DE1256748B - Window permeable to electromagnetic waves - Google Patents

Window permeable to electromagnetic waves

Info

Publication number
DE1256748B
DE1256748B DEE29245A DEE0029245A DE1256748B DE 1256748 B DE1256748 B DE 1256748B DE E29245 A DEE29245 A DE E29245A DE E0029245 A DEE0029245 A DE E0029245A DE 1256748 B DE1256748 B DE 1256748B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
window
waveguide
permeable
wave
piece
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
Application number
DEE29245A
Other languages
German (de)
Inventor
Harry Max Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Varian Medical Systems Inc
Original Assignee
Varian Associates Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varian Associates Inc filed Critical Varian Associates Inc
Publication of DE1256748B publication Critical patent/DE1256748B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/08—Dielectric windows

Description

DEUTSCHES JfflWWl· PATENTAMTGERMAN JfflWWl PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFT H03hEDITORIAL H03h

Deutsche Kl.: 21 a4 - 74 German class: 21 a4 - 74

Nummer: 1 256 748Number: 1 256 748

Aktenzeichen: E 29245IX d/21 a4File number: E 29245IX d / 21 a4

J 256 T48 Anmeldetag: 5.Mai 1965J 256 T48 filing date: May 5, 1965

Auslegetag: 21. Dezember 1967Opened on: December 21, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein für elektromagnetische Wellen durchlässiges Fenster und insbesondere auf ein Fenster mit einem einzelnen, gasdichten, zwischen Hohlleitern mit Anschlußflanschen angeordneten und für elektromagnetische Wellen durchlässigen Körper, der einen Pfad für die elektromagnetische Energie ausbildet und sich mit einem Fensterteil quer zur Achse der Hohlleiter erstreckt.The invention relates to a window permeable to electromagnetic waves, and more particularly on a window with a single, gas-tight, between waveguides with connecting flanges arranged and permeable to electromagnetic waves body, the a path for the electromagnetic Forms energy and extends with a window part transversely to the axis of the waveguide.

Bei bekannten Anordnungen wurden für elektromagnetische Wellen durchlässige Fenster innerhalb von hohlen, elektromagnetische Wellen übertragenden Vorrichtungen, z. B. Wellenleitern, eingesetzt, so daß dort gasdichte Trennwände entstanden. Solche Fenster werden aus einem entsprechenden dielektrischen Material, z. B. Glimmer, Keramik, Quarz u. dgl., hergestellt, und ihre Umfangsendteile sind vakuumdicht mit den inneren Wandungen des Wellenleiters verbunden. Solche Fenster können innerhalb des Wellenleiters angeordnet sein und eine senkrechte Querwandung, eine geneigte Wandung, eine konische Wandung u. dgl. ausbilden. Die besondere Verwendung mancher dieser Fenster erfordert es, daß sie innerhalb des Wellenleiters in einen Bereich kräftiger elektrischer Felder eingesetzt werden. Diese elektrischen Felder verursachen dann, wenn sie eine genügende Stärke aufweisen, eine Lichtbogenbildung an der Abdichtfläche, d. h. dort, wo die Umfangskanten des Fensters hermetisch mit der inneren Umfangsfläche des Wellenleiters abgedichtet sind, wodurch die Größe der elektromagnetischen Energie begrenzt wird, die durch das Fenster hindurchgeleitet werden kann. Die Lichtbogenbildung bewirkt auch ein Durchschlagen des elektrischen Fensters, wodurch ein Verlust an Vakuum und eine Zerstörung der Röhre auftreten. Die Umfangskanten bekannter Fenster und die inneren Umfangsflächen der Wellenleiter, mit denen sie abdichtend verbunden sind, müssen auch sehr genau gefertigt werden, damit zufriedenstellende Abdichtungen erhalten werden, was bewirkt, daß bekannte Fensteranordnungen verhältnismäßig kompliziert und teuer in der Herstellung sind.In known arrangements, windows permeable to electromagnetic waves were inside of hollow electromagnetic wave transmitting devices, e.g. B. waveguides, used so that gas-tight partition walls were built there. Such windows are made of an appropriate dielectric Material, e.g. B. mica, ceramic, quartz and the like. Manufactured, and their peripheral end parts are vacuum-tight connected to the inner walls of the waveguide. Such windows can be used within of the waveguide and a vertical transverse wall, an inclined wall, a Conical wall and the like. The particular use of some of these windows requires that they are used within the waveguide in an area of strong electric fields. These Electric fields cause arcing when they are of sufficient strength on the sealing surface, d. H. where the peripheral edges of the window are hermetically sealed with the inner peripheral surface of the waveguide are sealed, thereby limiting the amount of electromagnetic energy that can be passed through the window. The arcing also causes breaking through of the electric window, causing a loss of vacuum and destruction of the Tube occur. The peripheral edges of known windows and the inner peripheral surfaces of the waveguides, with which they are sealingly connected must also be manufactured very precisely so that they are satisfactory Seals are obtained, which causes known window arrangements to be relatively are complicated and expensive to manufacture.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile der bekannten Anordnungen zu überwinden, so daß sich gemäß der Erfindung eine verbesserte, für Wellen durchlässige Fensteranordnung ergibt.It is the object of the invention to overcome these disadvantages of the known arrangements, so that According to the invention, an improved, wave-permeable window arrangement results.

Das für Wellen durchlässige Fenster soll einfach gegen einen Wellenleiter abdichtbar sein. Es wird ein gasdichtes, für Wellen durchlässiges Fenster vorgeschlagen, das große Energie zu übertragen gestattet bis zu einer Größenordnung von mehreren Megawatt Spitzenleistung, ohne daß Lichtbogenbildung auftritt.The window that is permeable to waves should be easily sealable against a waveguide. It will be a proposed gas-tight window permeable to waves that allows large amounts of energy to be transmitted up to the order of several megawatts of peak power without arcing.

Für elektromagnetische Wellen durchlässiges
FensterPermeable to electromagnetic waves
window

Anmelder:Applicant:

Varian Associates, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:Varian Associates, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Representative:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Düsseldorf, Lindemannstr. 31Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney,
Düsseldorf, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Harry Max Weiss, San Jose, Calif. (V. St. A.)Harry Max Weiss, San Jose, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 6. Mai 1964 (365 253)V. St. v. America May 6, 1964 (365 253)

Diese Aufgabe der Erfindung wird, ausgehend von der obigen bekannten Anordnung, dadurch gelöst,Based on the above known arrangement, this object of the invention is achieved by

as daß der Körper aus einem Umfangsflanschteil mit einem elektrisch leitenden Überzug auf der äußeren Oberfläche als Strompfad für die elektromagnetische Energie und dem Fensterteil besteht, der innerhalb des Flanschteiles eingeschlossen ist. Der für Wellen durchlässige Körper weist also einen die elektromagnetischen Wellen begrenzenden Teil mit einem elektrisch leitenden Überzug auf der äußeren Oberfläche auf, so daß ein Strompfad für die elektromagnetische Energie entsteht, und es ist ein Fensterteil innerhalb des Wellenbegrenzungsteiles vorgesehen, damit ein gasdichter Teil an dem die Welle begrenzenden Teil entsteht. Der Fensterteil kann quer zu dem die Welle begrenzenden Teil angeordnet sein und, wie an sich bekannt, eine Dicke aufweisen, die wesentlich kleiner ist als die Hälfte einer elektrischen Wellenlänge der mittleren Frequenz des Durchlaßbandes des die Welle begrenzenden Teiles, während der die Welle begrenzende Teil eine Länge von n/2 elektrischen Wellenlängen haben kann, wobei η eine beliebige ungerade ganze Zahl sein kann.as that the body consists of a peripheral flange part with an electrically conductive coating on the outer surface as a current path for the electromagnetic energy and the window part which is enclosed within the flange part. The body permeable to waves thus has an electromagnetic wave limiting part with an electrically conductive coating on the outer surface so that a current path for the electromagnetic energy is created, and a window part is provided within the wave limiting part so that a gas-tight part is attached to the the wave limiting part is created. The window part can be arranged transversely to the part delimiting the wave and, as is known per se, have a thickness which is substantially less than half an electrical wavelength of the mean frequency of the pass band of the part delimiting the wave, while the part delimiting the wave can have a length of n / 2 electrical wavelengths, where η can be any odd integer.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below in conjunction with the drawing. It shows

F i g. 1 in Teilquerschnitt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Mikrowellenröhre, z. B. einem Klystron,F i g. 1 in partial cross-section an embodiment according to the invention in connection with a microwave tube, z. B. a klystron,

Fig. 2A einen Schnitt längs der Linie 2A-2A der Fig. 1,FIG. 2A shows a section along the line 2A-2A of FIG. 1,

709 709/167709 709/167

Fig. 2B eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 2 A undFIG. 2B shows a modified embodiment of the device according to FIG. 2 A and

F i g. 3, 4, 5, 6 und 7 verschiedene Ausführungsformen gemäß der Erfindung. F i g. 3, 4, 5, 6 and 7 different embodiments according to the invention.

