DE1291420B - Magnetic focusing device for an elongated field tube - Google Patents

Magnetic focusing device for an elongated field tube

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DE1291420B DEV17751A DEV0017751A DE1291420B DE 1291420 B DE1291420 B DE 1291420B DE V17751 A DEV17751 A DE V17751A DE V0017751 A DEV0017751 A DE V0017751A DE 1291420 B DE1291420 B DE 1291420B
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Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische vorgesehen ist (Konusring), der die LauffeldröhreThe invention relates to a magnetic is provided (conical ring), which the barrel tube

Fokussiereinrichtung zur Erzeugung eines angenähert dicht umschließt und dessen (größere) GrundflächeFocusing device for generating an approximately tightly enclosing and its (larger) base area

homogenen Magnetfelder für die gebündelte Führung der (größeren) Grundfläche des anderen Konusringeshomogeneous magnetic fields for the bundled guidance of the (larger) base of the other conical ring

des Elektronenstrahls einer langgestreckten Lauffeld- zugekehrt ist, und daß an den Kegelflächen der röhre, bei der zwei zueinander koaxiale, dickwandige 5 Konusring angreifende Stellschrauben zur Zentrie-of the electron beam is facing an elongated Lauffeld-, and that on the conical surfaces of the tube, in which two coaxial, thick-walled 5 conical ring engaging adjusting screws for centering

hohlzylindrische Polschuhe die Endabschnitte der rung der Lauffeldröhre in der FokussiereinrichtungHollow cylindrical pole pieces the end sections of the running field tube in the focusing device

Lauffeldröhre, in denen jeweils ein über den Quer- vorgesehen sind.Lauffeldröhre, in each of which one is provided across the transverse.

schnitt der Lauffeldröhre sich erstreckendes, Vorzugs- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weise scheibenartiges, ferromagnetisches Teil vor- ist in der nachstehenden Beschreibung im Zusammengesehen ist, in mehr oder weniger geringem Abstand io hang mit den Figuren erörtert. Von den Figuren zeigt derart umschließen'^ daß die einander zugewandten · Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Lauffeldröhre Enden der Polschuhe etwa in Höhe der einander zu- (Rückwärtswellenoszillatorröhre), die vorteilhaft in gewandten Stirnseiten {der vorgenannten ferromagner Verbindung mit einer erfindungsgemäßen magnetitischen Teile zu liegen kommen. sehen Fokussiereinrichtung betrieben wird,Section of the running wave tube extending, preferred embodiment of the invention wise disk-like, ferromagnetic part is seen in the following description together is discussed with the figures at a more or less small distance. From the figures shows enclose in such a way that the mutually facing Fig. 1 shows a longitudinal section through a barrel tube Ends of the pole shoes approximately at the level of the one towards each other (backward wave oscillator tube), which are advantageous in facing end faces {of the aforementioned ferromagnetic connection with a magnetitic according to the invention Parts come to rest. see focusing device is operated,

In der deutschen Patentschrift 933 579 ist eine ma- 15 Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungs-In the German patent specification 933 579 a ma 15 Fig. 2 is a longitudinal section through an invention

gnetische Fokussiereinrichtung für eine langgestreckte gemäße Fokussiereinrichtung, in die die LauffeldröhreMagnetic focusing device for an elongated, contemporary focusing device into which the barrel tube

Lauffeldröhre beschrieben; die' zwei U-förmige Per- gemäß Fig. 1 eingesetzt ist,Lauffeldröhre described; the 'two U-shaped Per- is inserted according to Fig. 1,

manentmagneten verwendet, welche mit ihren ein- F i g. 3 a und 3 b Darstellung des axialen magneti-Manentmagneten used, which with their single F i g. 3 a and 3 b Representation of the axial magnetic

ander gegenüberliegenden gleichnamigen Polen an sehen Feldstärkeverlaufs ohne und mit den bei der hohlzylindrischen Polschuhen angesetzt sind, die die 20 erfindungsgemäßen Fokussiereinrichtung verwende-at the opposite poles of the same name see the field strength curve without and with the at hollow cylindrical pole pieces are attached, which use the 20 focusing device according to the invention

