DE1273704B

DE1273704B - Method for aligning the magnetic axis of a magnet arrangement with the electron beam axis of a transit time tube and arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE1273704B
Application number: DE1961T0021287
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Bernhard Niclas
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-12-16
Filing date: 1961-12-16
Publication date: 1968-07-25

Description

Verfahren zum Ausrichten der magnetischen Achse einer Magnetanordnung auf die Elektronenstrahlachse einer Laufzeitröhre und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausrichten der magnetischen Achse einer vorzugsweise rotationssymmetrischen Magnetanordnung zur gebündelten Führung des Elektronenstrahls einer Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, auf die Elektronenstrahlachse der innerhalb der Magnetanordnung angeordneten Laufzeitröhre, die im gesamten Bereich der gebündelten Strahlführung von einem wenigstens teilweise, ferromagnetischen, kreiszylindrischen Fokussierungsrohr umgeben ist, das um einen Punkt seiner Längsachse geringfügig taumelnd bewegbar und in beliebiger Lage fixierbar ist.Method for aligning the magnetic axis of a magnet assembly on the electron beam axis of a time-of-flight tube and arrangement for implementation of the method The invention relates to a method for aligning the magnetic Axis of a preferably rotationally symmetrical magnet arrangement for the bundled Guiding the electron beam of a time-of-flight tube, especially a traveling wave tube, on the electron beam axis of the travel time tube arranged within the magnet arrangement, which in the entire area of the bundled beam guidance of one at least partially, ferromagnetic, circular cylindrical focusing tube is surrounded by a Point of its longitudinal axis can be moved slightly tumbling and can be fixed in any position is.

Es ist üblich, den Elektronenstrahl von Wanderfeldröhren mit Hilfe von magnetischen Feldern gebündelt zu führen. Dazu ist die Röhre innerhalb einer sie umgebenden Magnetanordnung angeordnet. Dabei tritt die Forderung auf, daß die Elektronenstrahlachse mit der magnetischen Achse der Magnetanordnung zusammenfallen muß, um eine einwandfreie gebündelte Strahlführung zu erzielen. Da aber infolge unvermeidlicher Fertigungstoleranzen die Elektronenstrahlachse und die magnetische Achse der Magnetanordnung keinesfalls immer genau mit den entsprechenden mechanischen Längsachsen zusammenfallen, ist es notwendig, nach Einsetzen der Laufzeitröhre in die Magnetordnung eine nachträgliche Justierung zur Erzielung einer Koinzidenz zwischen Elektronenstrahlachse und der Achse, der Magnetanordnung vorzunehmen.It is common to use the electron beam from traveling wave tubes to lead bundled by magnetic fields. To do this, the tube is inside a they are arranged surrounding magnet assembly. The requirement arises that the Electron beam axis coincide with the magnetic axis of the magnet assembly must in order to achieve a perfect bundled beam guidance. But as a result unavoidable manufacturing tolerances the electron beam axis and the magnetic The axis of the magnet arrangement is by no means always exactly with the corresponding mechanical If the longitudinal axes coincide, it is necessary after inserting the transit time tube in the magnet order a subsequent adjustment to achieve a coincidence between Electron beam axis and the axis to make the magnet arrangement.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Röhre innerhalb der Magnetanordnung taumelnd beweglich anzuordnen und eine Vorrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe eine einmal eingestellte Taumellage fixiert werden kann. Eine derartige Befestigung der Röhre innerhalb der Magnetanordnung ist jedoch nicht in allen Fällen genügend erschütterungsbeständig, so daß die auf die Gesamtanordnung ausgeübten Stöße mitunter eine Veränderung der einmal fixierten Röhrenlage innerhalb der Magnetanordnung herbeiführen können. Auch ist es aus der USA.-Patentschrift 2 871395 bekannt, innerhalb einer Magnetanordnung zur gebündelten Führung des Elektronenstrahles einer Wanderfeldröhre ein teilweise ferromagnetisches Rohr anzuordnen, um die mechanische Achse der Magnetanordnung auf deren magnetische Achse auszurichten.For this purpose it is known to place the tube within the magnet assembly to arrange tumbling movable and to provide a device with the help of which a Once the wobble position has been set, it can be fixed. Such attachment of the However, the tube within the magnet arrangement is not sufficiently resistant to vibrations in all cases. so that the impacts exerted on the overall arrangement sometimes result in a change in the can bring about once fixed tube position within the magnet assembly. Even it is known from US Pat. No. 2,871,395, within a magnet assembly for the bundled guidance of the electron beam of a traveling wave tube a partially ferromagnetic tube to be arranged around the mechanical axis of the magnet assembly to align on their magnetic axis.

