DE1293917B

DE1293917B - Wanderfeld-Verstaerkerroehre

Info

Publication number: DE1293917B
Application number: DEE17551A
Authority: DE
Inventors: Haas Laird K S
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1958-05-15
Filing date: 1959-04-27
Publication date: 1969-04-30
Also published as: US2984762A; DE1291837B; GB906274A; DE1293911B; NL239266A; NL105112C; FR1224509A

Description

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Die Erfindung betrifft eine langgestreckte Wander- Bei Leistungsröhren kann am kollektorseitigen

feld-Verstärkerröhre mit einem Elektronenstrahl- Röhrenende eine Kühlvorrichtung lösbar befestigt erzeugungssystem am einen und einer länglichen, mit werden. Bei der Röhre gemäß der Erfindung ist es einer Bohrung zum Auffangen der Strahlelektronen dann möglich, daß die Kühlvorrichtung als Kuppversehenen Auffangelektrode (Kollektor) am anderen 5 lungselement für eine weiterführende koaxiale Hoch-Röhrenende sowie mit einer vom Elektronenstrahl frequenzausgangsleitung ausgebildet ist. durchsetzten wendeiförmigen Verzögerungsleitung, Zur Wellenwiderstandsanpassung ist es zweck-

die in einem zugleich als Vakuumhülle dienenden, mäßig, daß sich — in Strahlrichtung gesehen — der rohrförmigen metallischen Gehäuse gleichbleibenden Innenleiter des Kopplungsleitungsstückes konisch ver-Außendurchmessers angeordnet ist und die an ihrem io dickt und der Kollektor zunächst keilförmig verdickt strahlerzeugerseitigen Ende an eine Hochfrequenz- und dann keilförmig verjüngt.

eingangsleitung und an ihrem kollektorseitigen Ende Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug-

an eine in Richtung der Röhrenachse sich erstrek- nähme auf das in der Zeichnung dargestellte Auskende koaxiale Hochfrequenzausgangsleitung, bis zu führungsbeispiel näher erläutert, der sich auch das rohrförmige metallische Gehäuse 15 Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Röhre erstreckt, gekoppelt ist. nach der Erfindung;

Derartige Wanderfeld-Verstärkerröhren sind bei- F ig. 2 ist ein Schnitt längs Linie 2-2 in F i g. 1 und

spielsweise aus der französischen Patentschrift F i g. 3 stellt einen Schnitt längs Linie 3-3 in F i g. 1

969 866 grundsätzlich bekannt. dar.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Wanderfeld-Ver- 20 Die dargestellte Röhre weist ein Strahlerzeugungsstärkerröhre der beschriebenen Art zu schaffen, deren system 10, eine wendeiförmige Verzögerungsleitung in besonderer Weise ausgebildetes kollektorseitiges 42 und eine Auffangelektrode (Kollektor) 12 auf. Ende nicht nur eine hinreichende Kühlung des KoI- Das Strahlerzeugungssystem 10 bildet keinen Teil

lektors, sondern auch eine sehr breitbandige Aus- der vorliegenden Erfindung und braucht deshalb nicht kopplung gestattet, ohne daß der Durchmesser des 25 näher erläutert zu werden. Man erkennt, daß die als Vakuumhülle dienenden Gehäuseteils im Ver- koaxiale Hochfrequenzeingangsleitung 62 sich durch gleich zum Gehäusedurchmesser im Bereich der Ver- das strahlerzeugerseitige Röhrenende bis zur wendelzögerungsleitung sich ändert. förmigen Verzögerungsleitung 42 erstreckt, die von

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch einer metallischen Vakuumhülle in Form eines gelöst, daß der Kollektor von einem im Innern des 30 Molybdänzylinders 44 koaxial umgeben ist. rohrförmigen metallischen Gehäuses angeordneten Der Kollektor 12 der Röhre ist in einer — den

Metallteil gebildet ist, dessen überwiegend aus Teilen gleichen Durchmesser aufweisenden — Verlängerung einer kreiszylindrischen Mantelfläche bestehende Um- des Zylinders 44 untergebracht; zwecks leichterer fangsfläche mit der Innenfläche des rohrförmigen me- Herstellung ist diese Verlängerung aus einem getrenntallischen Gehäuse in engem thermischem Kontakt 35 ten Metallzylinder 65 hergestellt. Der Kollektor 12 besteht, daß des weiteren zwischen der wendeiförmigen steht aus einem Metallblock, beispielsweise einem Verzögerungsleitung und der koaxialen Hoch- Kupferblock, und weist eine Bohrung 66 auf, die frequenzausgangsleitung ein aus einem Innen- und schräg zur Strahlachse (Röhrenachse) verläuft, so einem Außenleiter bestehendes Kopplungsleitungs- daß von den Kollektorwandungen emittierte Sekunstück vorgesehen ist, dessen Innenleiter an seinem 4° därelektronen daran gehindert werden, den Kollektor einen Ende mit der wendeiförmigen Verzögerungs- zu verlassen. Das strahlerzeugerseitige Ende der Bohleitung und an seinem anderen Ende mit dem Innen- rung 66 ist mit der Röhrenachse ausgefluchtet. Die leiter der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung obere Seite des Kollektors ist doppelt keilförmig abgalvanisch verbunden ist und dessen Außenleiter im geschrägt, verläuft also gleichfalls jeweils schräg zur Bereich des Kollektors sowohl von einem Teil des 45 Röhrenachse, so daß unter anderem Platz für einen rohrförmigen metallischen Gehäuses als auch von dem zum ausgangsseitigen Röhrenende hin sich konisch Teil des Kollektors gebildet ist, der mit der Innen- verdickenden Kopplungsleiter 67 geschaffen wird, fläche des rohrförmigen metallischen Gehäuses nicht ohne daß der Durchmesser der vom Zylinder 65 geinengem thermischem Kontakt steht, und daß schließ- bildeten Vakuumhülle über den Durchmesser der lieh das Kopplungsleitungsstück entsprechend der 50 Vakuumhülle im Bereich der Verzögerungsleitung 42 Wellenwiderstandsanpassung zwischen der wendel- hinaus vergrößert werden müßte, förmigen Verzögerungsleitung und der koaxialen Der Zylinder 65 dient dabei zusammen mit der

Hochfrequenzausgangsleitung ausgebildet ist. oberen, abgeschrägten Kollektorfläche als Außen-

Infolge der geschilderten Bauart gemäß der Erfin- leiter des Kopplungsleitungsstücks; dessen Innendung ist es möglich, daß das rohrförmige metallische 55 leiter ist der Kopplungsleiter 67. Das strahlerzeuger-Gehäuse auch noch einen Teilabschnitt des Außen- seitige Ende des Kopplungsleiters 67 weist eine Bohleiters der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung rung auf, in welche ein Metallröhrchen 68 eingelötet bildet und daß an der Übergangsstelle zwischen dem ist, das als Träger für das Ende des Kopplungs-Kopplungsleitungsstück und der koaxialen Hochfre- leiters 67 dient. Das Röhrchen 68 wird seinerseits von quenzausgangsleitung eine hochfrequenzenergie- 60 einer keramischen Muffe 69 gehaltert, welche auf der durchlässige ringscheibenförmige Trennwand aus Iso- Oberseite des Kollektors 12 angelötet ist. Das kolliermaterial vakuumdicht angebracht ist. lektorseitige Ende der wendeiförmigen Verzögerungs-

Um zu verhindern, daß Sekundärelektronen, die leitung ist mit dem Röhrchen 68 durch ein gerades im Kollektor ausgelöst werden, den Kollektor ver- Leiterstück verbunden. Der Zylinder 65 umfaßt ein lassen, wird dieser zweckmäßig so ausgebildet, daß 65 besonderes Segment 71, welches angelötet wird, die im Kollektor zum Auffangen der Strahlelektronen nachdem das Röhrchen 68 und die Muffe 69 in der vorgesehene Bohrung bezüglich der Strahlachse richtigen Lage angebracht worden sind. (Röhrenachse) geneigt ist. Das ausgangsseitige Ende des Zylinders 65 ist

durch eine keramische Trennwand 72 verschlossen, die auf ihrem äußeren Umfang metallisiert und vakuumdicht eingelötet ist. Die Trennwand 72 ist zur Aufnahme des metallenen Zapfens 74 eines kreiszylindrischen Metallteils 73 durchbohrt, das zugleich den Innenleiter der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung 78 bildet. Die Bohrung in der Trennwand 72 ist metallisiert und mit dem Zapfen 74 und dem Metallteil 73 vakuumdicht verlötet. Eine Muffe 75 aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Tetrafluoräthylen, ist zwischen dem Innen- und dem Außenleiter der Hochfrequenzausgangsleitung 78 eingepreßt. Das äußere Ende des Metallteiles 73 ist in üblicher Weise für die Aufnahme des Innenleiterendes einer weiterführenden koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung ausgebildet.

Die mit Kühlrippen 77 versehene Kühlvorrichtung 76 ist abnehmbar ausgebildet. Der die Verzögerungsleitung 42 enthaltende Teil der Röhre kann somit in eine magnetische Fokussieranordnung eingesetzt wer- ao den, die einen minimalen inneren Durchmesser besitzt. Um die Kühlvorrichtung 76 abnehmen zu können, ist sie, wie in den F i g. 2 und 3 ersichtlich, bei 78 geschlitzt. Bolzen 80 gehen quer durch die Kühlvorrichtung hindurch; sie dienen dazu, diese auf dem Zylinder 65 festzuklemmen. Die Bolzen 80 werden gelöst, und die Kühlvorrichtung wird abgenommen, wenn die Röhre ausgebaut werden soll. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, erstreckt sich das rechte Ende der Kühlvorrichtung 76 über den Zylinder 65 hinaus und ist auf der Außenseite mit einem Gewinde versehen, das für die Kupplung mit einer weiterführenden koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung dient.

Claims

Patentansprüche: ,.

1. Langgestreckte Wanderfeld-Verstärkerröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem am einen und einer länglichen, mit einer Bohrung zum Auffangen der Strahlelektronen versehenen Auffangelektrode (Kollektor) am anderen Rohrenende sowie mit einer vom Elektronenstrahl durchsetzten wendeiförmigen Verzögerungsleitung, die in einem zugleich als Vakuumhülle dienenden, rohrförmigen metallischen Gehäuse gleichbleibenden Außendurchmessers angeordnet ist und die an ihrem strahlerzeugerseitigen Ende an eine Hochfrequenzeingangsleitung und an ihrem kollektorseitigen Ende an eine in Richtung der Röhrenachse sich erstreckende koaxiale Hochfrequenzausgangsleitung, bis zu der sich auch das rohrförmige metallische Gehäuse erstreckt, gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (12) von einem im Innern des rohrförmigen metallischen Gehäuses (65) angeordneten Metallteil gebildet ist, dessen überwiegend aus Teilen einer kreiszylindrischen Mantelfläche bestehende Umfangsfläche mit der Innenfläche des rohrförmigen metallischen Gehäuses (65) in engem thermischem Kontakt steht, daß des weiteren zwischen der wendeiförmigen Verzögerungsleitung (42) und der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung (78) ein aus einem Innen- und einem Außenleiter bestehendes Kopplungsleitungsstück vorgesehen ist, dessen Innenleiter (67) an seinem einen Ende mit der wendeiförmigen Verzögerungsleitung (42) und an seinem anderen Ende mit dem Innenleiter (73) der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung (78) galvanisch verbunden ist und dessen Außenleiter im Bereich des Kollektors (12) sowohl von einem Teil des rohrförmigen metallischen Gehäuses (65) als auch von dem Teil des Kollektors (12) gebildet ist, der mit der Innenfläche des rohrförmigen metallischen Gehäuses (65) nicht in engem thermischem Kontakt steht, und daß schließlich das Kopplungsleitungsstück entsprechend der Wellenwiderstandsanpassung zwischen der wendeiförmigen Verzögerungsleitung (42) und der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung (78) ausgebildet ist.

2. Wanderfeldverstärkerröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Wellenwiderstandsanpassung — in Strahlrichtung gesehen — der Innenleiter (67) des Kopplungsleitungsstückes konisch verdickt und der Kollektor (12) zunächst keilförmig verdickt und dann keilförmig verjüngt.

3. Wanderfeldverstärkerröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige metallische Gehäuse (65) auch noch einen Teilabschnitt des Außenleiters der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung (78) bildet und daß an der Übergangsstelle zwischen dem Kopplungsleitungsstück und der koaxialen Hochfrequenzausgangsleitung (78) eine hochfrequenzenergiedurchlässige ringscheibenförmige Trennwand (72) aus Isoliermaterial vakuumdicht angebracht ist.

4. Wanderfeldverstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kollektor (12) zum Auffangen der Strahlelektronen vorgesehene Bohrung (66) bezüglich der Strahlachse (Röhrenachse) geneigt ist.

5. Wanderfeldverstärkerröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer an dem rohrförmigen metallischen Gehäuse im Bereich des Kollektors lösbar befestigten Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (76) als Kupplungselement für eine weiterführende koaxiale Hochfrequenzausgangsleitung ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen