DE1230922B - Permanentmagnetische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung eines Elektronenstrahles, insbesondere fuer Wanderfeldroehren - Google Patents

Permanentmagnetische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung eines Elektronenstrahles, insbesondere fuer Wanderfeldroehren

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Publication number
DE1230922B
DE1230922B DET20069A DET0020069A DE1230922B DE 1230922 B DE1230922 B DE 1230922B DE T20069 A DET20069 A DE T20069A DE T0020069 A DET0020069 A DE T0020069A DE 1230922 B DE1230922 B DE 1230922B
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DE
Germany
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permanent magnet
ferromagnetic
cylinder
focusing arrangement
thickness
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Pending
Application number
DET20069A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Willibald Henne
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0273—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation
    • H01F7/0278—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation for generating uniform fields, focusing, deflecting electrically charged particles
    • 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
    • H01J23/087—Magnetic focusing arrangements
    • H01J23/0873—Magnetic focusing arrangements with at least one axial-field reversal along the interaction space, e.g. P.P.M. focusing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
H Ol j
H03f
Deutsche Kl.: 21g-13/17
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
1230 922
T20069IXd/21g
27. April 1961
22. Dezember 1966
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer permanentmagnetischen Fokussierungsanordnung zur gebündelten Führung eines Elektronenstrahls mittels eines periodischen, in der Richtung alternierenden magnetischen Feldes, das von einer Vielzahl von radial magnetisierten ringscheibenförmigen Dauermagneten erzeugt wird, die, untereinander gleich, jedoch abwechselnd entgegengesetzt polarisiert, innerhalb eines ferromagnetischen Zylinders kreisförmigen Querschnitts koaxial zur Zylinderachse (Systemachse) und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und längs ihres äußeren Umfangs an der Innenwand des ferromagnetischen Zylinders anliegen, insbesondere für Wanderfeldröhren.
Fokussierungsanordnungen dieser Art, bei denen in den zentralen Öffnungen der Dauermagnetringe ferromagnetische Polschuhe vorgesehen sind, sind bereits bekannt (vgl. zum Beispiel die USA.-Patentschrift 2 867 744). Die Stirnflächen des ferromagnetischen Zylinders schließen dabei mit den äußeren Stirnflächen des ersten und letzten Dauermagnetringes ab.
Es hat sich nun herausgestellt, daß bei permanentmagnetischen Fokussierungsanordnungen der betrachteten Art Ungleichmäßigkeiten des längs der Systemachse gemessenen Feldstärkeverlaufs auftreten, was sich vorzugsweise dadurch bemerkbar macht, daß die Amplitudenwerte der Feldstärkekurve oberhalb der Abszissenachse abfallen und unterhalb der Abszissenachse ansteigen. Versuche haben gezeigt, daß dieser Nachteil durch Vorsehen von koaxial zur Systemachse angeordneten ferromagnetischen Ringscheiben an den Stirnseiten des in axialer Richtung etwas über die Dauermagnetanordnung hinaus verlängerten ferromagnetischen Zylinders weitgehend vermieden werden kann, sofern man einen bestimmten axialen Abstand der ferromagnetischen Ringscheiben von dem jeweils benachbarten Dauermagnetring einhält. Man kann so in vorteilhafter Weise längs der Systemachse einen annähernd gleichförmigen Kurvenverlauf der Feldstärke mit angenähert gleicher Amplitudenhöhe erzielen.
Die vorliegende Erfindung gibt die Beziehung an, mit deren Hilfe es möglich ist, bei einer permanentmagnetischen Fokussierungsanordnung der eingangs beschriebenen Art einen solchen axialen Feldstärkeverlauf über die Länge der Fokussierungsanordnung zu erhalten.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der in axialer Richtung etwas über die Dauermagnetanordnung (1, 2) hinausragende ferromagnetische Zylinder (3) an seinen Stirnseiten mit koaxial zur Permanentmagnetische Fokussierungsanordnung
zur gebündelten Führung eines
Elektronenstrahles, insbesondere für
Wanderfeldröhren
Anmelder:
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Als Erfinder benannt: ·
Dipl.-Ing. Willibald Henne, Ulm/Donau
Zylinderachse angeordneten ferromagnetischen Ringscheiben (4) abgeschlossen ist, deren axialer Abstand α von dem jeweils benachbarten Dauermagnetring wenigstens angenähert der Beziehung
genügt, wobei L die Periodenlänge der Dauermagnetanordnung (= Abstand zweier aufeinanderfolgender gleichartig polarisierter Dauermagnetringe) und lM die Stärke (axiale Dicke) der Dauermagnetringe ist.
An Hand der F i g. 1 und 2 wird die Erfindung im folgenden näher erklärt.