Es ist weiter bekannt, an einem Ende der Magnetanordnung, und zwar besonders an dem dem Strahlerzeugungssystem der Röhre benachbarten Ende, einstellbare ferromagnetische Teile, z. B. Ringscheiben oder zusätzliche Magnetspulen, anzubringen, die dazu dienen sollen, einen verbesserten Einlauf des Elektronenstrahles in die Verzögerungsleitung einer Wanderfeldröhre zu bewirken.It is also known at one end of the magnet assembly, namely especially at the end adjacent to the beam generating system of the tube, adjustable ferromagnetic parts, e.g. B. ring disks or additional magnetic coils to be attached, which should serve to improve the entry of the electron beam into the To cause delay line of a traveling wave tube.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzusehen, das insbesondere gegen Erschütterungen verhältnismäßig unempfindlich Einstellungen zu erzielen gestattet.The present invention is based on the object of a novel Provide method of the type mentioned, in particular against vibrations relatively insensitive to achieve settings.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Laufzeitröhre, nachdem ihre mechanische Längsachse auf die mechanische Längsachse der Magnetanordnung wenigstens angenähert ausgerichtet ist, starr mit der Magnetanordnung verbunden wird und die Ausrichtung der magnetischen Achse der Magnetanordnung auf die Elektronenstrahlachse durch Ändern der Taumellage des Fokussierungsrohres bewirkt wird.According to the invention it is proposed that the time tube after their mechanical longitudinal axis on the mechanical longitudinal axis of the magnet arrangement at least is approximately aligned, is rigidly connected to the magnet assembly and the Alignment of the magnetic axis of the magnet arrangement with the electron beam axis is effected by changing the wobble position of the focusing tube.

An Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand im folgenden näher erläutert.On the basis of the embodiment shown in the figure the subject of the application is explained in more detail below.

Die. Laufzeitröhre ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Wanderfeldröhre 2, deren Elektronenstrahl mit Hilfe eines tonnenförmigen Dauermagneten 1 gebündelt geführt wird. An Stelle eines solchen Dauermagneten 1 kann auch eine elektromagnetische Spule oder aber eine permanentmagnetische oder elektromagnetische Magnetanordnung mit beispielsweise einmaliger Feldumkehr verwendet werden. Im allgemeinen werden sowohl die Magnetanordnung als auch die Elektronenstrahlröhre eine rotationssymmetrische Form besitzen. Die Röhre ist derart innerhalb der Magnetanordnung angebracht, daß ihre mechanische Längsachse mit der der Magnetanordnung wenigstens angenähert zusammenfällt. Wie jedoch eingangs ausgeführt, werden aus fertigungstechnischen Gründen in den seltensten Fällen auch die Elektronenstrahlachse und die magnetische Achse der Magnetanordnung zusammenfallen, weshalb es notwendig ist, zusätzliche Justiereinrichtungen vorzusehen.The. Time tube is in the illustrated embodiment Traveling wave tube 2, the electron beam of which with the help of a barrel-shaped permanent magnet 1 is bundled. Instead of such a permanent magnet 1 can also be a electromagnetic coil or a permanent magnetic or electromagnetic coil Magnet arrangement can be used with, for example, a single field reversal. In general Both the magnet arrangement and the cathode ray tube are rotationally symmetrical Own shape. The tube is mounted within the magnet assembly such that its mechanical longitudinal axis coincides at least approximately with that of the magnet arrangement. However, as stated at the beginning, from manufacturing Rarely are the reasons for the electron beam axis and the magnetic one Coincide axis of the magnet assembly, which is why it is necessary to additional Adjustment devices to be provided.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Laufzeitröhre 2 mit dem Magneten 1 derart starr verbunden, daß ihre mechanischen Achsen angenähert zusammenfallen. Nach dem Einsetzen der Laufzeitröhre 2 in die Magnetanordnung ist also eine Bewegung der Röhre innerhalb der Magnetanordnung nicht mehr möglich. Um nun eine Nachjustierung zu ermöglichen, ist innerhalb der Öffnung des Magneten 1 ein kreiszylindrisches Rohr 10 angeordnet, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus nichtmagnetischem Material besteht. Dieses Rohr 10 ist gemäß der Erfindung an einer Querschnittsebene seiner Längsachse derart innerhalb der Öffnung des Magneten 1 beweglich gelagert, daß es geringfügig getaumelt werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt dieses Rohr 10 an dem einen Ende einen kleinen Flansch 9, der die zentrische Führung des einen Endes des Rohres 10 innerhalb der Öffnung des Magneten 1 gewährleistet. Da der äußere Durchmesser des Rohres 10 etwas geringer ist als der innere Durchmesser der Öffnung des Magneten 1, kann das Rohr 10 an seinem freien Ende in radialer Richtung um einen geringen Betrag bewegt werden. An dem freien Ende des Rohres 10 kann ein ringförmiger Flansch 3 befestigt sein, welcher beispielsweise drei am Umfang gleichmäßig verteilte Stellschrauben 7 aufweist, die sich an dem Magneten 1 abstützen und mit deren Hilfe sich die eingestellte Taumellage fixieren läßt. Zur Erleichterung dieser Einstellung kann der Zwischenraum zwischen dem Flansch 3 und dem Magneten 1 durch ein elastisches Material, z. B. einem Gummiring 6, ausgefüllt werden. Durch Kleben z. B. kann der Gummiring 6 mit dem Magneten 1 und dem Flansch 3 verbunden werden und damit ein axiales Verschieben des Rohres 10 während des Justiervorganges vermieden werden.In the illustrated embodiment, the transit time tube 2 is rigidly connected to the magnet 1 in such a way that their mechanical axes approximately coincide. After the transit time tube 2 has been inserted into the magnet arrangement, movement of the tube within the magnet arrangement is no longer possible. In order to enable readjustment, a circular cylindrical tube 10 is arranged within the opening of the magnet 1, which in the illustrated embodiment consists of non-magnetic material. According to the invention, this tube 10 is movably mounted within the opening of the magnet 1 on a cross-sectional plane of its longitudinal axis in such a way that it can be wobbled slightly. In the illustrated embodiment, this tube 10 has a small flange 9 at one end, which ensures the central guidance of one end of the tube 10 within the opening of the magnet 1. Since the outer diameter of the tube 10 is slightly smaller than the inner diameter of the opening of the magnet 1, the tube 10 can be moved at its free end in the radial direction by a small amount. At the free end of the tube 10 , an annular flange 3 can be attached, which has, for example, three adjusting screws 7 evenly distributed around the circumference, which are supported on the magnet 1 and with the help of which the set wobble position can be fixed. To facilitate this setting, the space between the flange 3 and the magnet 1 can be made of an elastic material, e.g. B. a rubber ring 6, are filled. By gluing z. B. the rubber ring 6 can be connected to the magnet 1 and the flange 3 and thus an axial displacement of the tube 10 can be avoided during the adjustment process.

Damit das Fokussierungsrohr 10 seine magnetfeldbeeinflussende Aufgabe erfüllen kann, muß es wenigstens teilweise mit ferromagnetischem Material versehen sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind deshalb innerhalb des Rohres 10 abwechselnd untereinander jeweils gleiche Ringe aus nichtmagnetischem Material 4 und ferromagnetischem Material 5 angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige , ringförmige Anordnung gleichzeitig besonders günstig zur Beseitigung von defokussierenden Querfeldern ist.So that the focusing tube 10 can fulfill its task of influencing the magnetic field, it must be at least partially provided with ferromagnetic material. In the exemplary embodiment shown, identical rings made of non-magnetic material 4 and ferromagnetic material 5 are therefore alternately arranged within the tube 10. It has been shown that such an annular arrangement is at the same time particularly favorable for eliminating defocusing transverse fields.