Enden der Lauffeldröhre umschließen. Um ein an- ten ferromagnetischen Hohlzylindern,Enclose the ends of the Lauffeld tube. In order to create an ante ferromagnetic hollow cylinder,

genähert homogenes Magnetfeld zu erhalten, sind da- Der Hauptteil der in Fi g. 1 dargestellten Lauffeld-To obtain an approximate homogeneous magnetic field, the main part of the in Fi g. 1 shown running field

bei um die Elektronenröhre weichmagnetische Kraft- röhre ist ein zylindrischer metallischer Körper 1, derIn the case of a magnetically soft power tube around the electron tube, there is a cylindrical metallic body 1, the

flußführungsmittel angeordnet, welche sich ohne in der Längsrichtung eine Bohrung besitzt, die verUnterbrechung zwischen den hohlzylindrischen Pol- 25 schiedene Durchmesser an den verschiedenen StellenFlux guide arranged, which has a bore in the longitudinal direction without the interruption between the hollow cylindrical pole different diameters at the various points

schuhen erstrecken und deren Dicke sich in bestimm- aufweist; der zylindrische Körper 1 ist bei einer typi-shoes extend and the thickness of which is determined in; the cylindrical body 1 is in a typical

ter Weise ändert. Diese Kraftflußführungsmittel kön- sehen Ausführungsform etwa 4 cm lang und besitztter way changes. This power flow guide means can see embodiment about 4 cm long and has

nen aus einem Hohlzylinder oder aus zwei einander eine Bohrung, deren Durchmesser an der engstenNEN from a hollow cylinder or from two each other a bore, the diameter of which is the narrowest

gegenüberliegenden Platten bestehen. Im letztgenann- Stelle etwa 5 mm beträgt. In dem mittleren engen Abten Fall können die üblicherweise zur Zu- bzw. Ab- 30 schnitt der Bohrung ist eine als Verzögerungsleitungopposing plates exist. In the latter place is about 5 mm. In the middle narrow abbot Case can usually be used to cut or section the bore as a delay line

führung der Hochfrequenzenergie benutzten Hohl- dienende Wendel 2 unverrückbar eingesetzt, die bei-guiding the high-frequency energy used hollow-serving helix 2 immovable inserted, the two-

leiter ohne Schwierigkeit seitlich herausgeführt wer- spielsweise von drei im Abstand angeordneten Saphir-conductors are led out laterally without difficulty, for example, from three spaced sapphire

den. " stäben 3 fixiert gehaltert ist.the. "rods 3 is held in a fixed position.

Bei einer anderen Ausführungsform (deutsche Aus- Das kathodenseitige Ende der Röhre besteht aus legeschrift 1006 534) ist das dort als Kraftfluß- 35 einem hohlzylindrischen Ansatzteil 4, der mit demIn another embodiment (German Aus The cathode-side end of the tube consists of Legeschrift 1006 534) is there as a power flow 35 a hollow cylindrical extension part 4, which with the

führungsmittel benutzte ferromagnetische Rohr (Füh- unteren Ende des Hauptteils 1 verlötet ist, und einemGuide means used ferromagnetic tube (Füh- lower end of the main part 1 is soldered, and a

rungsrohr) im Bereich der Hohlleiterkoppelstelle scheibenförmigen Weicheisenpolstück 5, welches anapproximately tube) in the area of the waveguide coupling point disc-shaped soft iron pole piece 5, which at

unterbrochen und in besonderer Weise ausgebildet, dem unteren Ende des Änsatzteils 4 befestigt ist. Aninterrupted and designed in a special way, the lower end of the attachment part 4 is attached. At

um die Homogenität des magnetischen Bündelungs- dem Polstück 5 ist ein becherförmiger Teil 6 und an feldes nicht zu sehr zu beeinträchtigen. 40 diesem eine keramische Abschlußscheibe 7 befestigt.around the homogeneity of the magnetic bundling the pole piece 5 is a cup-shaped part 6 and on not affecting the field too much. 40 this a ceramic cover plate 7 attached.