In den Zeichnungen stellt F i g. 1 eine Mikrowellenröhre, z. B. ein Klystron, dar, das einen Strahlerzeugerabschnitt 11 zur Erzeugung eines Elektronenstrahles, einen HF-Zwischenwirkungsabschnitt 12 und einen Kollektorabschnitt 13 besitzt. Der Elektronenstrahlerzeugerabschnitt, der Zwischenwirkungsabschnitt und der Kollektorabschnitt sind in bekannter Weise axial aufeinander ausgerichtet, damit eine Projektion des Elektronenstrahles, der von dem Strahlerzeugerabschnitt 11 erzeugt wird, durch eine Reihe von Triftröhrenabschnitten 14 möglich ist. Jeder Triftröhrenabschnitt endet in einem Hohlraum 15, 16 oder 17 und weist einen konisch abgeschrägten Endteil 18 auf, der von dem Ende eines zugeordneten Triftröhrenabschnittes versetzt angeordnet ist, damit dazwischen ein Zwischenwirkungsspalt 19 entsteht. Die Triftröhrenabschnitte werden in axial versetzter Ausrichtung durch verhältnismäßig schwere, quer verlaufende, ringförmige Metallplatten 20 abgestützt, die Endteile der Hohlräume 15,16 und 17 bilden.In the drawings, F i g. 1 a microwave tube, e.g. B. a klystron, which has a beam generator section 11 for generating an electron beam, an RF interaction section 12 and a collector section 13 . The electron gun section, the intermediate action section and the collector section are axially aligned with one another in a known manner so that a projection of the electron beam generated by the beam generator section 11 through a series of drift tube sections 14 is possible. Each drift tube section ends in a cavity 15, 16 or 17 and has a conically tapered end part 18 which is arranged offset from the end of an associated drift tube section so that an intermediate action gap 19 is created therebetween. The drift tube sections are supported in axially offset alignment by relatively heavy, transverse, annular metal plates 20 which form end parts of the cavities 15 , 16 and 17.

Der Hohlraum 17 in der Nähe des Kollektors 13, der in F i g. 1 im Querschnitt gezeigt ist, ist ein Auskopplungshohlraum. Hochfrequente elektromagnetische Energie, die innerhalb des Auskopplungshohlraumes vorhanden ist, wird von dort über einen ersten rohrförmigen Wellenleiter 25 ausgekoppelt, der rechteckförmig ausgebildet sein kann. Das Ende des ersten Wellenleiters, das von dem Auskopplungshohlraum abgelegen ist, ist etwa in der in F i g. 1 gezeigten Weise bei 26 flanschartig ausgebildet.The cavity 17 in the vicinity of the collector 13, which is shown in FIG. 1 shown in cross section is an outcoupling cavity. High-frequency electromagnetic energy that is present within the decoupling cavity is decoupled from there via a first tubular waveguide 25 , which can be rectangular. The end of the first waveguide that is remote from the outcoupling cavity is approximately in the manner shown in FIG. 1 is formed in the manner of a flange at 26.

Ein zweiter rohrförmiger Wellenleiter 31, der ebenfalls ein rechteckförmiger Wellenleiter sein kann, weist einen bei 32 angeflanschten Endteil auf. Die flanschartigen Teile 26 und 32 des ersten und zweiten Wellenleiters 25 bzw. 31 sind voneinander versetzt, liegen jedoch nahe beieinander, und der erste und der zweite Wellenleiter sind mit ihren Längsachsen zueinander ausgerichtet.A second tubular waveguide 31, which can also be a rectangular waveguide, has an end part flanged at 32. The flange-like portions 26 and 32 of the first and second waveguides 25 and 31 , respectively, are offset from one another, but are close to one another, and the first and second waveguides are aligned with their longitudinal axes.

Zwischen den geflanschten Teilen ist ein für elektromagnetische Wellen durchlässiger Körper 27 vorgesehen, der einstückig und gasdicht ausgebildet ist. Der elektromagnetische, Wellen durchlassende Körper weist einen die Wellen begrenzenden Teil auf, z. B. einen flanschartigen, rohrförmigen oder hohlen zylindrischen Teil 28. Ein elektrisch leitender Überzug 29 ist mit der äußeren Oberfläche und mit Rändern des die elektromagnetischen Wellen begrenzenden Teiles 28 verbunden. Entgegengesetzte Enden des die Wellen begrenzenden Teiles 28 sind vakuumdicht mit den angeflanschten Teilen 26 und 32 verbunden, wodurch eine galvanische Verbindung des Überzuges 29 mit den ersten und zweiten Wellenleitern 25 und 31 entsteht. Der einstückige, Wellen durchlassende Körper 27 weist ferner einen Fensterteil 30 auf, der quer zu dem die Wellen begrenzenden Teil 28 verläuft und in diesem eingeschlossen ist, damit eine gasdichte, Wellen durchlassende Trennwand an dem die Wellen begrenzenden Teil entsteht.Provided between the flanged parts is a body 27 which is permeable to electromagnetic waves and which is constructed in one piece and gas-tight. The electromagnetic wave transmitting body has a wave limiting part, e.g. B. a flange-like, tubular or hollow cylindrical part 28. An electrically conductive coating 29 is connected to the outer surface and to the edges of the part 28 limiting the electromagnetic waves. Opposite ends of the part 28 delimiting the waves are connected in a vacuum-tight manner to the flanged parts 26 and 32 , as a result of which a galvanic connection of the coating 29 with the first and second waveguides 25 and 31 is created. The one-piece, wave-permeable body 27 furthermore has a window part 30 which runs transversely to the wave-delimiting part 28 and is enclosed therein so that a gas-tight, wave-permeable partition is created on the wave-delimiting part.

Der einteilige, für Wellen durchlässige Körper 27 und die Flanschteile 26 und 32 des ersten und zweiten Wellenleiters 25 und 31 bilden einen kreisförmigen Breitbandwellenleiter, in dem Reflexionen aus verschiedenen zugeordneten Diskontinuitäten und Unregelmäßigkeiten über einen sehr weiten Frequenz-The one-piece, wave-permeable body 27 and the flange parts 26 and 32 of the first and second waveguide 25 and 31 form a circular broadband waveguide in which reflections from various associated discontinuities and irregularities over a very wide frequency

bereich ausgelöscht werden. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist der rohrförmige Teil 28 des einstückigen, für Wellen durchlässigen Körpers eine Länge parallel zu der Längsachse des ersten und des zweiten Wellenleiters 25 und 31 von etwa n/2 elektrischen Wellenlängen bei der mittleren Frequenz des Durchlaßbandes des rohrförmigen Teiles 28 auf, wobei η ein beliebiger ungeradzahliger ganzzahliger Wert sein kann. Obgleich η ein beliebiger ungeradzahliger ganzzahliger Wert sein kann, ergibt ein Wert η — 1 ein breiteres Durchlaßband, als wenn n>l. Auch hat der Fensterteil 30 des für Wellen durchlässigen Bauteiles eine Dicke, die wesentlich weniger als die Hälfte einer elektrischen Wellenlänge bei der mittleren Frequenz des Durchlaßbandes des rohrförmigen Wellenleiterteiles 28 beträgt, und ist etwa gleich weit von entgegengesetzten Enden des Wellenleiterteiles 28 entfernt. Die Breitbandvorrichtung, die den für Wellen durchlässigen Körper 27 aufweist, und die Flanschteile 26 und 32 der ersten und zweiten Wellenleiter besitzen eine Bandbreite, die etwa 30% beträgt, d. h. 30 % zwischen Verhältnispunkten für stehende Wellen von 1, 2. Die vorstehenden Bemessungsangaben sind alle an sich bekannt.area to be wiped out. According to a preferred embodiment of the invention, the tubular part 28 of the one-piece, wave-permeable body has a length parallel to the longitudinal axis of the first and second waveguides 25 and 31 of about n / 2 electrical wavelengths at the mean frequency of the passband of the tubular part 28 , where η can be any odd integer value. Although η can be any odd integer value, a value η − 1 gives a wider pass band than if n> 1. The window part 30 of the wave-permeable component also has a thickness which is substantially less than half an electrical wavelength at the mean frequency of the pass band of the tubular waveguide part 28 , and is approximately the same distance from opposite ends of the waveguide part 28 . The broadband device including the wave permeable body 27 and the flange portions 26 and 32 of the first and second waveguides have a bandwidth that is about 30%, that is, 30% between standing wave ratios of 1.2. The above ratings are all known per se.

Die Arbeitsweise der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung ist so, daß die elektromagnetische Energie, die innerhalb des Auskopplungshohlraumes 17 vorhanden ist, durch den ersten Wellenleiter 25, den einstückigen, für Wellen durchlässigen Körper 27 und den zweiten Wellenleiter 31 hindurchgelangt. Strompfade, die dieser elektromagnetischen Energie zugeordnet sind, verlaufen längs der inneren Wandungen des ersten Wellenleiters 25, am Flanschteil 26 des ersten Wellenleiters 25, am elektrisch leitenden Überzug 29 auf dem einstückigen Körper 27, am Flanschteil 32 des zweiten Wellenleiters 31 und an den inneren Umfangswandungen des zweiten Wellenleiters 31. Die Breitbandvorrichtung, die den einstückigen Körper 27 und die geflanschten Wellenleiterteile 26 und 32 enthält, arbeitet in der Weise, daß eine stehende Welle erzeugt wird, die eine maximale elektrische Feldintensität in einem Bereich etwa in gleichem Abstand zwischen den Enden des Wellenleiterteiles 28 aufweist, wobei dieses Feld an den entgegengesetzten Enden des Wellenleiterteiles 28 in der Nähe der Flanschteile 26 und 32 auf Nullintensität abnimmt. Somit tritt keine Lichtbogenbildung an den Stellen auf, an denen die Flanschteile 26 und 32 mit entgegengesetzten Enden des Wellenleiterteiles 28 des für Wellen durchlässigen Körpers 27 abgedichtet sind, da an der Abdichtfläche kein oder nahezu kein elektrisches Feld vorhanden ist. Auf Grund der einstückigen Ausführung des für Wellen durchlässigen Körpers 27, der vorzugsweise aus keramischem Material besteht, ist kein metallisches Abdichtmaterial zwischen den Enden des Wellenleiterteiles (z. B. dort, wo der Fensterteil 30 den Wellenleiterteil 28 aufnimmt) vorhanden, an welchem eine Lichtbogenbildung eintreten kann, wie dies bei bekannten Anordnungen der Fall ist. Es wurden über 100 Megawatt Spitzenleistung im S-Band mit einer Vorrichtung nach F i g. 1 übertragen, ohne daß eine Lichtbogenbildung auftrat, während bei bekannten Fenstern bereits eine Lichtbogenbildung in der Nähe von 20 Megawatt Spitzenleistung in S-Band auftritt. Die Lichtbogenbildung bei bekannten Breitbandvorrichtungen tritt auf Grund der Tatsache auf, daß bisherThe operation of the in F i g. 1 is such that the electromagnetic energy present within the coupling-out cavity 17 passes through the first waveguide 25, the one-piece, wave-permeable body 27 and the second waveguide 31 . Current paths associated with this electromagnetic energy run along the inner walls of the first waveguide 25, on the flange portion 26 of the first waveguide 25, on the electrically conductive coating 29 on the one-piece body 27, on the flange portion 32 of the second waveguide 31 and on the inner circumferential walls of the second waveguide 31. The broadband device, which includes the integral body 27 and the flanged waveguide members 26 and 32 , operates in such a way that a standing wave is generated which has a maximum electric field intensity in an area approximately equidistant between the ends of the Waveguide part 28 having, this field at the opposite ends of the waveguide part 28 in the vicinity of the flange parts 26 and 32 decreases to zero intensity. Thus, no arcing occurs at the points at which the flange parts 26 and 32 are sealed with opposite ends of the waveguide part 28 of the wave-permeable body 27 , since no or almost no electric field is present at the sealing surface. Due to the one-piece design of the wave-permeable body 27, which is preferably made of ceramic material, there is no metallic sealing material between the ends of the waveguide part (e.g. where the window part 30 receives the waveguide part 28 ) at which an arcing is present can occur, as is the case with known arrangements. There were over 100 megawatts of peak power in the S-band with a device according to FIG. 1 without arcing occurring, while in known windows arcing is already occurring in the vicinity of 20 megawatts peak power in S-band. Arcing in known broadband devices occurs due to the fact that heretofore

Claims (3)

ein Abdichtmaterial an den Bereichen hoher elektrischer Feldintensität erforderlich war, um die Eigenschaften für das Breitband zu erhalten. Beispielsweise ist die Bandbreite des rohrförmigen Wellenleiterteiles 28 am größten, wenn der Fensterteil 30 etwa in einem S gleichen Abstand zwischen den Enden des Wellenleiterteiles 28 angeordnet ist, wo die elektrische Feldstärke ein Maximum ist. Die Flanschteile 26 und 32 wirken als Übergangsvorrichtung, die elektrisch den stromleitenden Über- zug 29 auf dem einstückigen durchlässigen Körper mit dem ersten Wellenleiter 25 und dem zweiten Wellenleiter 31 koppelt. Der für Wellen durchlässige Körper 27, der luftdicht ausgebildet und vakuumdicht gegen wenigstens den Flanschteil 26 des ersten Wellenleiters abgedichtet ist, dient zum Isolieren des evakuierten Teiles des Klystrons. Ein entsprechendes dielektrisches Material, das vakuumdicht ist, z. B. Glimmer, Quarz, Keramik u. dgl., kann zur Herstellung des einteiligen, für Wellen durchlässigen Körpers 27 verwendet werden. Die Flanschteile 26 und 32 des ersten und des zweiten Wellenleiters 25, 31 sind einfach vakuumabdichtend mit entgegengesetzten Enden des Wellenleiterteiles 28 des einteiligen Körpers 27 durch eine gewöhnliche Anlagedichtung in der in F i g. 1 gezeigten Weise befestigt. Diese Art der Abdichtung erfordert keine exakte Dimensionierung der Umfangsränder wie bei bekannten Fenstern und der inneren Umfangsflächen der Wellenleiter, mit denen sie zur Herstellung bekannter Auskopplungsfensteranordnungen notwendigerweise verbunden sind. Entsprechend ist die erfindungsgemäße Anordnung nach F i g. 1 einfach und wirtschaftlich in ihrem Aufbau. Der elektrisch leitende Überzug 29 auf der äußeren Oberfläche des Wellenleiterteiles 28 des für Wellen durchlässigen Körpers kann aufgedampft, durch Flammspritzen aufgebracht, metallisiert oder in anderer Weise mit dem für Wellen durchlässigen Körper verbunden sein. Zum Beispiel zeigt Fig. 2A, die einen Schnitt längs der Linie 2A-2A nach Fig. 1 darstellt, eine metallisierte Schicht 35 über der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Wellenleiterteiles 28, der dann mit einer Schicht aus einem Material 36 niedrigen elektrischen Widerstandes, z. B. Kupfer, plattiert ist. Der Wellenleiterteil 28 des für Wellen durchlässigen Körpers ist nicht auf die kreisförmige Gestalt, wie in Fig.2A gezeigt, beschränkt, sie kann vielmehr jede gewünschte geometrische Form annehmen. Zum Beispiel zeigt Fig. 2B einen einteiligen, für Wellen durchlässigen Körper mit einem rechteckförmigen Wellenleiterteil 37, der eine elektrisch leitende Oberfläche 38 auf der äußeren Oberfläche besitzt. Fig. 3 bis 8 zeigen verschiedene Abänderungen der Vorrichtung nach Fig. 1. Zum Beispiel zeigt F i g. 3 ein einteiliges, für Wellen durchlässiges Bauteil 39, das ähnlich dem Bauteil27 nach Fig. 1 ist und das einen hohlen Kanal 40 durch den Fensterteil aufweist, wobei ein Gas oder eine Flüssigkeit einfach durch den Fensterteil geführt werden kann, um zu verhindern, daß das Fenster auf Grund der Absorption elektromagnetischer Energie, die hindurchgeführt wird, überhitzt wird. Das Gas oder die Flüssigkeit tritt in den Fensterbereich über eine entsprechende Vorrichtung, z. B. ein Einlaßrohr 41 und ein Auslaßrohr 42, ein und wieder aus. Eine Abänderung dieser Vorrichtung ist in F i g. 4 gezeigt, in der der hohle Kanal innerhalb des Fensterteiles wesentlich vergrößert ist, indem zwei parallele Fensterteile 45 und 46 verwendet werden. Damit werden die Fensterteile von dem Bereich maximaler elektrischer Feldstärke weggeführt, wodurch die Bandbreite der Vorrichtung herabgesetzt wird. Diesem Nachteil steht jedoch der Vorteil gegenüber, daß hohe elektromagnetische Energien mittels der Vorrichtung nach F i g. 4 übertragen werden können, ohne daß die Fensterteile 45 und 46 zu stark erwärmt werden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist in F i g. 5 dargestellt, in der ein einteiliger, für Wellen durchlässiger Körper 50 mit einem Fensterteil 51 gezeigt ist, der einen hohlkugelsektorförmigen Abschnitt aufweist. Diese Art der Konstruktion verstärkt den Fensterteil 51 mechanisch und ermöglicht, daß er großen Druckunterschieden standhalten kann, die auf entgegengesetzten Seiten vorhanden ist. Auch erzeugt die elektromagnetische Energie, die von links nach rechts durch die Vorrichtung nach F i g. 5 aus einer evakuierten Speisequelle wandert, eine wesentlich geringere Multipaktorerscheinung am Fenster 51 als bei einem flachen querliegenden Fenster. Eine Abänderung dieses Ausführungsbeispiels ist in F i g. 6 gezeigt, in der ein hohler Fensterteil 52 vorgesehen ist, der dadurch gekühlt werden kann, daß Flüssigkeiten oder Gase hindurchgeleitet werden, und bei dem jede Seite des Fensterteiles 52 einen hohlkugelsektorförmigen Abschnitt darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Verringerung der Multipaktorerscheinung unabhängig davon, welche Seite mit der Quelle elektromagnetischer Energie verbunden wird, und ergibt auch eine widerstandsfähige Fensteranordnung, die Druckunterschieden standhalten kann. F i g. 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, in welchem ein einteiliger, für Wellen durchlässiger Körper einen Fensterteil 55 aufweist, der gegen einen Wellenleiter- oder Begrenzungsteil 56 abgeschrägt ist. Patentansprüche:a sealing material was required at the areas of high electric field intensity in order to maintain the properties for the broadband. For example, the bandwidth of the tubular waveguide part 28 is greatest when the window part 30 is arranged approximately at an equal distance between the ends of the waveguide part 28, where the electric field strength is a maximum. The flange parts 26 and 32 act as a transition device which electrically couples the current-conducting coating 29 on the one-piece permeable body to the first waveguide 25 and the second waveguide 31. The body 27 which is permeable to waves and which is airtight and is sealed in a vacuum-tight manner against at least the flange part 26 of the first waveguide is used to isolate the evacuated part of the klystron. A corresponding dielectric material that is vacuum-tight, e.g. B. mica, quartz, ceramic and the like. Can be used to produce the