Die Lagerung des Rohres 10 muß nicht unbedingt an seinem Ende erfolgen; sie könnte beispielsweise auch in der Mitte des Rohres 10 erfolgen. Im allgemeinen wird man jedoch die Lagerung des Rohres 10 an ein Ende legen, weil dadurch die Justiergenauigkeit erhöht wird. Auch das Rohr 10 kann gegen die Laufzeitröhre 2 abgestützt sein; dies ergibt prinzipiell keinen Unterschied, da ja die Laufzeitröhre 2 starr mit der Magnetanordnung verbunden ist.The storage of the tube 10 does not necessarily have to take place at its end; it could, for example, also take place in the middle of the tube 10. In general, however, you will put the storage of the tube 10 at one end, because this increases the adjustment accuracy. The tube 10 can also be supported against the transit time tube 2 ; in principle, this makes no difference, since the transit time tube 2 is rigidly connected to the magnet arrangement.

An dem einen Ende der Magnetanordnung kann noch eine als Anschlag für das Rohr 10 dienende Abschlußscheibe 8 angeordnet sein, die, falls sie aus ferromagnetischem Material besteht, die Wirkung eines Polschuhes ausüben kann. Ebenso' kann gegebenenfalls auch der an dem Rohr 10 angebrachte Flansch 3 aus ferromagnetischem Material bestehen.At one end of the magnet arrangement, another can be used as a stop be arranged for the tube 10 serving cover plate 8, which, if made of ferromagnetic Material consists that can exert the effect of a pole piece. Likewise 'can optionally the flange 3 attached to the tube 10 also consist of ferromagnetic material.

Der in dem Ausführungsbeispiel dargestellte spezielle Aufbau des Fokussierungsrohres 10 kann auch abgeändert werden, beispielsweise in der Art, daß das ganze Fokussierungsrohr aus abwechselnd aneinander befestigten, beispielsweise aneinandergelöteten, untereinander gleichen Ringen aus magnetischem und nichtmagnetischem Material besteht. Das Fokussierungsrohr kann auch nur aus einem ferromagnetischen Material bestehen, dessen Querschnittsprofil aber derart beschaffen sein muß, daß das Bündelungsfeld nur unwesentlich geschwächt wird und die trotzdem gewünschte Beeinflussung des Feldes erreicht werden kann.The special construction of the focusing tube shown in the exemplary embodiment 10 can also be modified, for example in the way that the entire focusing tube alternately attached to one another, for example soldered to one another same rings made of magnetic and non-magnetic material. The focusing tube can also consist of just one ferromagnetic material, its cross-sectional profile but must be such that the bundling field is only slightly weakened and the desired influencing of the field can be achieved.

Claims

Claims: 1. Method for aligning the magnetic axis a preferably rotationally symmetrical magnet arrangement for bundled guidance of the electron beam of a time-of-flight tube, in particular traveling wave tube, to the Electron beam axis of the transit time tube arranged within the magnet arrangement, that in the entire area of the bundled beam guidance by one at least partially ferromagnetic, circular cylindrical focusing tube is surrounded by a Point of its longitudinal axis can be moved slightly tumbling and can be fixed in any position is, characterized in that the travel time tube after its mechanical longitudinal axis aligned at least approximately to the mechanical longitudinal axis of the magnet arrangement is, is rigidly connected to the magnet assembly and the alignment of the magnetic Axis of the magnet arrangement on the electron beam axis by changing the dew point the focusing tube is effected.

2. Order to carry out the procedure according to claim 1, characterized in that the magnet arrangement consists of one or consists of several hollow cylindrical permanent magnets.

3. Order for implementation of the method according to claim 1, characterized in that the magnet arrangement consists of one or more magnetic coils.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the focusing tube consists of a tube made of non-magnetic Material consists of spaced apart ferromagnetic rings wearing.

5. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the focusing tube alternating ferromagnetic and non-magnetic rings consists.

6. Arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the focusing tube has at one end a flange on which the Means for fixing any wobble position are attached. Considered References: U.S. Patent No. 2,871,395.