DE1295095B

DE1295095B - Magnetron oscillator tubes

Info

Publication number: DE1295095B
Application number: DEL36655A
Authority: DE
Inventors: Crapuchettes Paul W
Original assignee: Litton Industries Inc
Current assignee: Litton Industries Inc
Priority date: 1959-04-15
Filing date: 1959-09-25
Publication date: 1969-05-14
Also published as: GB888815A; US3104305A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Magnetronoszillator- Röhre besitzt zwei Gehäuseteile 26 und 28, die einen röhre mit einem im wesentlichen metallischen Röh- rohrförmigen Kolben bilden, der an einem Ende von renkörper, dessen eine Stirnseite mit einem Energie- einem Energieaustrittsfenster 30 und am anderen austrittsfenster vakuumdicht verschlossen ist, mit Ende von einem Kathodenanschluß 34 abgeschlossen einer zentrischen Kathode und einer die Kathode 5 ist. Innerhalb des Kolbens befindet sich eine zylinaxial umgebenden, einen oder mehrere Hohlraum- drische Anode 35, die eine Kathode 36 umschließt, resonatoren enthaltenden Anode, an deren Stirn- Letztere ist elektrisch und mechanisch mit zwei Seiten jeweils ein Polschuh angeordnet ist, und mit Anschlußringen 37 und 38 verbunden. Ferner besitzt einem Auskoppelleiter zur Entnahme der erzeugten die Magnetronröhre zwei Polschuhe 42 und 44, die Hochfrequenzenergie aus dem bzw. einem der Hohl- ίο an den Stirnseiten der Anode vorgesehen sind und raumresonatoren, der, exzentrisch zur Kathode und durch Zwischenstücke 46 und 48 aus unmagnein axialer Richtung verlaufend, den einen Polschuh tischem Material (z. B. Kupfer) von der Anode durchsetzt und sich in den Raum zwischen diesem getrennt sind.The invention relates to a magnetron oscillator tube has two housing parts 26 and 28, the one tube with a substantially metallic tubular tubular piston which at one end of Ren body, one end face with an energy one energy exit window 30 and on the other exit window is closed in a vacuum-tight manner, terminated at the end by a cathode connection 34 one central cathode and one the cathode 5. Inside the piston there is a cylinaxial surrounding, one or more cavity anode 35, which encloses a cathode 36, anode containing resonators, at the end of which the latter is electrically and mechanically with two A pole piece is arranged on each side and connected to connecting rings 37 and 38. Also owns a decoupling conductor for removing the generated the magnetron tube two pole pieces 42 and 44, the High-frequency energy from the or one of the hollow ίο are provided on the end faces of the anode and Space resonators, the, eccentric to the cathode and through spacers 46 and 48 from unmagnein running in the axial direction, the one pole piece table material (z. B. copper) from the anode interspersed and separated into the space between this.

Polschuh und dem Energieaustrittsfenster erstreckt, Aus Gründen des leichteren Zusammenbaus hatPole shoe and the energy exit window extends, for the sake of easier assembly

von wo er die ausgekoppelte Hochfrequenzenergie 15 der Gehäuseteil 26 topfförmige Gestalt mit einem abstrahlt. Mittelloch zur Aufnahme der Kathodenanordnung.from where he decoupled the high-frequency energy 15 of the housing part 26 cup-shaped shape with a radiates. Center hole for receiving the cathode assembly.

Bei einer bekannten Röhre dieser Art (USA.- Beim Zusammenbau der Magnetronröhre werden in Patentschrift 2497436) sind das Energieaustritts- den Gehäuseteil 26 nacheinander der Polschuh 44, fenster und der hinter ihm befindliche Teil des Aus- das Zwischenstück 48, die Anode 35, das Zwischenkoppelleiters kuppeiförmig gestaltet, um eine gleich- ao stück 46 und Polschuh 42 eingesetzt, mäßige Energieabstrahlung in einem größeren Raum- Die Anode 35 ist als in sich geschlossener Hohlwinkel zu erzielen. Diese Konstruktion ist aber für raumresonator mit ineinandergreifenden Gliedern manche Zwecke nachteilig. Dies gilt insbesondere, ausgebildet. Sie besteht aus zwei topfartigen Teilen, wenn die Magnetronoszillatorröhre in die Wand die bei 70 rundum aneinandergrenzen und zusammen eines Hohlraumresonators eingebaut werden soll. 25 einen ringförmigen Hohlraum bilden, der an seinen Durch den kuppelartig aus der Wand herausragen- Stirnseiten von Endplatten 54 und 56 abgeschlossen den Glaskolben wird der zur Verfügung stehende wird, welche senkrecht zur Kathodenachse verlaufen. Raum im Hohlraumresonator verringert, und der Jede Endplatte hat eine mit der Kathode koaxiale Glaskolben der Magnetronröhre ist einer erhöhten Mittelöffnung, um die herum gleichmäßig verteilte Bruchgefahr ausgesetzt. 30 Finger 57 angebracht sind, die sich senkrecht zu derIn a known tube of this type (USA.- When assembling the magnetron tube, in Patent specification 2497436) are the energy outlet the housing part 26 one after the other the pole piece 44, window and the part of the exit located behind it, the intermediate piece 48, the anode 35, the intermediate coupling conductor dome-shaped designed around an equal ao piece 46 and pole piece 42 inserted, moderate energy emission in a larger space- The anode 35 is a self-contained hollow angle to achieve. However, this construction is for room resonators with interlocking members some purposes disadvantageous. This is especially true when trained. It consists of two pot-like parts, when the magnetron oscillator tube in the wall adjoin at 70 all around and together a cavity resonator is to be installed. 25 form an annular cavity, which at his Completed by the end faces of end plates 54 and 56 protruding from the wall like a dome the glass bulb becomes the one available, which is perpendicular to the cathode axis. Space in the cavity is reduced, and the each endplate has one coaxial with the cathode Glass bulb of the magnetron tube is a raised central opening, around which evenly distributed Risk of breakage exposed. 30 fingers 57 are attached, which are perpendicular to the

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteilen betreffenden Endplatte zur anderen Endplatte hin abzuhelfen. erstrecken. Die beiden Endplatten 54 und 56 sind soThe object of the invention is to relieve these disadvantages of the end plate to the other end plate to remedy. extend. The two end plates 54 and 56 are like this

Erfindungsgemäß ist eine Magnetronoszillator- gegeneinander angeordnet, daß die beiden Kuppen röhre der eingangs erwähnten Art dadurch gekenn- von Anodenfingern 57 ineinandergreifen und so eine zeichnet, daß das den Röhrenkörper vakuumdicht 35 Schlitzanode mit ineinandergreifenden Gliedern verschließende Energieaustrittsfenster eben ausgebil- bilden.According to the invention a magnetron oscillator is arranged against each other that the two peaks tube of the type mentioned at the outset, characterized by anode fingers 57 interlocking and so one draws that the tubular body vacuum-tight 35 slot anode with interlocking members Form closing energy exit windows evenly.

det und parallel zu der ebenfalls eben ausgebildeten Die erzeugte Hochfrequenzleistung wird aus demdet and parallel to the also just formed The generated high-frequency power is from the

äußeren Stirnseite des vom Auskoppelleiter durch- Hohlraumresonator mittels eines Verbindungskanals setzten Polschuhs angeordnet ist und daß der Aus- 58 ausgekoppelt, der sich durch die Endplatte 56, koppelleiter nach dem Durchsetzen des Polschuhs ₄₀ das Zwischenstück 46 und den Polschuh 42 in den im Raum zwischen diesem Polschuh und dem Raum 61 zwischen dem Polschuh 42 und dem Energieaustrittsfenster (Abstrahlraum) parallel zum Energieaustrittsfenster 30 erstreckt. Der Kanal 58 Energieaustrittsfenster — und damit auch parallel verläuft exzentrisch zur Kathode in axialer Richtung zur äußeren Stirnseite des genannten Polschuhs — und wird durch aufeinanderpassende, parallel zur verläuft und an einer der Polschuhdurchtrittsstelle ₄₅ Röhrenachse verlaufende Bohrungen in den einzeletwa axialsymmetrisch gegenüberliegenden Stelle mit nen Teilen gebildet. Ein Auskoppelleiter 60 verläuft dem Polschuh galvanisch verbunden ist. vom Hohlraumresonator der Anode durch den Kanalouter end face of the pole piece set by the decoupling conductor through the cavity resonator by means of a connecting channel is arranged and that the output 58, which is coupled out through the end plate 56, coupling conductor after the pole piece ₄₀ has passed through the intermediate piece 46 and the pole piece 42 in the space between the latter Pole shoe and the space 61 between the pole shoe 42 and the energy exit window (radiation space) extends parallel to the energy exit window 30. The channel 58 energy exit window - and thus also runs parallel eccentrically to the cathode in the axial direction to the outer end face of said pole shoe - and is formed by matching _{holes running parallel to the tube axis and at one of the pole shoe passage points 45} in the individual approximately axially symmetrically opposite point with nine parts . A decoupling conductor 60 runs galvanically connected to the pole piece. from the cavity resonator of the anode through the channel

Dank dieser Ausbildung kann die erfindungs- 58 in den Raum 61 (Abstrahlraum) und endet dort gemäße Magnetronoszillatorröhre unmittelbar im an einer Stelle 72 im Polschuh 42, die der Durchtritts-Energieaustrittsfenster eines Hohlraumresonators mit 50 stelle des Auskoppelleiters in dem Polschuh 42 diametallischen Bändern angebracht werden, in den bei- metral gegenüberliegt. Hierdurch wird eine Antenne spielsweise ein verlustbehafteter dielektrischer Kör- gebildet, welche die Energie durch das Austrittsper eingebracht werden kann. Der Hohlraumresona- fenster abstrahlt. Das andere Ende des Auskoppeltor hat also dann völlig glatte Wände, so daß er leiters 60 ist an der Endplatte 54 befestigt und wirkt vollständig ausgenutzt und leicht gereinigt werden ₅₅ als »Empfangsantenne« im induktiven Bereich des kann, ohne die Magnetronoszillatorröhre zu ge- Hohlraumresonators, so daß die erzeugte Hochfrefährden. quenzenergie über die aus dem Kanal 58 und demThanks to this design, the invention 58 in the room 61 (radiation room) and ends there according to the magnetron oscillator tube directly at a point 72 in the pole piece 42, which is the passage energy exit window of a cavity resonator with 50 points of the decoupling conductor in the pole piece 42 diametallic bands are attached , in which at- metral is opposite. In this way, an antenna is formed, for example, a lossy dielectric body, which the energy can be introduced through the exit barrier. The cavity resonance window radiates. The other end of the decoupling gate then has completely smooth walls, so that the conductor 60 is attached to the end plate 54 and is fully utilized and can be easily cleaned ₅₅ as a "receiving antenna" in the inductive area of the without affecting the magnetron oscillator tube. so that the generated high frequencies. quency energy via the channel 58 and the

Vorzugsweise ist der Röhrenkörper samt Energie- Mittelteil des Auskoppelleiters 60 gebildete koaxiale austrittsfenster rotationssymmetrisch ausgebildet, und Leitung abgeführt wird. Im Bereich des Kanals 58 der Auskoppelleiter verläuft im Abstrahlraum dia- 60 ist der Mittelteil des Auskoppelleiters 60 durch eine metral. oder mehrere Abstandscheiben 64 abgestützt.The tubular body together with the central energy part of the coupling-out conductor 60 is preferably formed coaxial exit window is designed to be rotationally symmetrical, and line is discharged. In the area of channel 58 The decoupling conductor runs in the radiation space. The middle part of the decoupling conductor 60 is through a metric. or several spacers 64 supported.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Beim Betrieb der Magnetronröhre erzeugt das imAn embodiment of the invention is generated in the operation of the magnetron tube

nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hohlraumresonator herrschende elektrische Hoch-Diese zeigt einen Längsschnitt einer erfindungs- frequenzfeld einen Strom im Auskoppelleiter 60, gemäßen Magnetronoszillatorröhre. 65 wodurch Energie aus dem Hohlraumresonator durchdescribed below with reference to the drawing. Cavity resonator ruling electrical high-these shows a longitudinal section of an invention frequency field a current in the output conductor 60, according to magnetron oscillator tube. 65 causing energy from the cavity through

Die erfindungsgemäße Magnetronoszillatorröhre die koaxiale Leitung 58, 60 in den Abstrahlraum 61 ist so gebaut, daß die Mikrowellenenergie bevorzugt gelangt. Im Zusammenwirken mit der ebenen Stirnin Richtung der Röhrenachse abgestrahlt wird. Die seite des Polschuhs 42 strahlt der Leiter 60 dem-The magnetron oscillator tube according to the invention feeds the coaxial line 58, 60 into the radiation space 61 is built in such a way that the microwave energy gets preferentially. In cooperation with the flat forehead Direction of the tube axis is emitted. The side of the pole piece 42 is radiated by the conductor 60

gemäß entsprechend dem in ihm fließenden Strom ein elektromagnetisches Feld ab. Die Magnetronröhre selbst wirkt in bekannter Weise als Vielschlitzmagnetron und braucht deshalb nicht näher beschrieben zu werden.according to the current flowing in it from an electromagnetic field. The magnetron tube itself acts in a known manner as a multi-slot magnetron and therefore does not need to be described in more detail to become.

Die von dem diametral im Abstrahlraum verlaufenden Auskoppelleiter 60 bewirkte Abstrahlung der Hochfrequenzenergie in Achsenrichtung der Magnetronröhre ist zur Anwendung einer Röhre dieser Art in einer Hochfrequenzheizvorrichtung besonders geeignet.The radiation caused by the decoupling conductor 60 running diametrically in the radiation space High frequency energy in the axial direction of the magnetron tube is required to use this type of tube particularly suitable in a high frequency heating device.

Claims

Patent claims:

1. Magnetron oscillator tube with a substantially metallic tube body, the one end face is closed vacuum-tight with an energy exit window, with a central one Cathode and one or more cavity resonances axially surrounding the cathode gates containing anode, at each end of which a pole piece is arranged, and with a decoupling conductor for extracting the generated high-frequency energy from the or a of the cavity resonators, which, eccentric to the cathode and running in the axial direction, the penetrates a pole piece and moves into the space between this pole piece and the energy exit window extends from where it radiates the extracted high-frequency energy, characterized in that that the energy exit window which closes the tubular body (26, 28) in a vacuum-tight manner (30) is flat and parallel to the outer end face, which is also flat of the pole shoe (42) penetrated by the decoupling conductor (60) and that the decoupling conductor (60) after the pole piece (42) has passed through in the space (61) between this pole piece (42) and the energy exit window (30) (radiation space) parallel to the energy exit window (30) - and thus also parallel to the outer face of said pole piece (42) - runs and at one of the pole shoe passage point approximately axially symmetrically opposite one another Place (at 72) is galvanically connected to the pole piece (42).

2. magnetron oscillator tube according to claim 1, characterized in that the tube body (26, 28) together with the energy exit window (30) is designed to be rotationally symmetrical and the decoupling conductor (60) runs diametrically in the radiation space (61).

1 sheet of drawings