one-piece body 27 permeable to waves. The flange parts 26 and 32 of the first and second waveguides 25, 31 are simply vacuum-sealed with opposite ends of the waveguide part 28 of the one-piece body 27 by an ordinary abutment seal in the manner shown in FIG. 1 attached manner. This type of seal does not require the circumferential edges to be precisely dimensioned, as in the case of known windows and the inner circumferential surfaces of the waveguides with which they are necessarily connected in order to produce known coupling-out window arrangements. The arrangement according to the invention according to FIG. 1 simple and economical to build. The electrically conductive coating 29 on the outer surface of the waveguide part 28 of the wave-permeable body can be vapor-deposited, applied by flame spraying, metallized or otherwise connected to the wave-permeable body. For example, Fig. 2A, which is a section along the line 2A-2A of Fig. 1, shows a metallized layer 35 over the outer surface of the tubular waveguide portion 28 which is then coated with a layer of a material 36 of low electrical resistance, e.g. B. copper, is plated. The waveguide portion 28 of the wave-permeable body is not limited to the circular shape as shown in Fig. 2A, but may take any desired geometric shape. For example, Figure 2B shows a one-piece, wave permeable body having a rectangular waveguide portion 37 having an electrically conductive surface 38 on the outer surface. FIGS. 3 to 8 show various modifications of the device of FIG. 1. For example, FIG. 3 shows a one-piece, wave-permeable component 39 which is similar to component 27 according to FIG. 1 and which has a hollow channel 40 through the window part, wherein a gas or a liquid can simply be passed through the window part to prevent the Window becomes overheated due to the absorption of electromagnetic energy that is passed through. The gas or liquid enters the window area via an appropriate device, e.g. B. an inlet pipe 41 and an outlet pipe 42, in and out again. A modification of this device is shown in FIG. 4, in which the hollow channel within the window part is substantially enlarged by using two parallel window parts 45 and 46. The window parts are thus led away from the area of maximum electric field strength, as a result of which the bandwidth of the device is reduced. However, this disadvantage is offset by the advantage that high electromagnetic energies by means of the device according to FIG. 4 can be transferred without the window parts 45 and 46 being heated too much. Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 5, in which a one-piece body 50 permeable to waves is shown with a window part 51 which has a section in the shape of a hollow spherical sector. This type of construction mechanically strengthens the window portion 51 and enables it to withstand large pressure differentials that exist on opposite sides. Also generates the electromagnetic energy flowing from left to right through the device of FIG. 5 migrates from an evacuated supply source, a significantly smaller multipactor phenomenon at the window 51 than with a flat transverse window. A modification of this embodiment is shown in FIG. 6, in which a hollow window part 52 is provided, which can be cooled by passing liquids or gases therethrough, and in which each side of the window part 52 is a hollow spherical sector-shaped section. This embodiment enables the multipactor phenomenon to be reduced regardless of which side is connected to the source of electromagnetic energy, and also provides a tough window arrangement that can withstand pressure differentials. F i g. 7 shows another embodiment of the present invention in which a one-piece, wave-permeable body has a window portion 55 which is beveled against a waveguide or boundary portion 56. Patent claims: 1. Für elektromagnetische Wellen durchlässiges Fenster mit einem einzelnen, gasdichten, zwischen Hohlleitern mit Anschlußflanschen angeordneten und für elektromagnetische Wellen durchlässigen Körper, der einen Pfad für die elektromagnetische Energie ausbildet und sich mit einem Fensterteil quer zur Achse der Hohlleiter erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (27) aus einem Umfangsflanschteil (28) mit einem elektrisch leitenden Überzug (29) auf der äußeren Oberfläche als Strompfad für die elektromagnetische Energie und dem Fensterteil (30) besteht, der innerhalb des Flanschteiles (28) eingeschlossen ist.1. For electromagnetic waves permeable window with a single, gas-tight, arranged between waveguides with connecting flanges and permeable to electromagnetic waves body, which forms a path for the electromagnetic energy and extends with a window part transversely to the axis of the waveguide, characterized in that the Body (27) consists of a peripheral flange part (28) with an electrically conductive coating (29) on the outer surface as a current path for the electromagnetic energy and the window part (30) which is enclosed within the flange part (28). 2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fensterteil eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Fensterteilsektionen (45, 46; 52) aufweist.2. Window according to claim 1, characterized in that the window part has a plurality of spaced apart window part sections (45, 46; 52) . 3. Fensteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einteilig ausgebildete Körper einen rohrförmigen Umfangsflanschteil (28, 37) aufweist und daß wenigstens ein Ende des rohrförmigen Umfangsflanschteiles vakuumdicht mit dem zugeordneten Hohlleiter (25, 31) verbunden ist, der galvanisch mit dem stromleitenden Überzug verbunden ist.3. Window arrangement according to claim 1, characterized in that the one-piece body has a tubular peripheral flange part (28, 37) and that at least one end of the tubular peripheral flange part is connected in a vacuum-tight manner to the associated waveguide (25, 31), which is galvanically connected to the current-conducting Plating is connected.
DEE29245A 1964-05-06 1965-05-05 Window permeable to electromagnetic waves Pending DE1256748B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US365253A US3324427A (en) 1964-05-06 1964-05-06 Electromagnetic wave permeable window