Die F i g. 1 zeigt eine Dauermagnetanordnung, die aus radial magnetisierten ringscheibenförmigen Dauermagneten 1 und 2, die größenmäßig untereinander gleich sind, besteht. Die Dauermagnetringel sind jeweils so magnetisiert, daß sich am inneren Umfang ein Nordpol und am äußeren Umfang ein Südpol ausbildet, während die dazwischenliegenden Dauermagnetringe 2 so magnetisiert sind, daß sich an ihrem inneren Umfang ein Südpol und an ihrem äußeren Umfang ein Nordpol ausbildet. Die Periodenlänge, das ist der Abstand zweier aufeinanderfolgender gleichzeitig magnetisierter (polarisierter) Dauermagnetringe, ist mit L bezeichnet, während die Stärke (axiale Dicke) der Dauermagnetringe mit lM bezeichnet ist.
Die Dauermagnetringe sind innerhalb eines ferromagnetischen Zylinders 3 kreisförmigen Querschnitts
609 748/322
koaxial zur Zylinderachse (Systemachse) in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Sie liegen längs ihres äußeren Umfangs an der Innenwand des ferromagnetischen Zylinders 3 an, der gleichzeitig zur Halterung der Dauermagnetringe dient. Der ferromagnetische Zylinder 3 ist an seinen Stirnseiten mit untereinander gleichen ferromagnetischen Ringscheiben 4 abgeschlossen, die koaxial zur Zylinderachse angeordnet sind. Die Ringscheiben 4 weisen den gleichen Innendurchmesser auf wie die Dauermagnetringe 1 und 2. Der axiale Abstand zwischen den ferromagnetischen Ringscheiben 4 und den ihnen benachbarten Dauermagnetringen ist mit α bezeichnet und besitzt den erfindungsgemäßen Wert.
Eine erfindungsgemäße Fokussierungsanordnung zeigt hinsichtlich der Feldstärke längs der Zylinderachse (Systemachse) in etwa einen Verlauf, wie er in F i g. 2 durch die Kurve 21 dargestellt ist. Demgegenüber zeigte eine Fokussierungsanordnung, bei der die ferromagnetischen Ringscheiben 4 fehlten, längs der Zylinderachse einen Feldstärkeverlauf, wie er durch die Kurve 22 dargestellt ist. Es ist deutlich zu sehen, daß die über der Abszissenachse liegenden positiven Amplitudenwerte der Kurve 22 mit größer werdendem ζ abnehmen, was rein schematisch durch eine schräge Gerade 24 angedeutet ist, wogegen die unter der Abszissenachse liegenden negativen Amplitudenwerte entsprechend zunehmen. Demgegenüber hat die Verbindungsgerade 23 der Amplituden der Kurve 21 (die den Kurvenverlauf der entsprechenden erfindungsgemäßen Fokussierungsanordnung darstellt) einen praktisch waagerechten Verlauf, die Fokussierungsanordnung dementsprechend wesentlich günstigere Fokussierungseigenschaften. Die Stärke (axiale Dicke) der ferromagnetischen Ringscheiben 4 wählt man zweckmäßig gleich der Wandstärke des ferromagnetischen Zylinders 3; sie ist in jedem Fall so zu wählen, daß die Ringscheiben 4 nicht im Sättigungsgebiet der Magnetisierungskurve betrieben werden.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Permanentmagnetische Fokussierungsanordnung zur gebündelten Führung eines Elektronenstrahles mittels eines periodischen, in der Richtung alternierenden magnetischen Feldes, das von einer Vielzahl von radial magnetisierten ringscheibenförmigen Dauermagneten erzeugt wird, die, untereinander gleich, jedoch abwechselnd entgegengesetzt polarisiert, innerhalb eines ferromagnetischen Zylinders kreisförmigen Querschnitts koaxial zur Zylinderachse (Systemachse) und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und längs ihres äußeren Umfangs an der Innenwand des ferromagnetischen Zylinders anliegen, insbesondere für Wanderfeldröhren, dadurchgekennzeichnet, daß der in axialer Richtung etwas über die Dauermagnetanordnung (1, 2) hinausragende ferromagnetische Zylinder (3) an seinen Stirnseiten mit koaxial zur Zylinderachse angeordneten ferromagnetischen Ringscheiben (4) abgeschlossen ist, deren axialer Abstand a von dem jeweils benachbarten Dauermagnetring wenigstens angenähert der Beziehung
a —
L- 21,
■Μ
genügt, wobei L die Periodenlänge der Dauermagnetanordnung (== Abstand zweier aufeinanderfolgender gleichartig polarisierter Dauermagnetringe) und lM die Stärke (axiale Dicke) der Dauermagnetringe ist.
2. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke (axiale Dicke) der ferromagnetischen Ringscheiben (4) in etwa der Wandstärke des ferromagnetischen Zylinders (3) entspricht.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 867 744.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 74&S22 12.66 © Bundesdruckerei Berlin
DET20069A 1961-04-27 1961-04-27 Permanentmagnetische Fokussierungsanordnung zur gebuendelten Fuehrung eines Elektronenstrahles, insbesondere fuer Wanderfeldroehren Pending DE1230922B (de)

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FR890256A FR1316981A (fr) 1961-04-27 1962-03-07 Dispositif à aimants permanents pour la concentration périodique d'un faisceau électronique traversant une enveloppe sous vide
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GB15739/62A GB947960A (en) 1961-04-27 1962-04-25 Improvements in or relating to periodic permanent magnetic focusing systems for electron beam discharge tubes

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