DE1264626B - Mounting arrangement for the electrodes of a running field tube, the hollow-cylindrical interaction space of which is penetrated by an electrostatically bundled hollow electron beam - Google Patents

Mounting arrangement for the electrodes of a running field tube, the hollow-cylindrical interaction space of which is penetrated by an electrostatically bundled hollow electron beam

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DE1264626B DE1959T0017219 DET0017219A DE1264626B DE 1264626 B DE1264626 B DE 1264626B DE 1959T0017219 DE1959T0017219 DE 1959T0017219 DE T0017219 A DET0017219 A DE T0017219A DE 1264626 B DE1264626 B DE 1264626B
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Dipl-Ing Willibald Henne
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Hans Pietrowski
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    • H01J23/083—Electrostatic focusing arrangements

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Description

Halterungsanordnung für die Elektroden einer Lauffeldröhre, deren hohlzylindrischer Wechselwirkungsraum von einem elektrostatisch gebündelt geführten Elektronenhohlstrahl durchsetzt ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Lauffeldröhre mit einer langgestreckten, einen hohlzylindrischen Wechselwirkungsraum bildenden Elektrodenanordnung und einem Elektronenhohlstrahl, der längs des Wechselwirkungsraumes durch ein in Strahlrichtung periodisches, elektrostatisches Fokussierungsfeld gebündelt geführt wird, das beim Betrieb der Röhre von den außerhalb und innerhalb des Hohlstrahls liegenden Teilen der langgestreckten Elektrodenanordnung erzeugt ist, bei der der innerhalb des Hohlstrahls liegende Teil der langgestreckten Elektrodenanordnung von einem längs dieses Teiles sich erstreckenden, stabförmigen Teil aus Isoliermaterial (zentraler Aufbaustab) starr gehaltert ist und das Strahlerzeugungssystem mehrere, paarweise zusammengehörige Elektrodenteile aufweist, von denen die einen außerhalb und die anderen, konzentrisch dazu, innerhalb des Hohlstrahls liegen. Derartige Lauffeldröhren sind grundsätzlich bekannt.Mounting arrangement for the electrodes of a running field tube, whose hollow cylindrical interaction space guided by an electrostatically bundled one The invention relates to a running field tube with an elongated, a hollow cylindrical interaction space forming Electrode arrangement and a hollow electron beam, which runs along the interaction space bundled by an electrostatic focusing field which is periodic in the direction of the beam is performed, the operation of the tube from the outside and inside of the hollow beam lying parts of the elongated electrode arrangement is produced in which the part of the elongated electrode arrangement lying within the hollow beam of a rod-shaped part made of insulating material extending along this part (central assembly rod) is rigidly held and the beam generation system several, has electrode parts that belong together in pairs, one of which is outside and the others, concentric to it, lie within the hollow jet. Such Lauffeld tubes are known in principle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lauffeldröhre der vorgenannten Art bezüglich der Stabilität des Aufbaus und der Ausrichtung des Strahlerzeugungssystems auf die der gebündelten Strahlführung dienende Elektrodenanordnung zu verbessern.The present invention is based on the object of a running field tube of the aforementioned type with regard to the stability of the structure and the alignment of the Beam generation system on the electrode arrangement serving for the bundled beam guidance to improve.

Bei einer Lauffeldröhre der eingangs erwähnten Art wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß von dem durch das Strahlerzeugungssystem hindurch sich erstreckenden zentralen Aufbaustab auch die innerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektrodenteile des Strahlerzeugungssystems starr gehaltert werden und der zentrale Aufbaustab auf der Seite des Strahlerzeugungssystems durch ein vorzugsweise scheibenförmiges Teil zentriert gehaltert ist (Aufbauscheibe), das seinerseits mit den außerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektrodenteilen des Strahlerzeugungssystems sowie mit dem außerhalb des Hohlstrahls liegenden Teil der langgestreckten Elektrodenanordnung, vorzugsweise über weitere stabförmige Teile aus Isoliermaterial (weitere Aufbaustäbe), halternd verbunden ist, und daß sichergestellt ist, daß die außerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektroden bzw. Elektrodenteile sowie die Kathode sich nicht gegenüber den innerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektroden bzw. Elektrodenteilen axial verschieben.In a running wave tube of the type mentioned at the outset, therefore, according to the invention proposed that of the extending through the beam generating system The central assembly rod also includes the electrode parts located within the hollow beam of the beam generation system are rigidly held and the central assembly rod on the side of the beam generating system by a preferably disk-shaped part is centered (mounting disk), which in turn with the outside of the hollow jet lying electrode parts of the beam generation system as well as with the outside of the Hollow beam lying part of the elongated electrode arrangement, preferably via further rod-shaped parts made of insulating material (further construction rods), holding is connected, and that it is ensured that the outside of the hollow beam Electrodes or electrode parts as well as the cathode are not opposite to the inside of the hollow beam lying electrodes or electrode parts axially.

Es handelt sich bei dem zentralen Aufbaustab um einen Isolierstab genügender mechanischer Festigkeit, dessen Durchmesser - den jeweiligen Erfordernissen angepaßt - variieren kann. Durch geeignete, im zentralen Aufbaustab vorgesehene Bohrungen kann den innerhalb des Hohlstrahls angeordneten Elektroden bzw. Elektrodenteilen das jeweilige Gleichpotential zugeführt werden, ohne daß die Zuführungsleiter den Strahlverlauf stören. Der zentrale Aufbaustab ist nur an seinen beiden Enden gelagert, weil aus elektronenoptischen Gründen mechanische Befestigungselemente nicht quer durch den Elektronenstrahl hindurchgeführt werden dürfen.The central assembly rod is an insulating rod sufficient mechanical strength, its diameter - the respective requirements adapted - may vary. By means of suitable ones provided in the central structure Bores can accommodate the electrodes or electrode parts arranged within the hollow beam the respective DC potential can be supplied without the supply conductors being the Disrupt the beam path. The central assembly rod is only supported at both ends, because for electron-optical reasons, mechanical fastening elements are not transverse may be passed through the electron beam.

An Hand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die Figur stellt im Längsschnitt eine Lauffeldröhre der eingangs erwähnten Art mit einer erfindungsgemäßen Halterungsanordnung dar. Die inneren, d. h. die innerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektroden bzw. Elektrodenteile (innerer Wehneltelektrodenteil 8, innerer Beschleunigungsanodenteil 9 und bifilare Fokussierungswendel 11) sind an einem zentralen Aufbaustab, dem durchgehenden Isolierstab 1, starr befestigt. Der Isolierstab 1 ist auf der Seite des Strahlerzeugungssystems in einer Aufbauscheibe 2 aus Metall oder Isoliermaterial zentriert gehaltert. Diese Halterung des Isolierstabes 1 in der Aufbauscheibe 2 erfolgt starr, was z. B. durch Löten, Kitten oder Anglasen erreicht werden kann. Die Aufbauscheibe 2 ist ihrerseits ebenfalls starr mit den die Kathode 5 sowie die äußeren, d. h. die außerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektroden bzw. Elektrodenteile (äußerer Wehneltelektrodenteil6, äußerer Beschleunigungsanodenteil 7 und Verzögerungswendel 12) tragenden weiteren Aufbaustäben .3 und 4 verbunden. Die Verzögerungswendel 12 liegt dabei in bekannter Weise zwischen drei symmetrisch um die Verzögerungswendel angeordneten Halterungsstäben (in der Figur sind nur die beiden Halterungsstäbe 16 und 17 sichtbar). Das auffängerseitige Ende des Isolierstabes 1, das in einer metallischen Hülse 13 steckt, ist in einem konzentrisch angeordneten metallischen Rohrstück 14 so gelagert, daß eine axiale Verschiebung des Isolierstabes 1 in dem Rohrstück 14 möglich ist, wodurch ein Ausgleich für die im Betrieb auftretenden thermischen Expansionskräfte gewährleistet ist. Das Rohrstück 14 ist Teil eines Koaxialleitungsstücks 15, das als Gleichpotentialzuführungsleiter für die bifilare Fokussierungswendel11 dient, deren zwei Wendeln im Betrieb mit voneinander unterschiedlichen Gleichpotentialen beaufschlagt sind.The figure shows, in longitudinal section, a tunnel tube of the type mentioned at the beginning Art with a mounting arrangement according to the invention. The inner, d. H. the Electrodes or electrode parts lying within the hollow beam (inner Wehnelt electrode part 8, inner acceleration anode part 9 and bifilar focusing coil 11) rigidly attached to a central structural rod, the continuous insulating rod 1. The insulating rod 1 is on the side of the beam generation system in a mounting pane 2 centered from metal or insulating material. This holder of the insulating rod 1 in the mounting plate 2 is done rigidly, which z. B. by soldering, cementing or angled can be reached. The mounting plate 2 is in turn also rigid with the the cathode 5 as well as the outer, d. H. the electrodes lying outside the hollow beam or electrode parts (outer Wehnelt electrode part6, outer acceleration anode part 7 and delay coil 12) supporting additional structural rods .3 and 4 connected. The delay coil 12 is located in known way between three support rods arranged symmetrically around the delay coil (in the Figure only the two support rods 16 and 17 are visible). The receiver-side End of the insulating rod 1, which is inserted in a metallic sleeve 13, is in one concentrically arranged metallic pipe section 14 mounted so that an axial Displacement of the insulating rod 1 in the pipe section 14 is possible, whereby a compensation is guaranteed for the thermal expansion forces occurring during operation. The pipe section 14 is part of a coaxial line section 15, which acts as a DC potential supply conductor serves for the bifilar focusing helix11, the two helixes of which in operation with mutually different equal potentials are applied.