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1256748B true DE1256748B (en) 1967-12-21

Family

ID=23438093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEE29245A Pending DE1256748B (en) 1964-05-06 1965-05-05 Window permeable to electromagnetic waves

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3324427A (en)
DE (1) DE1256748B (en)
NL (1) NL6505712A (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3436694A (en) * 1966-07-28 1969-04-01 Microwave Ass Controlling ghost-mode resonant frequencies in sealed waveguide windows
US3521186A (en) * 1967-06-26 1970-07-21 Varian Associates High power microwave attenuator employing a flow of lossy liquid
US4352077A (en) * 1979-05-18 1982-09-28 Varian Associates, Inc. Ridged waveguide window assembly
US4286240A (en) * 1979-12-03 1981-08-25 Varian Associates, Inc. Circular electric mode microwave window
US4371854A (en) * 1981-04-27 1983-02-01 Varian Associates, Inc. Broadband high-power microwave window assembly
US4620170A (en) * 1984-12-19 1986-10-28 Varian Associates, Inc. Means for liquid cooling a microwave window
DE68916704T2 (en) * 1988-05-23 1994-12-22 Toshiba Kawasaki Kk Waveguide with double window consisting of two dielectric panes.
EP0465845A3 (en) * 1990-06-15 1992-06-10 Asea Brown Boveri Ag Microwave window
GB9803534D0 (en) * 1998-02-19 1998-04-15 De Beers Ind Diamond A waveguide for a beam of electromagnetic radiation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1048301B (en) * 1956-06-13

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2706275A (en) * 1946-01-21 1955-04-12 Jr Melville Clark Transmission line windows having high voltage breakdown characteristic
US2683863A (en) * 1951-04-02 1954-07-13 Gen Electric Resonant window and method of making same
US2990526A (en) * 1953-03-02 1961-06-27 Raytheon Co Dielectric windows
US2958834A (en) * 1956-06-13 1960-11-01 Varian Associates Sealed wave guide window
US3101461A (en) * 1959-01-05 1963-08-20 Cie De Telegraphie Sans Fil Vacuum tight waveguide transmission window having means guarding window edges from electric stress
US2971172A (en) * 1959-08-20 1961-02-07 Bomac Lab Inc Waveguide window
US3100881A (en) * 1960-10-19 1963-08-13 Gen Electric Waveguide system having mode converter for changing rectangular te10 mode into circular te01 at locus of waveguide window
US3210699A (en) * 1961-12-21 1965-10-05 Nippon Electric Co Ceramic sealed window
US3110000A (en) * 1962-04-11 1963-11-05 Delos B Churchill Waveguide window structure having three resonant sections giving broadband transmission with means to fluid cool center section
FR1341625A (en) * 1962-09-18 1963-11-02 Thomson Houston Comp Francaise Improvements to watertight windows

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1048301B (en) * 1956-06-13

Also Published As

Publication number Publication date
NL6505712A (en) 1965-11-08
US3324427A (en) 1967-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1068311B (en)
DE3228172A1 (en) DELAY LINE FOR A WALKING TUBE
DE1256748B (en) Window permeable to electromagnetic waves
DE1008789B (en) Ultra high frequency oscillator using a spoked wheel type magnetic field tube
DE2804717A1 (en) WALKING FIELD TUBE WITH COIL DELAY LINE
DE1766147B1 (en) MICROWAVE WINDOW ARRANGEMENT
DE959299C (en) Traveling field pipes for spatially harmonious operation
DE869649C (en) Electron tubes for fanning, especially amplifying, generating or receiving ultra-high frequency, electromagnetic vibrations
DE2738644C2 (en) Coupling device for high frequency tubes
DE1120611B (en) Electron beam tubes, in particular transit time tubes, the vacuum envelope of which has two tubular metallic parts that are detachably connected to one another
DE2417577C2 (en) High-frequency heating device for heating a dielectric material of elongated shape and small cross-section
DE2208570A1 (en) High frequency tube
DE3044379C2 (en)
DE1046690B (en) Electron tube arrangement with temperature compensation
DE2236234C3 (en) Dielectric window for microwave energy
DE1011004B (en) Waveguide for traveling wave tubes
DE869515C (en) Device for generating an electron beam for discharge tubes of cylindrical design with a straight conductor arranged in the cylinder axis
DE3038138C2 (en)
DE3211971C2 (en)
DE1541619A1 (en) Periodic line with impedance matching
DE921166C (en) Electron tube arrangement for generating or amplifying very short waves
DE1128569B (en) Time-of-flight tubes whose collecting electrode is connected to the adjacent end of the high-frequency tube part through a shunt capacitor at high frequencies
DE2947519C2 (en) Resonant circuit arrangement
DE1065025B (en) Time-of-flight tube arrangement with a tunable cavity resonator
DE1808488A1 (en) Improved magnetrons and related connectors