 106 Verbinstrom
innerhalb des Zylinders mit dem Radius rb sei dung mit dem Entladungsraum. Eine Reihe von
entfernt und die Raumladungskraft dieses entfernten Windungen aus Widerstandsdraht auf dem Körper
Stroms durch eine äquivalente Kraft eines radialen 103 stellt den Heizer 107 dar. 108 ist die Heizerelektrischen
Feldes ersetzt worden. Dann sind die abschirmung. Die Intensität des Elektronenstrahls,
Elektronen an der inneren Begrenzung des hohlen 30 der durch die öffnung 106 emittiert wird, wird durch
Strahls den gleichen Kräften ausgesetzt wie bei einem die Intensitätssteuerelektrode 109 und die Strahlvollen Strahl, und es ist zu erwarten, daß sie gut geschwindigkeit durch die Beschleunigungsanode 110
stabilisiert bleiben. gesteuert. Sowohl die Intensitätssteuerelektrode 109
Das Gleichpotential Vc der inneren Wendel 56 als auch die Beschleunigungsanode 110 sind vorteil-
(Fig. 1) ist infolgedessen so einzustellen, daß die 35 hafterweise ringförmige Maschengitter, die zur öff-
Potentialdifferenz Δ V zwischen der Wendel 56 und nung 106 ausgerichtet sind.
dem mittleren Potential F0 der bifilaren Wendel eine Zur gebündelten Führung des Elektronenstrahls
radial nach außen gerichtete Kraft erzeugt, die die auf seinem Weg vom Elektronenstrahlerzeugungsradial
nach außen gerichtete Kraft der Raumladung system 101 zur Auffangelektrode 102 ist entlang der
nachbildet, welche beim vollen Strahl vorhanden 40 Röhrenachse eine wendeiförmige Elektrode 111 angegewesen
wäre. ordnet, die erfindungsgemäß zugleich als Wechsel-
Es kann gezeigt werden, daß die gewünschte Wirkungskreis dient. Ferner ist koaxial zum Elek-
Potentialdifferenz Δ V gegeben ist durch tronenstrahl eine Reihe von ringförmigen Elektroden
j c 112 vorgesehen. Der Elektronenstrahl wird analog
AV= i— · In —=-, 45 Fig. 1 durch entsprechende Einstellung der Gleich-
ν«ε27Τ d Potentiale der Wendel 111 und der Ringe 112 fokuswobei
lb der Strom ist, welcher in einem Zylinder siert, indem eine radial nach außen gerichtete Kraft
mit dem Radius b (b ist hierbei der innere Radius auf die inneren Randelektronen des hohlen Strahls
des hohlen Strahls) bei einem vollen Strahl vorhanden und eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die
ist; c ist der Innenradius der bifilaren Wendel, d der 50 äußeren Randelektronen des Strahls ausgeübt wird,
äußere Radius des hohlen Strahls, ε die Dielektri- Zu diesem Zweck liegt über geeignete Zuführungszitätskonstante
des Raumes und V0 die mittlere axiale anschlüsse zur Spannungsquelle 113 jeder zweite
Geschwindigkeit (Gleichgeschwindigkeit) des Elek- Ring 112^4 auf einem höheren Gleichpotential als
tronenstrahls. Der Wert von Ib kann durch Integra- die dazwischenliegenden Ringe 112 B, und die zentionsverfahren
gefunden werden. Die innere Wendel 55 trale Elektrode 111 liegt auf einem Gleichpotential,
56 wird über einen geeigneten Abgriff der Gleich- das zwischen den Gleichpotentialen der Ringe 112^4
Spannungsquelle 63 auf das erforderliche Gleich- und 112 B hegt und kleiner als das mittlere Gleichpotential
Vc gelegt. potential der Ringe 112 A und 112 B ist.
