DE1185299B - Focusing arrangement for an electron tube with a drift tube part - Google Patents
Focusing arrangement for an electron tube with a drift tube partInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. KL: HOIjBoarding school KL: HOIj
Deutsche KL: 21g-13/17 German KL: 21g-13/17
Nummer: 1185 299Number: 1185 299
Aktenzeichen: E 13641IX d/21 gFile number: E 13641IX d / 21 g
Anmeldetag: 11. Februar 1957Filing date: February 11, 1957
Auslegetag: 14. Januar 1965Opening day: January 14, 1965
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fokussierungsanordnung für eine Elektronenröhre mit einem Triftröhrenanteil, einem elektrostatischen Strahlerzeuger an dem einen und einer Auffangelektrode an dem anderen Ende des Triftröhrenteiles, bei der zur Strahlfokussierung ein magnetischer Kreis verwendet wird, der aus einem den Triftröhrenteil und gegebenenfalls auch noch die Auffangelektrode umgebenden ferromagnetischen Rahmen, welcher stirnseitig jeweils eine quer zur Röhre angeordnete und die Röhre eng umschließende ferromagnetische Endplatte aufweist, und mindestens einer im Inneren des Rahmens angeordneten Fokussierungsspule besteht, und bei der der Stahlerzeuger vor der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte des magnetischen Kreises (außerhalb desselben) angeordnet ist. Derartige Fokussieranordnungen sind bereits bekannt.The invention relates to a focusing arrangement for an electron tube with a Drift tube part, an electrostatic jet generator on one and a collecting electrode at the other end of the drift tube part, where a magnetic circuit is used to focus the beam which consists of a part surrounding the drift tube and possibly also the collecting electrode ferromagnetic frame, which has a transverse to the tube and has ferromagnetic endplate tightly enclosing the tube, and at least one inside the There is a focusing coil arranged in the frame, and in which the steel producer is in front of the jet producer side ferromagnetic end plate of the magnetic circuit (outside the same) arranged is. Such focusing arrangements are already known.
Auch sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden, mittels deren die Achse des magnetischen Feldes in Ausrichtung mit der Achse der Elektronenröhre gebracht wird.Devices are also already known by means of which the axis of the magnetic field brought into alignment with the axis of the electron tube.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten magnetischen Kreises bei einer Fokussierungsanordnung der vorbeschriebenen Art.The object of the invention is to create an improved magnetic circuit in a focusing arrangement of the aforementioned Art.
Das Wesentliche der Erfindung wird dabei darin gesehen, daß bei der eingangs erwähnten Fokussierungsanordnung der zentrale Teil der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte axial verschiebbar angeordnet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der die Röhre eng umschließende zentrale Teil aus zwei gleichen Teilstücken, die an der Innenwand eines ringförmigen ferromagnetischen Gliedes stabil gehaltert sind, wobei dieses Glied zur Ermöglichung der axialen Verschiebbarkeit des zentralen Teiles ein Außengewinde trägt, das mit dem äußeren Teil der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte im Eingriff steht.The essence of the invention is seen in the fact that in the above-mentioned focusing arrangement the central part of the ferromagnetic end plate on the jet generator side is axially displaceable is arranged. In a preferred embodiment of the invention, this consists of the tube tightly enclosing central part of two equal parts attached to the inner wall of an annular ferromagnetic member are held stable, this member to enable the axial displaceability of the central part carries an external thread, which with the outer part of the Jet generator side ferromagnetic end plate is in engagement.