DE1263935B

DE1263935B - Lauffeldroehre mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern

Info

Publication number: DE1263935B
Application number: DEC33512A
Authority: DE
Inventors: Pierre Cahour; Walter Sobotka
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1963-08-06
Filing date: 1964-07-28
Publication date: 1968-03-21
Also published as: US3374389A; GB1020606A; FR1373112A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIj

Deutsche KL: 21 g-13/16

Nummer: 1263 935

Aktenzeichen: C 33512IX d/21 g

Anmeldetag: 28. Juli 1964

Auslegetag: 21. März 1968

Die Erfindung betrifft Lauffeldröhren mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern, d. h. Röhren, bei denen sich der Elektronenstrahl zwischen einer auf einem hohen positiven Gleichpotential liegenden Verzögerungsleitung und einer auf einem negativen Gleichpotential liegenden Leitelektrode fortpflanzt. Infolge der Potentialdifferenz besteht zwischen diesen beiden Elektroden ein elektrisches Gleichfeld. Außerdem ist ein magnetisches Gleichfeld senkrecht zur Richtung des elektrischen Gleichfeldes und zur Fortpflanzungsrichtung des Elektronenstrahles in dem Raum zwischen den beiden Elektroden (Wechselwirkungsraum) aufgebaut.

Es ist bekannt, daß ein Elektronenstrahl, der eine solche Röhre durchläuft, die Restgase des unvollkommenen Vakuums ionisiert. Die so erzeugten positiven Ionen werden dann durch die negative Leitelektrode zu dieser hin beschleunigt. Treffen sie auf diese mit genügender Energie auf, so schlagen sie Material aus ihr heraus, eine Erscheinung, die als »Zerstäubung« bekannt ist. Die herausgeschlagenen Metallteilchen werden (mit oder ohne Verdampfung) zu den anderen Röhrenelektroden, insbesondere zur Verzögerungsleitung hinbewegt, wo sie sich niederschlagen.

Diese Erscheinung hat bei Röhren, bei denen die Verzögerungsleitung nicht längs ihrer gesamten Ausdehnung an einer Basis aus Isoliermaterial angebracht ist, sondern von dem Halterungsteil durch einen Luftspalt getrennt ist, keine schwerwiegenden Nachteile. Dies sieht jedoch anders aus, wenn die Verzögerungsleitung längs ihrer gesamten Ausdehnung an einer Basis aus Isoliermaterial angebracht ist, wie dies bei gewissen Lauffeldröhren für sehr hohe Frequenzen zweckmäßig ist. In diesem Fall werden die bei der Zerstäubung herausgeschlagenen Metallteilchen auch auf den Isoliermaterialflächen zwischen den metallischen Elementen der Verzögerungsleitung niedergeschlagen und schließen diese nach einiger Zeit mehr oder weniger kurz. Eine Bedämpfung der Verzögerungsleitung, die mit dem Alter der Röhre immer mehr zunimmt, ist damit ohnehin stets verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Lauffeldröhren mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern, einer längs des Strahlweges sich erstreckenden Leitelektrode sowie einer der Leitelektrode gegenüberliegenden Verzögerungsleitung, die längs ihrer gesamten Ausdehnung an einer Basis aus Isoliermaterial angebracht ist, diesen Nachteil zu beseitigen, und zwar durch Maßnahmen, die nicht nur eine Verringerung der Zerstäubung bewirken, sondern auch

Lauffeldröhre mit gekreuzten elektrischen und
magnetischen Feldern

Anmelder:

CSF Compagnie g£nerale de telegraphic Sans FiI, Paris

Vertreter:

Dr. W. Müller-Boro, Dipl.-Ing. H. Gralfs
und Dr. G. Manitz, Patentanwälte,
3300 Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:
Pierre Cahour,
Walter Sobotka, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 6. August 1963 (943 878)

noch eine Herabsetzung bzw. Beseitigung der schädliehen Wirkungen, die die noch verbleibende Restzerstäubung auf die Verzögerungsleitung ausüben kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die der Verzögerungsleitung gegenüberliegende Oberfläche der Leitelektrode mit einer hochschmelzenden dünnen Schicht überzogen ist und zumindest die der Verzögerungsleitung gegenüberliegende Schichtoberfläche eine geringe elektrische Leitfähigkeit besitzt.

Beispielsweise kann man die der Verzögerungsleitung gegenüberliegende Oberfläche der Leitelektrode durch Aufsprühen mit einer hochschmelzenden dünnen Schicht aus einer Metall-Keramik-Mischung versehen.

Die hochschmelzende Schicht kann auch aus einem Isoliermaterial bestehen, dessen der Verzögerungsleitung gegenüberliegende Oberfläche mit einer sehr dünnen Schicht aus einer Substanz geringer elektrischer Leitfähigkeit überzogen ist. Zweckmäßig ist diese sehr dünne Schicht aus einer kolloidalen Suspension von Graphit in Wasser gebildet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die hochschmelzende dünne Schicht aus einem porösen Isoliermaterial bestehen, dessen Poren mit einer Substanz geringer elektrischer Leitfähigkeit gefüllt sind. Als poröses Isoliermaterial kann insbesondere Aluminiumoxyd Anwendung finden. Die Poren des

809 519/508

Isoliermaterials können dabei mit Kohlenstoff gefüllt sein.

Bei Verwendung eines porösen Isoliermaterials als hochschmelzende dünne Schicht behandelt man die mit diesem Isoliermaterial überzogene Leitelektrode derart, daß eine geeignete Substanz.geringer elektrischer Leitfähigkeit in die Poren des Isoliermaterials eingebracht wird. Aluminiumoxyd kann beispielsweise mit kolloidalem Graphit, der mit Wasser stark verdünnt ist, imprägniert werden. Man kann auch die mit einer Aluminiumoxydschicht überzogene Leitelektrode unter Druck in einem Ofen mit Methanatmosphäre aufheizen, wobei dann der von der Methanzerlegung herrührende Kohlenstoff in die Poren der Aluminiumoxydschicht eindringt. .