Es läßt sich zeigen, daß für eine optimale Arbeits- Bei der dargestellten Röhre ist eine Verlängerung
weise der beschriebenen Fokussierungsanordnung 60 der als Wechselwirkungskreis dienenden Wendel 111
eine besondere Stromverteilung innerhalb des Strahl- durch eine zentrale öffnung 114 im Körper 103 hinquerschnitts
vorteilhaft ist, bei der die Stromdichte durch aus dem Röhrenkolben herausgeführt und an
mit wachsendem Abstand von der Strahlachse zu- einen koaxialen Leitungsanschluß 115, der der Zunimmt.
Das ist im Falle eines sehr dünnen hohlen führung der zu verstärkenden Wellen dient, in beStrahls
nicht wichtig. Es können daher übliche 65 kannter Weise angekoppelt. Zu diesem Zweck ist die
Strahlerzeugungssysteme verwendet werden. Bei Wendel 111 unter Zwischenschaltung eines Übereinem
hohlen Strahl mit größerer Wandstärke müssen gangsabschnittes, in dem die Steigung allmählich
jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um die für zunimmt, während der Wendeldurchmesser abnimmt,
mit dem Innenleiter 116 des koaxialen Anschlusses
115 verbunden, um einen breitbandigen Übergang zum koaxialen Anschluß 115 zu bilden. Der Außenleiter
117 des koaxialen Anschlusses 115 ist am Ende erweitert und bildet einen flanschartigen Teil,
der am Kolben 100 anliegt. In gleicher Weise ist das andere Ende der Wendel 111 durch die Auffangelektrode
102 hindurch, die zu diesem Zweck ringförmig ausgebildet ist, verlängert und an den
koaxialen Anschluß 118 angekoppelt, über den die verstärkten Wellen abgenommen werden.
Das erfindungsgemäße Prinzip kann in gleicher Weise bei einer linearen Wanderfeldmagnetronröhre
mit einem Elektronenstrahl mit rechteckigem Querschnitt angewendet werden, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt
ist. Innerhalb eines evakuierten Glaskolbens 119, der in Fig. 4 durch die strichpunktierte Linie
angedeutet ist, dient eine abgeflachte Wendel 122 als Wechselwirkungskreis und liefert die sich parallel zur
Röhrenachse erstreckende Äquipotentialfläche. Die Kopplungsanschlüsse zur Zuführung der zu verstärkenden
und zur Entnahme der verstärkten Wellenenergie sind weggelassen worden. Gegenüber der
abgeflachten Wendel 122 und parallel zu dieser ist
eine Folge von Querrippen 123 angeordnet, deren Potential sich periodisch ändert. Der Elektronenstrahl
verläuft im Raum zwischen der Wendel 122 und der Folge von Querrippen 123.
Permanente Magnete 124 und 125, die außerhalb
des Glaskolbens der Röhre angeordnet sind, liefern ein magnetisches Feld, das sowohl zur Richtung des
Strahls als auch zu dem zwischen der Wendel 122 und der Folge von Querrippen 123 bestehenden elektrischen
Gleichfeld senkrecht ist. Die Mittel zur Erzeugung des Magnetfeldes werden vorteilhafterweise
etwas gegen das Strahlende zu versetzt; die Wendel 122 und die Folge von Querrippen 123 beginnen
schon dort, wo das magnetische Randfeld wirksam wird. Die relative Lage· ist in Fig. 4 klarer
zu erkennen, wo die magnetischen Feldlinien 126 mit eingezeichnet sind. Um die Elektronen in dem Übergangsgebiet
zwischen dem Strahlerzeugungssystem 128 und den Magneten 124,125 gebündelt zu halten,
nimmt dort das Gleichpotential der Querrippen allmählich zu, und zwar derart, daß das Verhältnis
der Feldstärken der gekreuzten elektrischen und magnetischen Felder im wesentlichen konstant ist.
Zu diesem Zweck liegen in dem Übergangsgebiet aufeinanderfolgende Querrippen an geeigneten Abgriffen
der Spannungsquelle 127. Bei einer solchen Anordnung kann der Elektronenstrahl aus einem
mehr oder minder feldfreien Gebiet in das Gebiet der gekreuzten elektrischen und magnetischen Felder
eintreten. Am rechten Ende der Röhre befindet sich die Auffangelektrode 129.
bei der zwischen dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und der Auffangelektrode parallel zur
Bahn des Elektronenstrahls eine erste Elektrodenanordnung, die eine Äquipotentialfläche bildet,
und eine zur ersten Elektrodenanordnung parallele zweite Elektrodenanordnung, längs der sich
das Potential in Elektronenstrahlrichtung periodisch ändert, vorgesehen ist, der Elektronenstrahl
durch den Raum zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenanordnung verläuft und die
Potentiale der ersten und der zweiten Elektrodenanordnung derart unterschiedlich gewählt sind,
daß der Elektronenstrahl durch die so erzeugten elektrischen Gleichfelder allein oder in Verbindung
mit einem zusätzlichen magnetischen Querfeld (gekreuzte Felder) gebündelt geführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste, eine Äquipotentialfläche bildende Elektrodenanordnung
als Verzögerungsleitung zur Fortleitung der mit dem Elektronenstrahl in Wechselwirkung
tretenden elektromagnetischen Wellen ausgebildet ist.
2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrodenanordnung
aus einer Folge von die erste Elektrodenanordnung koaxial umschließenden, leitenden
Teilen besteht, die abwechselnd auf hohem und niedrigem Gleichpotential liegen.
3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodenanordnung
aus einer Wendel besteht.
4. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Elektrodenanordnung in Form einer bifilaren Wendel ausgeführt ist.
5. Wanderfeldröhre nach Anspruch 2 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Elektrodenanordnung aus in Strahlrichtung fluchtend hintereinanderliegenden Ringen besteht.
6. Wanderfeldröhre nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektronenstrahl
ein die erste Elektrodenanordnung koaxial umschließender Hohlstrahl verwendet wird, dessen
Querschnittsstromdichte mit zunehmendem Abstand von der Strahlachse über im wesentlichen
den ganzen Strahlquerschnitt größer wird.
7. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodenanordnung
als Flachwendel ausgebildet ist, deren einen Breitseite die zweite Elektrodenanordnung parallel
gegenüberliegt.
55
Claims (1)
1. Wanderfeldröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem an dem einen und einer
Auffangelektrode an dem anderen Röhrenende, In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldungen S 26217VIIIc/21g
(bekanntgemacht am 8.1.1953); N 4919 VIII a/21 g
(bekanntgemacht am 30.4.1953);
französische Patentschriften Nr. 867 463,
französische Patentschriften Nr. 867 463,
1004458.
In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 959299.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 558/363 3.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US345502A US2843791A (en) | 1953-03-30 | 1953-03-30 | Traveling wave tube |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1127003B true DE1127003B (de) | 1962-04-05 |
Family
ID=23355312
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW13320A Expired DE959299C (de) | 1953-03-30 | 1954-02-24 | Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise |
DEW14021A Pending DE1127003B (de) | 1953-03-30 | 1954-05-19 | Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW13320A Expired DE959299C (de) | 1953-03-30 | 1954-02-24 | Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US2843791A (de) |