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auch noch die Fokussierungsspule — bei Verwendung mehrerer in axialer Richtung hintereinanderliegender Fokussierungsspulen die dem Strahlerzeuger benachbarte Fokussierungsspule — quer und parallel zur Achse der Fokussierungsanordnung verschiebbar angeordnet. Die Querverschiebung erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe von den ferromagnetischen Rahmen durchsetzenden Schrauben, und die axiale Lage der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule ist zweckmäßigerweise durch an dem ferromagnetischen Rahmen vorgesehene, parallel zur Achse der Fokus-Fokussierungsanordnung für eine Elektronenröhre mit einem TriftröhrenteilAccording to a further advantageous embodiment of the invention, there is also the focusing coil - When using several focusing coils one behind the other in the axial direction the focusing coil adjacent to the beam generator - transversely and parallel to the axis of the Focusing arrangement arranged displaceably. The transverse shift is preferably carried out with the help of the ferromagnetic frame penetrating screws, and the axial position of the slidable arranged focusing coil is expediently by on the ferromagnetic Frame provided, parallel to the axis of the focus-focusing arrangement for an electron tube with a drift tube part
Anmelder:Applicant:
Eitel-McCullough Inc., San Carlos, Calif.Eitel-McCullough Inc., San Carlos, Calif.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Westfalendamm 10Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney,
Schwelm (Westphalia), Westfalendamm 10
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Rowland W. Haegele, Salt Lake City, Utah
(V. St. A.)Rowland W. Haegele, Salt Lake City, Utah
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 6. März 1956 (569 772)V. St. v. America March 6, 1956 (569 772)
sierungsanordnung verschiebbare Abstützklötze fixierbar. Dazu besteht vorzugsweise der in axialer Richtung sich erstreckende Teil des ferromagnetischen Rahmens aus die ferromagnetischen Endplatten an ihrem Umfang verbindenden, längsgeschlitzten plattenförmigen ferromagnetischen Seitenteilen, die parallel zur und symmetrisch um die Achse der Fokussierungsanordnung angeordnet sind und durch deren Längsschlitze sich sowohl die die Querverschiebung der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule bewirkenden Schrauben als auch die der Festklemmung der Abstützklötze an den ferromagnetischen Seitenteilen dienenden Schrauben erstrecken.sizing arrangement movable support blocks can be fixed. For this purpose there is preferably an axial Towards the extending part of the ferromagnetic frame from the ferromagnetic end plates longitudinally slotted plate-shaped ferromagnetic side parts connecting at their circumference, which are arranged parallel to and symmetrically about the axis of the focusing arrangement and through their longitudinal slots both the transverse displacement of the slidably arranged Focusing coil causing screws as well as the clamping of the support blocks to the Ferromagnetic side parts serving screws extend.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar ist F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Elektronenröhre mit einem Triftröhrenteil,In the drawings, an embodiment of the invention is shown by way of example, namely is F i g. 1 is a perspective view of an electron tube with a drift tube part;
Fig.2 eine schaubildliche Ansicht der in einem erfindungsgemäß ausgebildeten magnetischen Kreis angebrachten Elektronenröhre der Fig. 1,Fig.2 is a perspective view of the in one According to the invention designed magnetic circuit attached electron tube of Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 2, teilweise im Schnitt, die die Lage der Elektronenröhre im magnetischen Kreis veranschaulicht, undFig. 3 is a side view of Fig. 2, partly in Section showing the position of the electron tube in the magnetic circuit, and
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3; Fig. 5 zeigt ein Einrichtungsteil für die Abstützung der Elektronenröhre innerhalb des magnetischen Kreises.Fig. 4 is a section along the line 4-4 of Fig. 3; Fig. 5 shows a piece of equipment for supporting the electron tube within the magnetic Circle.
409 768/293409 768/293
F i g. 1 veranschaulicht eine Elektronenröhre mit einem Triftröhrenteil, für die die erfindungsgemäße FokussierungScinordnung besonders gut geeignet ist. Die dargestellte Röhre ist ein Klystron mit vier im Teilstück 64 angeordneten abstimmbaren Hohlraumresonatoren, das als Kraftverstärkerröhre im Bereich von 3000 bis 30 000 MHz verwendet wird und imstande ist, mehr als 50 Watt Hochfrequenzleistung bei Frequenzen bis zu 7000 MHz zu liefern.F i g. 1 illustrates an electron tube with a drift tube part for which the focusing arrangement according to the invention is particularly well suited. The tube shown is a klystron with four tunable cavity resonators arranged in section 64 , which is used as a force amplifier tube in the range from 3000 to 30,000 MHz and is capable of delivering more than 50 watts of high frequency power at frequencies up to 7000 MHz.
Das Klystron weist eine langgestreckte Hülle auf, die an dem einen Ende einen elektrostatischen Strahlerzeuger 11 und an dem anderen Ende eine Auffangelektrode 12 hat. Der Elektronenstrahl durchfließt auf seinem Weg vom Strahlerzeuger zur Auffangelektrode einen Triftröhrenteil, welcher aus in Strählrichtung aufeinanderfolgenden rohrförmigen metallenen Abschnitten besteht, die zwischen sich Spalte bilden. Der Triftröhrenteil besteht vorzugsweise aus Kupfer. Die Spalte bilden die Kapazitätsstrecken von Hohlraumresonatoren.The klystron has an elongated shell which has an electrostatic beam generator 11 at one end and a collecting electrode 12 at the other end. On its way from the beam generator to the collecting electrode, the electron beam flows through a drift tube part which consists of tubular metal sections which follow one another in the direction of the beam and which form gaps between them. The drift tube part is preferably made of copper. The gaps form the capacitance lines of cavity resonators.
Der Strahlerzeuger 11, der von der üblichen Pierce-Bauart sein kann, sitzt am Ende eines rohrförmigen metallischen Gliedes 52. Mit 56 ist der (koaxiale) Einkopplungsanschluß, mit 61 der (Hohlleiter-) Auskopplungsanschluß bezeichnet.The beam generator 11, which can be of the usual Pierce design, is seated at the end of a tubular metallic member 52. The (coaxial) coupling connection is denoted by 56 and the (waveguide) decoupling connection is denoted by 61.
Die F i g. 2 und 3 zeigen die in einem erfindungsgemäßen magnetischen Kreis angebrachte Elektronenröhre der Fig. 1.The F i g. 2 and 3 show the electron tube mounted in a magnetic circuit according to the invention of Fig. 1.
Der magnetische Kreis ist so ausgebildet und um die Elektronenröhre herum angeordnet, daß deren Elektronenstrahl längs seiner Bahn durch den Triftröhrenteil hindurch gut gebündelt geführt wird. Der dargestellte magnetische Kreis besteht aus den Fokussierungsspulen 103 und 104, welche an dem strahlerzeugerseitigen und an dem auffangelektrodenseitigen Ende der Röhre angeordnet sind, und aus einem Rahmen aus ferromagnetischem Material, wie beispielsweise Eisen. Der Rahmen wird von den plattenförmigen ferromagnetischen Seitenteilen 108 und den ferromagnetischen Endplatten 106 und 107 gebildet. Die Endplatten 106, 107 sind im allgemeinen kreisringförmig ausgebildet. Sie haben zweckmäßigerweise abgeschnittene Segmente, um ein flächenhaftes Aufliegen der die Endplatten 106 und 107 verbindenden Seitenteile 108 zu ermöglichen. Der ferromagnetische Rahmen dient zugleich als Träger für die Elektronenröhre und die zugehörige Ausrüstung, wie beispielsweise die Kühleinrichtung 102 mit dem zugehörigen Motor 101. The magnetic circuit is designed and arranged around the electron tube in such a way that its electron beam is guided well bundled along its path through the drift tube part. The magnetic circuit shown consists of the focusing coils 103 and 104, which are arranged at the beam generator-side and at the collecting electrode-side end of the tube, and of a frame made of ferromagnetic material, such as iron. The frame is formed by the plate-shaped ferromagnetic side parts 108 and the ferromagnetic end plates 106 and 107 . The end plates 106, 107 are generally circular in shape. They expediently have cut-off segments in order to enable the side parts 108 connecting the end plates 106 and 107 to rest over a large area. The ferromagnetic frame also serves as a carrier for the electron tube and the associated equipment, such as the cooling device 102 with the associated motor 101.