In beiden Fällen./ij3t:;die Ausbildung der verwen- Das Strahlerzeugungssystem erzeugt einen Elektro-In both cases. / Ij3t:; the formation of the use- The beam generating system generates an electrical

deten Kraftflußführungsmittel verhältnismäßig korn- nenhohlstrahl. Es besteht aus einer Kathodenhülse 21,The force flow guide means have a relatively hollow grain jet. It consists of a cathode sleeve 21,

pliziert. 22 mit einer eine ebene Emissionsfläche aufweisendenplicated. 22 with a flat emission surface

Aufgabe der Erfindung ist es, eine magnetische Kathode 23, einer äußeren Fokussierungselektrode Fokussiereinrichtung' für eine langgestreckte Lauf- 45 13, einer inneren Fokussierungselektrode 24, einerThe object of the invention is to provide a magnetic cathode 23, an outer focusing electrode focusing device ' for an elongated barrel 45 13, an inner focusing electrode 24, a

feldröhre zu schaffen, bei der die zur seitlichen Her- gitterförmigen Steuerelektrode 12 und einer Be-to create field tube, in which the lateral grid-shaped control electrode 12 and a loading

ausführung eines Koppelhohlleiters unterbrochenen schleunigungsanode 28.Execution of a coupling waveguide interrupted acceleration anode 28.

Kraftflußführungsmittel einfach ausgebildet sind und Am oberen Röhrenende ist am Hauptteil 1 einPower flow guide means are simple and at the upper end of the tube is on the main part 1

verhältnismäßig leicht'einstellbar sind. scheibenförmiges Weicheisenpolstück 31 befestigt, anare relatively easy to adjust. disc-shaped soft iron pole piece 31 attached to

Diese Aufgabe wird bei einer magnetischen Fokus- 50 das sich zwei metallische becherförmige Teile 32 undThis task is performed in a magnetic focus 50 that has two metallic cup-shaped parts 32 and

siereinrichtung der eingangs genannten Art gemäß 33 mit einem zwischenliegenden ringförmigen isolie-control device of the type mentioned in accordance with 33 with an intermediate ring-shaped insulating

der Erfindung dadurch gelöst, daß zusätzliche, koaxial renden Teil 34, der aus Keramik bestehen kann, an-the invention solved in that additional, coaxially generating part 34, which may consist of ceramic,

zu den dickwandigen Polschuhen angeordnete und schließen. Das obere Ende des zweiten becherförmi-arranged to the thick-walled pole pieces and close. The upper end of the second cup-shaped

von der Peripherie, !derselben ausgehende dünn- gen Teils 33 ist durch einen Verschluß 35 abgeschlos-from the periphery,! of the same extending thin part 33 is closed by a closure 35-

wandige ferromagnetische Hohlzylinder gleichen 55 sen.walled ferromagnetic hollow cylinder same 55 sen.

Innen- und Außendurchmessers vorgesehen sind, die F i g. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Fokussiersich in axialer Richtung mehr oder weniger weit in einrichtung, die einen Permanentmagneten verwenden Bereich zwischen den Polschuhen erstrecken det. Der Permanentmagnet besteht aus zwei becher-(Korrekturzylinder). förmigen Magnetteilen 52 und 53, die miteinander Die als Kraftflußführungsmittel vorgesehenen Kor- 60 durch Bolzen 54 verbunden sind. Polschuhe 55 und rekturzylinder sind zweckmäßigerweise in axialer 56 sind an dem Magneten mittels Halterungsorganen Richtung verschiebbar angeordnet. 57 und 58 befestigt. An den Enden der in die Fokus-Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung siereinrichtung eingesetzten Oszillatorröhre der sieht vor, daß etwa in Höhe der einander zugewand- F i g. 1 sind nichtmagnetische Konusringe 59 und 61 ten Stirnseiten der Polschuhe — und damit auch 65 vorgesehen, die jeweils mit drei zugespitzten, die PoI-etwa in Höhe der einander zugewandten Stirnseiten schuhe 55 und 56 durchsetzenden Schrauben 62 zuder vorgenannten ferromagnetischen Teile — jeweils sammenwirken, um die Oszillatorröhre in der Fokusein kegelstumpfförmiger, nicht ferromagnetischer Ring siereinrichtung zu zentrieren. An den PolschuhenInside and outside diameter are provided, the F i g. Fig. 2 shows a focusing device according to the invention in the axial direction more or less far in equipment that use a permanent magnet Area between the pole pieces extend det. The permanent magnet consists of two cup (correction cylinders). shaped magnet parts 52 and 53 which are connected to one another by bolts 54. Pole pieces 55 and Rectification cylinders are expediently in the axial 56 are attached to the magnet by means of holding members Direction displaceable arranged. 57 and 58 attached. At the ends of the in focus-one preferred embodiment of the invention sieinrichtung used oscillator tube of the provides that approximately at the level of the mutually facing F i g. 1 are non-magnetic cone rings 59 and 61 th end faces of the pole shoes - and thus also 65 provided, each with three pointed, the PoI - for example at the height of the facing end faces shoes 55 and 56 penetrating screws 62 zuder aforementioned ferromagnetic parts - each work together to keep the oscillator tube in focus frustoconical, non-ferromagnetic ring centering device. On the pole pieces

sind, beispielsweise durch Punktschweißen, erfindungsgemäße ferromagnetische Hohlzylinder (Korrekturzylinder) 63 und 64 vorgesehen, um die magnetischen Feldlinien in die richtigen Bahnen zu leiten.are, for example by spot welding, ferromagnetic hollow cylinders (correction cylinders) according to the invention 63 and 64 are provided in order to guide the magnetic field lines in the correct paths.

Im dargestellten Beispiel ist der Hohlzylinder 63 kürzer als der Hohlzylinder 64. Es kann aber in vielen Fällen wünschenswert sein, den Zylinder 63 so weit zu verlängern, daß der Abstand zwischen den Zylindern gerade gestattet, den Hohlleiter 43 herauszuführen. In the example shown, the hollow cylinder 63 is shorter than the hollow cylinder 64. However, many Cases be desirable to extend the cylinder 63 so far that the distance between the cylinders just allowed to lead out the waveguide 43.

In F i g. 3 a ist die axiale magnetische Feldstärke zwischen den Polschuhen 55 und 56 dargestellt, wenn keine der Korrektur dienenden magnetischen Hohlzylinder 63 und 64 vorgesehen sind; in F i g. 3 b ist die axiale magnetische Feldstärke wiedergegeben, wenn die Hohlzylinder 63 und 64 sich in ihrer Arbeitsstellung befinden. Man erkennt, daß ohne Anwendung der magnetischen Korrekturzylinder eine Schwankung der magnetischen Feldstärke von etwa 15 % festzustellen ist; wenn die magnetischen Korrekturzylinder vorgesehen sind, ist die Schwankung nur 2 %>. Ohne magnetische Korrekturzylinder beult sich das magnetische Feld in dem Luftspalt zwischen den Polschuhen aus. Ein solches Ausbeulen des Feldes entspricht einer magnetischen Zerstreuungslinse, was eine nachteilige Wirkung auf die Elektronenbahnen zur Folge hat. Die magnetischen Korrekturzylinder 63, 64 verringern in beträchtlichem Maß das Ausbeulen des magnetischen Feldes zwischen den Polschuhen. Sie haben zur Folge, daß sich im Elektronen-Strahlbereich zusätzlich eine Krümmung der magnetischen Feldlinien ergibt, welche der Krümmung entgegengesetzt ist, die das zuvor sich ausbeulende Feld im Elektronenstrahlbereich besitzt. Es ergibt sich dadurch ein praktisch konstantes axiales Feld, wenn man eine bestimmte Anordnung der Korrekturzylinder vorsieht.In Fig. 3 a, the axial magnetic field strength between the pole pieces 55 and 56 is shown when no corrective hollow magnetic cylinders 63 and 64 are provided; in Fig. 3 b is the axial magnetic field strength shown when the hollow cylinder 63 and 64 are in their Working position. It can be seen that without using the magnetic correction cylinder a Fluctuation of the magnetic field strength of about 15% can be determined; when the magnetic correction cylinder are provided, the fluctuation is only 2%>. Without a magnetic correction cylinder it bulges the magnetic field in the air gap between the pole pieces. Such a bulging of the field corresponds to a magnetic diverging lens, which has an adverse effect on the electron trajectories has the consequence. The magnetic correction cylinders 63, 64 considerably reduce the bulging of the magnetic field between the pole pieces. They have the consequence that they are in the electron beam range additionally results in a curvature of the magnetic field lines which is opposite to the curvature which has the previously bulging field in the electron beam area. It arises from it a practically constant axial field if one has a certain arrangement of the correction cylinders provides.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel benutzt einen Permanentmagneten; es ist indessen auch möglich, einen Elektromagneten zu verwenden.The present embodiment uses a permanent magnet; however, it is also possible to use an electromagnet.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Magnetische Fokussiereinrichtung zur Erzeugung eines angenähert homogenen Magnetfeldes für die gebündelte Führung des Elektronen-Strahls einer langgestreckten Lauffeldröhre, bei der zwei zueinander koaxiale, dickwandige hohlzylindrische Polschuhe die Endabschnitte der Lauffeldröhre, in denen jeweils ein über den Querschnitt der Lauffeldröhre sich erstreckendes, vorzugsweise scheibenartiges, ferromagnetisches Teil vorgesehen ist, in mehr oder weniger geringem Abstand derart umschließen, daß die einander zugewandten Enden der Polschuhe etwa in Höhe der einander zugewandten Stirnseiten der vorgenannten ferromagnetischen Teile zu liegen kommen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche, koaxial zu den dickwandigen Polschuhen (55, 56) angeordnete und von der Peripherie derselben ausgehende, dünnwandige ferromagnetische Hohlzylinder (63,64) gleichen Innen- und Außendurchmessers vorgesehen sind, die sich in axialer Richtung mehr oder weniger weit in den Bereich zwischen den Polschuhen (55, 56) erstrecken (Korrekturzylinder).1. Magnetic focusing device for generating an approximately homogeneous magnetic field for the bundled guidance of the electron beam of an elongated barrel tube of the two coaxial, thick-walled, hollow-cylindrical pole shoes, the end sections of the Lauffeldröhre, in each of which one extending over the cross section of the Lauffeldtube, preferably disc-like, ferromagnetic part is provided, to a greater or lesser extent Enclose the distance in such a way that the facing ends of the pole pieces approximately in Height of the facing end faces of the aforementioned ferromagnetic parts to lie come, characterized in that additional, coaxial with the thick-walled pole pieces (55, 56) arranged and starting from the periphery of the same, thin-walled ferromagnetic Hollow cylinders (63,64) of the same inner and outer diameter are provided, which are in the axial direction more or less far into the area between the pole pieces (55, 56) extend (correction cylinder). 2. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in Höhe der einander zugewandten Stirnseiten der Polschuhe (55, 56) — und damit auch etwa in Höhe der einander zugewandten Stirnseiten der vorgenannten ferromagnetischen Teile (5,31) — jeweils ein kegelstumpfförmiger, nicht ferromagnetischer Ring (59, 61) vorgesehen ist (Konusring), der die Lauffeldröhre dicht umschließt und dessen (größere) Grundfläche der (größeren) Grundfläche des anderen Konusringes zugekehrt ist, und daß an den Kegelflächen der Konusringe (59,61) angreifende Stellschrauben (62) zur Zentrierung der Lauffeldröhre in der Fokussiereinrichtung vorgesehen sind.2. Focusing device according to claim 1, characterized in that approximately at the level of each other facing end faces of the pole shoes (55, 56) - and thus also approximately at the level of each other facing end faces of the aforementioned ferromagnetic parts (5,31) - each a frustoconical, non-ferromagnetic ring (59, 61) is provided (conical ring), which the barrel tube tightly encloses and its (larger) base area of the (larger) base area of the other conical ring is facing, and that on the conical surfaces of the conical rings (59,61) acting Adjusting screws (62) are provided for centering the barrel tube in the focusing device are. 3. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturzylinder (63,64) in axialer Richtung verschiebbar angeordnet sind.3. Focusing device according to claim 1 or 2, characterized in that the correction cylinder (63,64) are arranged displaceably in the axial direction. 4. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Fokussierungsmagnet ein Permanentmagnet dient, der aus zwei gleichen becherförmigen Teilen (52,53) besteht, in deren Bodenteilen die Polschuhe (55, 56) koaxial eingesetzt sind, und daß zum Durchführen einer Hochfrequenzzu- oder -abführungsleitung (48) der Lauffeldröhre eine radiale Durchtrittsöffnung im Fokussierungsmagneten vorgesehen ist.4. Focusing device according to claim 1 or one of the following, characterized in that that a permanent magnet is used as the focusing magnet, which consists of two identical cup-shaped Parts (52,53) consists in the bottom parts of which the pole shoes (55, 56) are inserted coaxially, and that for passing through a high-frequency feed or discharge line (48) of the traveling wave tube a radial passage opening is provided in the focusing magnet. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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