BE (2) | BE527669A (de) |
DE (2) | DE959299C (de) |
FR (3) | FR1094923A (de) |
GB (2) | GB772001A (de) |
NL (1) | NL88154C (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2843791A (en) * | 1953-03-30 | 1958-07-15 | Bell Telephone Labor Inc | Traveling wave tube |
DE1131816B (de) * | 1956-03-05 | 1962-06-20 | Siemens Ag | Laufzeitroehre mit Geschwindigkeits-modulation, insbesondere Lauffeldroehre, zur Verstaerkung sehr kurzer elektrischer Wellen, insbesondere Millimeterwellen |
US2941113A (en) * | 1957-04-01 | 1960-06-14 | Hughes Aircraft Co | Traveling-wave tube |
DE1100825B (de) * | 1957-05-23 | 1961-03-02 | Telefunken Gmbh | Elektrostatisches Elektronenstrahlerzeugungssystem zur Erzeugung eines Elektronenhohl-strahles, insbesondere fuer Laufzeitroehren mit gebuendelt gefuehrter Elektronenstroemung |
NL105112C (de) * | 1958-05-15 | |||
DE1107346B (de) * | 1959-03-12 | 1961-05-25 | Telefunken Patent | Elektrostatische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronen-hohlstrahls einer Wanderfeldroehre |
DE1295703B (de) * | 1961-02-14 | 1969-05-22 | Telefunken Patent | Lauffeldroehre mit einem elektrostatisch gebuendelt gefuehrten Elektronenhohlstrahl |
US3382399A (en) * | 1965-05-06 | 1968-05-07 | Army Usa | Modified traveling wave tube |
US3391355A (en) * | 1965-10-22 | 1968-07-02 | Itt | Low impedance slotted line |
US5172029A (en) * | 1991-01-22 | 1992-12-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Shielded helix traveling wave cathode ray tube deflection structure |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR867463A (fr) * | 1939-08-16 | 1941-11-03 | Materiel Telephonique | Dispositifs à décharge électronique et circuits à fréquence élevée utilisant ces dispositifs |
FR1004458A (fr) * | 1947-04-25 | 1952-03-31 | Guidage électrostatique de faisceaux électroniques suivant une direction donnée | |
DE959299C (de) * | 1953-03-30 | 1957-03-07 | Western Electric Co | Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL40884C (de) * | 1933-10-23 | |||
NL76331C (de) * | 1946-01-11 | Western Electric Co | ||
US2650956A (en) * | 1946-12-24 | 1953-09-01 | Bell Telephone Labor Inc | Amplifier utilizing deflection of an electron beam |
US2672572A (en) * | 1947-07-18 | 1954-03-16 | Philco Corp | Traveling wave tube |
US2541843A (en) * | 1947-07-18 | 1951-02-13 | Philco Corp | Electronic tube of the traveling wave type |
NL144610B (nl) * | 1948-02-04 | American Cyanamid Co | Werkwijze voor de bereiding van een preparaat tegen wormziekte bij warmbloedige dieren. | |
NL146666B (nl) * | 1948-05-27 | Philips Nv | Signaalversterker. | |
US2643353A (en) * | 1948-11-04 | 1953-06-23 | Int Standard Electric Corp | Traveling wave tube |
US2652513A (en) * | 1948-12-11 | 1953-09-15 | Bell Telephone Labor Inc | Microwave amplifier |
FR993156A (fr) * | 1949-06-08 | 1951-10-29 | Thomson Houston Comp Francaise | Structure assurant une réduction de la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique |
US2725499A (en) * | 1949-06-21 | 1955-11-29 | Bell Telephone Labor Inc | High frequency amplifying device |
US2742588A (en) * | 1950-01-07 | 1956-04-17 | Bell Telephone Labor Inc | Electronic amplifier |
US2593113A (en) * | 1950-12-29 | 1952-04-15 | Bell Telephone Labor Inc | Regenerative frequency shifting and pulse shaping circuit |
-
1953
- 1953-03-30 US US345502A patent/US2843791A/en not_active Expired - Lifetime
- 1953-03-30 US US345503A patent/US2843792A/en not_active Expired - Lifetime
- 1953-11-16 FR FR1094923D patent/FR1094923A/fr not_active Expired
- 1953-11-17 FR FR1090850D patent/FR1090850A/fr not_active Expired