Das Auffangelektrodenende der Röhre steht mit einem zylindrischen Teil 109 (Fig. 3) im Eingriff, welcher dazu dient, die Röhre zu halten. Hierzu ist außerdem ein Paar mit Abstand voneinander angeordneter Backen 111, 112 (Fig. 5) vorgesehen, welche mit dem Hohlleiterstück 61 im Eingriff stehen. Diese Backen sind in geeigneter Weise an den benachbarten Seitenteilen 108 mittels Sehrauben befestigt.The collecting electrode end of the tube engages a cylindrical portion 109 (Fig. 3) which serves to hold the tube. For this purpose, a pair of jaws 111, 112 (FIG. 5) which are arranged at a distance from one another and which engage with the waveguide section 61 are also provided. These jaws are suitably attached to the adjacent side parts 108 by means of visual screws.
Die Fokussierungsspule 104 sitzt an der einen Endplatte 107 (Fig. 3) und umgibt das Auffangelektrodenende der Röhre. Die Fokussierungsspule 103 sitzt zwischen der anderen Endplatte 106 und Abstützklötzen 116, die an den Seitenteilen 108 mittels Schrauben 117 befestigt sind. Die Seitenteile 108 haben Längsschlitze, dureh die sich die Schrauben 117 erstrecken, so daß die axiale Lage der Abstützklötze 116 eingestellt werden kann. Des weiteren sind L-förmig gestaltete Lagerarme 118 in geeigneter Weise an der Endplatte 106 befestigt. Diese Lagerarme weisen Öffnungen für die Schrauben 119 auf, die ebenfalls durch die Längsschlitze der Seitenteile 108 hindurchtreten und mit geeigneten Muttern 121 im Eingriff stehen.The focusing coil 104 sits on one end plate 107 (Fig. 3) and surrounds the collecting electrode end of the tube. The focusing coil 103 sits between the other end plate 106 and support blocks 116, which are fastened to the side parts 108 by means of screws 117. The side parts 108 have longitudinal slots through which the screws 117 extend, so that the axial position of the support blocks 116 can be adjusted. Furthermore, L-shaped bearing arms 118 are fastened to the end plate 106 in a suitable manner. These bearing arms have openings for the screws 119 , which also pass through the longitudinal slots of the side parts 108 and are in engagement with suitable nuts 121.
Für die Anbringung der Elektronenröhre in dem magnetischen Kreis werden die Endplatte 106 und die Spule 103 zunächst abgenommen, und dann wird die Röhre eingesetzt, wobei die Auffangelektrode durch die Spule 104 hindurchtritt und mit federnden Haltefingern des Teiles 109 in Eingriff kommt. Darauf wird die Spule 103 eingesetzt und die Endplatte 106 mittels der Schrauben 119 und Muttern 121 an den Seitenteilen 108 befestigt.To mount the electron tube in the magnetic circuit, the end plate 106 and the coil 103 are first removed, and then the tube is inserted, with the collecting electrode passing through the coil 104 and engaging with resilient retaining fingers of the part 109 . The coil 103 is then inserted and the end plate 106 is fastened to the side parts 108 by means of the screws 119 and nuts 121.
Die Endplatte 106 liegt dann zwischen dem Strahlerzeuger und dem übrigen Teil der Elektronenröhre und wirkt dahin, den Strahlerzeuger gegen das Feld des magnetischen Kreises abzuschirmen, so daß der Elektronenstrahl unabhängig von dem Feld des magnetischen Kreises elektrostatisch gebündelt werden kann und der so gebildete Strahl erst nach einer gewissen Laufstrecke in das Magnetfeld des magnetischen Kreises eintritt.The end plate 106 then lies between the beam generator and the rest of the electron tube and acts to shield the beam generator from the field of the magnetic circuit, so that the electron beam can be electrostatically bundled independently of the field of the magnetic circuit and the beam formed in this way only afterwards enters the magnetic field of the magnetic circuit for a certain distance.