Die bifilare Fokussierungswendel 11 ist gemäß den geometrischen Gegebenheiten auf einem dickeren Abschnitt des Isolierstabes 1 angeordnet. Die verschiedenen Durchmesser des Isolierstabes 1 lassen sich entweder durch Herunterschleifen von einem Ausgangsstab konstanten Querschnitts oder durch Zusammenbau des Isolierstabes 1 aus mehreren Einzelstabteilen mit entsprechenden Durchmessern herstellen.The bifilar focusing coil 11 is according to the geometric conditions arranged on a thicker section of the insulating rod 1. The different diameters the insulating rod 1 can either be grinded down from a starting rod constant cross-section or by assembling the insulating rod 1 from several Manufacture individual rod parts with appropriate diameters.

Eine verschiebungssichere, starre Befestigung der Fokussierungswendel 11 am Isolierstab 1 läßt sich in bekannter Weise dadurch erreichen, daß man zunächst die auf den Isolierstab 1 gewickelte bifilare Fokussierungswendel gleichmäßig mit einer Isolierpaste, z. B. Glaspaste, überstreicht. Dann wird - da aus elektronenoptischen und hochfrequenztechnischen Gründen die Fokussierungswendel mit möglichst wenig Isoliermaterial gleichmäßig bedeckt sein soll - nach der Trocknung der Glaspaste diese zwischen den einzelnen Wendelwindungen und von den Wendeln selbst mit Hilfe eines geeigneten, kammartigen Gebildes bis auf eine zulässige, für einwandfreie Fixierung ausreichende Menge entfernt. Durch dieses »Kämmen« kann gleichzeitig die Steigung der Wendeln und der Wendelabstand korrigiert werden. Schließlich wird die so präparierte Anordnung bis zum Schmelzen der Glaspaste erhitzt, wodurch - nach dem Abkühlen - die Wendeln unverrückbar fest mit dem Isolierstab 1 verbunden sind.A non-shifting, rigid fastening of the focusing helix 11 on the insulating rod 1 can be achieved in a known manner by first the bifilar focusing helix wound on the insulating rod 1 evenly an insulating paste, e.g. B. glass paste, painted over. Then it becomes - there from electron-optical and high-frequency reasons, the focusing coil with as little as possible Insulating material should be evenly covered - after the glass paste has dried this between the individual coil turns and from the coils themselves with the help of a suitable, comb-like structure except for a permissible, for flawless one Fixation sufficient amount removed. Through this "combing" the The pitch of the helixes and the helix spacing can be corrected. Eventually the the arrangement prepared in this way is heated until the glass paste melts, as a result of which - after cooling down - the coils are immovably firmly connected to the insulating rod 1.

In ähnlicher Weise lassen sich die anderen inneren Elektrodenteile (innerer Wehneltelektrodenteil8 und innerer Beschleunigungsanodenteil9) mit Hilfe eines Kittes, durch Löten oder Anglasen auf dem Isolierstab 1 verschiebungssicher anbringen. Bei der Wahl ; des Befestigungsmaterials für diese Elektrodenteile, die während des Betriebes besonders heiß werden, ist darauf zu achten, daß dieses Material bei den auftretenden hohen Temperaturen von ungefähr 600° C nicht nur mechanisch fest bleibt, sondern ; auch keine die Kathode vergiftenden Gasausbrüche zeigt.In a similar way, the other inner electrode parts (inner Wehnelt electrode part8 and inner acceleration anode part9) with help a putty, secured against displacement by soldering or glazing on the insulating rod 1 attach. When choosing; of the fastening material for these electrode parts that become particularly hot during operation, make sure that this material at the high temperatures of around 600 ° C that occur, not only mechanically remains firm, but; also shows no gas bursts poisoning the cathode.

Der Zuführungsleiter 10 zum inneren Beschleunigungsanodenteil9 ist durch das Innere des Isolierstabes 1 geführt.The feed conductor 10 to the inner acceleration anode part 9 is passed through the interior of the insulating rod 1.

Claims (12)

Patentansprüche: 1. Lauffeldröhre mit einer langgestreekten, einen hohlzylindrischen Wechselwirkungsraum bildenden Elektrodenanordnung und einem Elektronenhohlstrahl, der längs des Wechselwirkungsraumes durch ein in Strahlrichtung periodisches, elektrostatisches Fokussierungsfeld gebündelt geführt wird, das beim Betrieb der Röhre von den außerhalb und innerhalb des Hohlstrahls liegenden Teilen der langgestreckten Elektrodenanordnung erzeugt ist, bei der der innerhalb des Hohlstrahls liegende Teil der langgestreckten Elektrodenanordnung von einem längs dieses Teiles sich erstreckenden, stabförmigen Teil aus Isoliermaterial (zentraler Aufbaustab) starr gehaltert ist und das Strahlerzeugungssystem mehrere, paarweise zusammengehörige Elektrodenteile aufweist, von denen die einen außerhalb und die anderen, konzentrisch dazu, innerhalb des Hohlstrahls liegen, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch das Strahlerzeugungssystem hindurch sich erstreckenden zentralen Aufbaustab(1) auch die innerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektrodenteile (8, 9) des Strahlerzeugungssystems starr gehaltert werden und der zentrale Aufbaustab (1) auf der Seite des Strahlerzeugungssystems durch ein vorzugsweise scheibenförmiges Teil (2) zentriert gehaltert ist (Aufbauscheibe), das seinerseits mit den außerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektrodenteilen (6,7) des Strahlerzeugungssystems sowie mit dem außerhalb des Hohlstrahls liegenden Teil (12) der langgestreckten Elektrodenanordnung (11, 12), vorzugsweise über weitere stabförmige Teile (3,4) aus Isoliermaterial (weitere Aufbaustäbe), halternd verbunden ist, und daß sichergestellt ist, daß die außerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektroden bzw. Elektrodenteile (6, 7,12) sowie die Kathode (5) sich nicht gegenüber den innerhalb des Hohlstrahls liegenden Elektroden bzw. Elektrodenteilen (8, 9,11) axial verschieben. Claims: 1. Lauffeldröhre with an elongated, a hollow cylindrical interaction space forming electrode arrangement and a hollow electron beam, which is bundled along the interaction space by an electrostatic focusing field periodic in the direction of the beam, which during operation of the tube from the outside and inside of the hollow beam parts of the elongated Electrode arrangement is generated in which the part of the elongated electrode arrangement lying within the hollow beam is rigidly held by a rod-shaped part made of insulating material (central structural rod) extending along this part and the beam generating system has several electrode parts belonging together in pairs, one of which is outside and the others, concentric to it, lie within the hollow jet, characterized in that of the central structural rod (1) extending through the jet generating system also the inner The electrode parts (8, 9) of the beam generating system lying outside the hollow jet are rigidly held and the central mounting rod (1) is held centered on the side of the beam generating system by a preferably disk-shaped part (2) (mounting disk), which in turn is held together with those outside the hollow jet Electrode parts (6,7) of the beam generation system as well as to the part (12) of the elongated electrode arrangement (11, 12) lying outside the hollow jet, preferably connected via further rod-shaped parts (3,4) made of insulating material (further construction rods), and that it is ensured that the electrodes or electrode parts (6, 7, 12) lying outside the hollow jet and the cathode (5) do not shift axially with respect to the electrodes or electrode parts (8, 9, 11) lying inside the hollow jet. 2. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem Stück bestehende zentrale Aufbaustab (1) unterschiedlichen Durchmesser aufweist. 2. Lauffeldtube according to claim 1, characterized in that the one-piece central Structure bar (1) has different diameters. 3. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Aufbaustab (1) aus mehreren Einzelstabteilen unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzt ist. 3. Lauffeldtube according to claim 1, characterized in that the central structural rod (1) consists of several individual rod parts is composed of different diameters. 4. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Aufbaustab (1) mit der Aufbauscheibe (2) starr verbunden ist, z. B. durch Löten, Anglasen, Kitten oder Schellen. 4. Lauffeldtube according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the central structural rod (1) with the structural disk (2) is rigidly connected, e.g. B. by soldering, glazing, cementing or clamps. 5. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbauscheibe (2) mit den weiteren Aufbaustäben (3,4) starr verbunden ist, z. B. durch Löten, Anglasen, Kitten oder Schellen. 5. Lauffeldtube according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the mounting plate (2) is rigidly connected to the other structure rods (3, 4), for. B. by soldering, glazing, Kitten or bells. 6. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Aufbaustab (1) am auffängerseitigen Ende der Röhre in einem konzentrisch angeordneten Lager (14) gehaltert ist. 6. running field tube according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the central structural rod (1) at the catcher-side end of the tube is supported in a concentrically arranged bearing (14). 7. Lauffeldröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das konzentrisch angeordnete Lager (14) zugleich als Zuführungsleiter für den innerhalb des Hohlstrahls liegenden Teil'(11) der langgestreckten Elektrodenanordnung (11, 12) dient. B. 7. Lauffeldtube after Claim 6, characterized in that the concentrically arranged bearing (14) at the same time as a feed conductor for the part lying within the hollow jet '(11) the elongated electrode arrangement (11, 12) is used. B. Lauffeldröhre nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet; daß das konzentrisch angeordnete Lager (14) so ausgebildet ist, daß es eine axiale Verschiebung des zentralen Aufbaustabes (1) zuläßt. Lauffeld tube according to claim 6 or 7, characterized; that the concentrically arranged bearing (14) so is designed that there is an axial displacement of the central mounting rod (1) allows. 9. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Aufbaustab (1) derart ausgebildet ist, daß allen innerhalb des Hohlstrahls angeordneten Elektroden bzw. Elektrodenteilen (8, 9,11) das jeweilige Gleichpotential zugeführt werden kann, ohne daß die Zuführungsleiter den Strahlverlauf stören, z. B. durch eine ganze oder teilweise rohrförmige Ausbildung des zentralen Aufbaustabes (1) oder durch Einschleifen von Nuten in den zentralen Aufbaustab (1). 9. running field tube according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the central structure bar (1) is designed such that all electrodes or electrode parts (8, 9, 11) arranged within the hollow beam the respective DC potential can be supplied without the supply conductor disturb the beam path, e.g. B. by a whole or partially tubular design of the central assembly rod (1) or by grinding grooves in the central Construction bar (1). 10. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Hohlstrahls liegenden und im Betrieb besonders heiß werdenden Elektrodenteile des Strahlerzeugungssystems, z. B. innerer Wehneltelektrodenteil (8) und innerer Beschleunigungsanodenteil (9), am zentralen Aufbaustab (1) mit einem Material, z. B. Kitt, befestigt sind, das bei den auftretenden hohen Temperaturen von etwa 600° C keine die Kathode (5) vergiftenden Gasausbrüche zeigt. 10. Lauffeldtube according to one of claims 1 to 9, characterized in that that those lying within the hollow jet and that become particularly hot during operation Electrode parts of the beam generating system, e.g. B. inner Wehnelt electrode part (8) and inner acceleration anode part (9), on the central assembly rod (1) with a Material, e.g. B. putty, which are attached to the high temperatures that occur of about 600 ° C shows no gas outbreaks poisoning the cathode (5). 11. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Hohlstrahls liegende Teil (11) der langgestreckten Elektrodenanordnung (11, 12) am zentralen Aufbaustab (1) mit möglichst wenig Material, z. B. Glas, befestigt ist. 11. Lauffeldtube according to one of claims 1 to 10, characterized in that the within the Part (11) of the elongated electrode arrangement (11, 12) lying in the hollow beam on the central assembly rod (1) with as little material as possible, e.g. B. glass attached is. 12. Lauffeldröhre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zum Befestigen des innerhalb des Hohlstrahls liegenden Teils (11) der langgestreckten Elektrodenanordnung (11, 12) am zentralen Aufbaustab (1) gleichmäßig dick verteilt auf dem zentralen Aufbaustab (1) aufgebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 814 490; britische Patentschrift Nr. 772 003; USA.-Patentschrift Nr. 2 725 499.12. Runway tube according to claim 11, characterized in that the material for fastening the part (11) of the elongated electrode arrangement (11, 12) lying within the hollow beam on the central mounting rod (1) is applied evenly and thickly distributed on the central mounting rod (1) . Documents considered: German Patent No. 814 490; British Patent No. 772,003; U.S. Patent No. 2,725,499.
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