-
1954
- 1954-02-13 NL NL185109A patent/NL88154C/xx active
- 1954-02-24 DE DEW13320A patent/DE959299C/de not_active Expired
- 1954-03-23 GB GB8458/54A patent/GB772001A/en not_active Expired
- 1954-03-23 GB GB8457/54A patent/GB772000A/en not_active Expired
- 1954-03-27 BE BE527669D patent/BE527669A/xx unknown
- 1954-03-29 BE BE527690D patent/BE527690A/xx unknown
- 1954-04-14 FR FR1107482D patent/FR1107482A/fr not_active Expired
- 1954-05-19 DE DEW14021A patent/DE1127003B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR867463A (fr) * | 1939-08-16 | 1941-11-03 | Materiel Telephonique | Dispositifs à décharge électronique et circuits à fréquence élevée utilisant ces dispositifs |
FR1004458A (fr) * | 1947-04-25 | 1952-03-31 | Guidage électrostatique de faisceaux électroniques suivant une direction donnée | |
DE959299C (de) * | 1953-03-30 | 1957-03-07 | Western Electric Co | Wanderfeldroehre fuer raeumlich harmonische Betriebsweise |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1090850A (fr) | 1955-04-04 |
BE527669A (de) | 1956-11-23 |
GB772001A (en) | 1957-04-10 |
BE527690A (de) | 1955-11-23 |
GB772000A (en) | 1957-04-10 |
DE959299C (de) | 1957-03-07 |
FR1094923A (fr) | 1955-05-25 |
US2843791A (en) | 1958-07-15 |
US2843792A (en) | 1958-07-15 |
NL88154C (de) | 1958-05-19 |
FR1107482A (fr) | 1956-01-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE908046C (de) | Magnetfeldroehre | |
DE927157C (de) | Anordnung zur Ausuebung eines Verfahrens zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichenkonstanten Ausgangsleistung bei Ultrakurzwellenroehren | |
DE2929549A1 (de) | Feldemissions-elektronenkanone | |
DE1127003B (de) | Wanderfeldroehre mit einer elektrostatischen Fokussierungseinrichtung | |
DE1008417B (de) | Strahlerzeugungssystem fuer Laufzeitroehren | |
DE2445603B2 (de) | Ionenquelle | |
DE1127498B (de) | Fokussierungseinrichtung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronenhohlstrahls einer langgestreckten Laufzeitroehre, insbesondere Wanderfeldroehre | |
DE2453845C3 (de) | Wanderfeldröhre | |
DE1264622B (de) | Elektrostatische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung des Elektronenstrahls einer Laufzeitroehre | |
DE1564470B2 (de) | Ablenkvorrichtung für geladene Teilchen und deren Verwendung | |
DE1541005C3 (de) | Elektronenentladungsvorrichtung | |
DE699011C (de) | Schlitzmagnetronanordnung zur Erzeugung kurzer Wellen | |
DE1916608C2 (de) | Laufzeitröhre mit magnetisch begrenztem Strahlfluß | |
DE3302205C2 (de) | ||
DE1296714B (de) | Mit Zyklotronwellen arbeitende parametrische Elektronenstrahlverstaerkerroehre | |
DE1060994B (de) | Elektronenroehre zur Verstaerkung sehr kurzer elektrischer Wellen nach Art einer Wanderfeldroehre mit einer wendelfoermigen Verzoegerungsleitung | |
DE102023111471B3 (de) | Multipolelement, Bildfehlerkorrektor und Teilchenstrahlsystem | |
DE652506C (de) | Entladungsroehre zur Erzeugung von Schwingungen | |
DE1910132A1 (de) | Steuerbare Hochvakuum-Elektronenroehre | |
DE1414707C (de) | Magnetron Strahlschaltrohre | |
DE10246548A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Elektronenbeschleunigung | |
DE1541069B2 (de) | Wanderfeld-Verstärkerröhre mit elektrostatischer Zentrifugalfokussierung | |
DE1541069C (de) | Wanderfeld Verstärkerröhre mit elektro statischer Zentnfugalfokussierung | |
DE927758C (de) | Anordnung zur Ausuebung eines Verfahrens zum Betrieb von Laufzeitroehren | |
EP0044557B1 (de) | Elektronenröhre mit koaxialem Aufbau, bei der Kathode, Gitter und Anode zylinder-bzw. zylindermantelförmig sind, sowie mit einer Einrichtung zur Beseitigung störender Bremsfeldschwingungen |