Es ist nun sehr erwünscht, daß die Endplatte 106 mit Bezug auf den anfänglichen Abschnitt (»Hals«) des Elektronenstrahles optimal eingestellt werden kann. Der Elektronenstrahl soll nämlich dem magnetischen Feld erst jenseits des Strahlhalses ausgesetzt sein, damit eine entbündelnd wirkende Streuung der Strahlelektronen vermieden wird. Die Ausrichtung bzw. Einstellung einer einteiligen Endplatte 106 mittels der Schrauben 119 reicht nicht aus, um die Endplatte optimal einzustellen. Um eine optimale Einstellung der Endplatte 106 zu ermöglichen, besteht diese Platte erfindungsgemäß aus zwei Teilen, nämlich einem äußeren Teil 131 und einem axial verschiebbaren zentralen Teil 132. Dieser zentrale Teil 132 besteht ebenfalls aus zwei untereinander gleichen Teilstücken, so daß er dicht um den langgestreckten Röhrenteil 52 herum angebracht werden kann. Diese beiden Teilstüeke sitzen in dem mit einem Außengewinde 137 versehenen ringförmigen ferromagnetischen Glied 133 und werden durch geeignete Mittel, wie beispielsweise durch einen Sprengring 136, an der Innenschulter 134 stabil gehaltert. Das Außengewinde 137 des Gliedes 133 steht mit einem Schraubengewinde im Eingriff, welches in dem äußeren Teil 131 der Endplatte 106 vorgesehen ist. An dem Glied 133 kann ein Handgriff 138 vorgesehen sein, mittels dessen es gedreht werden kann. Auf diese Weise kann die axiale Lage des zentralen Teiles 132 optimal eingestellt werden.It is now very desirable that the end plate 106 can be optimally adjusted with respect to the initial portion ("neck") of the electron beam. This is because the electron beam should only be exposed to the magnetic field beyond the beam neck, so that scattering of the beam electrons which has an unbundling effect is avoided. The alignment or adjustment of a one-piece end plate 106 by means of the screws 119 is not sufficient to optimally adjust the end plate. In order to enable an optimal adjustment of the end plate 106 , this plate according to the invention consists of two parts, namely an outer part 131 and an axially displaceable central part 132. This central part 132 also consists of two equal parts, so that it is tight around the elongated Tube part 52 can be attached around. These two parts sit in the annular ferromagnetic member 133 provided with an external thread 137 and are held in a stable manner on the internal shoulder 134 by suitable means, for example by a snap ring 136. The external thread 137 of the member 133 is engaged with a screw thread provided in the outer portion 131 of the end plate 106 . A handle 138 can be provided on the link 133 , by means of which it can be rotated. In this way, the axial position of the central part 132 can be optimally adjusted.
Ferner sind noch zusätzliche Mittel vorgesehen, um zwecks axialer Ausrichtung die Lage der Achse der Spule 103 mit Bezug auf die Röhrenachse einstellen zu können. Hierbei ist die eine Seitenplatte 152 der Spule 103 mit einem Paar im Abstand voneinander liegender Lappen 153 (Fig. 3 und 4) versehen, in die der Teil 154 der Schraube 156 eingreift. Mittels der Sehrauben 156 kann so die Lage der Achse der Spule 103 mit Bezug auf die Röhrenachse eingestellt werden.Furthermore, additional means are also provided in order to be able to adjust the position of the axis of the coil 103 with respect to the tube axis for the purpose of axial alignment. Here, one side plate 152 of the coil 103 is provided with a pair of spaced-apart tabs 153 (FIGS. 3 and 4) into which the part 154 of the screw 156 engages. The position of the axis of the coil 103 with respect to the tube axis can thus be adjusted by means of the visual screws 156.
Die erwähnten verschiedenen Schlitze, Schrauben und Lappen sehen einen weiten Einstellungsspielraum vor, der erwünscht ist, wenn die Elektronenröhre in bezug auf den magnetischen Kreis optimal eingerichtet sein soll.The various slots, screws and tabs mentioned allow a wide range of settings which is desirable when the electron tube is optimal with respect to the magnetic circuit should be set up.
Claims (6)
Deutsche Patentschrift Nr. 893 990.Considered publications:
German patent specification No. 893 990.
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