Die gewünschte Aluminiumoxydschicht kann man wie folgt erhalten: Eine steife Basis aus Kupfer oder einem entsprechenden Material wird mit einer dünnen Aluminiumfolie überzogen,'"die auf ihrer Oberfläche beispielsweise durch anodische Oxydation eine mikroporöse Aluminiumoxydschicht mit einer Stärke, die in der Größenordnung von 1 Mikron liegt, erhält.

Bei allen Ausführungsformen gestattet die beschriebene Ausbildung der Leitelektrode eine Abführung der positiven Ladungen, die durch Sekundäremission der der Verzögerungsleitung gegenüberliegenden, geringe elektrische Leitfähigkeit besitzenden Schichtoberfläche in dieser entstehen. Es wird dadurch der bei einer vollkommenen Isolation infolge der Sekundäremission zu befürchtende »Avalanche-Effekt« vermieden. Die Bewegung des Elektronenstrahles wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Schicht nicht beeinträchtigt.

Wird eine erfindungsgemäß ausgebildete Leitelektrode durch positive Ionen, die aus dem unvollkommenen Vakuum der Röhre stammen, beschossen, so ist das Zerstäuben gegenüber den bekannten Anordnungen stark verringert, da das hochschmelzende Material nur schwer verdampft. Die verbleibende Restzerstäubung führt nur zum Niederschlag einer sehr viel schwächeren und zudem schlecht leitenden Teilchenmenge auf der (die Verzögerungsleitung halternden) Basis aus Isoliermaterial, die keinen wesentlichen Einfluß auf die Eigenschaften der Verzögerungsleitung ausübt und insbesondere auch die Lebensdauer der Röhre nicht weiter beeinflußt. Durch die Erfindung werden somit die vorstehend aufgeführten Ziele erreicht.

Die Erfindung wird nachfolgend in Zusammenhang mit der Zeichnung, die lediglich zur Erläuterung zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigt, näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch den Wechselwirkungsabschnitt einer Lauffeldröhre mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern, der die Erfindung aufweist;

Fig. 2 ist eine Teilansicht der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 eine weitere Teilansicht in vergrößertem Maßstab ähnlich F i g. 2 einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung.

In den Figuren dienen zur Bezeichnung gleicher Teile gleiche Bezugszahlen.

In F i g. 1 ist mit 1 eine metallische Platte bezeichnet, an der eine Basis 2 aus Isoliermaterial befestigt ist. An der letzteren ist die Verzögerungsleitung 3 längs ihrer gesamten Ausdehnung angebracht. Gegenüber der Verzögerungsleitung 3 ist eine Leitelektrode 4 angeordnet, deren der Verzögerungsleitung 3 gegenüberliegende Oberfläche erfindungsgemäß mit einer hochschmelzenden dünnen Schicht 5 überzogen ist, deren Stärke in der Größenordnung von 0,1 mm liegt und die zumindest an ihrer der Verzögerungsleitung 3 gegenüberliegenden Oberfläche elektrisch schwach leitend ausgebildet ist.

Gemäß Fig. 2 besteht die Schicht5 aus Aluminiumoxyd, einem porösen hochschmelzenden Isoliermaterial, dessen Poren mit einer geeigneten Substanz 6 geringer elektrischer Leitfähigkeit, z. B. Kohlenstoff, nach einem der vorstehend beschriebenen oder einem anderen bekannten Verfahren gefüllt sind.

Gemäß der Ausführungsform nach F i g. 3 ist die der Verzögerungsleitung 3 gegenüberliegende Oberfläche der hochschmelzenden Schicht 5 mit einer sehr dünnen Schicht 7 von einigen zehn Mikron Stärke aus einer Substanz geringer elektrischer Leitfähigkeit, wie einer kolloidalen Suspension von Graphit in Wasser, überzogen.

Claims

Patentansprüche:

1. Lauffeldröhre mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern, einer längs des Strahlweges sich erstreckenden Leitelektrode sowie einer der Leitelektrode gegenüberliegenden Verzögerungsleitung, die längs ihrer gesamten Ausdehnung an einer Basis aus Isoliermaterial angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verzögerungsleitung (3) gegenüberliegende Oberfläche der Leitelektrode (4) mit einer hochschmelzenden dünnen Schicht (5) überzogen ist und zumindest die der Verzögerungsleitung (3) gegenüberliegende Schichtoberfläche eine geringe elektrische Leitfähigkeit besitzt.

2. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochschmelzende dünne Schicht (5) aus einer Metall-Keramik-Mischung besteht.

3. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochschmelzende dünne Schicht (5) aus einem Isoliermaterial besteht,^: dessen der Verzögerungsleitung (3) gegenüberliegende Oberfläche mit einer sehr dünnen Schicht (7) aus einer Substanz geringer elektrischer Leitfähigkeit überzogen ist (F i g. 3).

4. Lauffeldröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sehr dünne Schicht (7) aus einer kolloidalen Suspension von Graphit in Wasser gebildet ist.

5. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochschmelzende dünne Schicht (5) aus einem porösen Isoliermaterial besteht, dessen Poren mit einer Substanz (6) geringer elektrischer Leitfähigkeit gefüllt sind (F i g. 2).

6. Lauffeldröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Isoliermaterial Aluminiumoxyd ist.

7. Lauffeldröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren des Isoliermaterials mit Kohlenstoff gefüllt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen