DE1297766B - Lauffeld magnetron tube with cold cathode - Google Patents

Lauffeld magnetron tube with cold cathode

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DE1297766B DE1961R0029584 DER0029584A DE1297766B DE 1297766 B DE1297766 B DE 1297766B DE 1961R0029584 DE1961R0029584 DE 1961R0029584 DE R0029584 A DER0029584 A DE R0029584A DE 1297766 B DE1297766 B DE 1297766B
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J23/04Cathodes
    • H01J23/05Cathodes having a cylindrical emissive surface, e.g. cathodes for magnetrons

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Description

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst kurz folgende allgemeine Erläuterung vorausgeschickt: Bekanntlich beruht die Wirkungsweise von Lauffeldröhren auf der Wechselwirkung zwischen einem Elektronenstrahl und einer elektromagnetischen Welle. Die Elektronen treten aus einer Kathode aus, welche einer Verzögerungsstrecke gegenübersteht. Die Verzögerungsstrecke dient zur Führung des Feldes der elektromagnetischen Welle und hat normalerweise eine periodische Struktur. Das Feld der sich ausbreitenden Welle kann in eine Anzahl räumlicher harmonischer Komponenten, welche sich mit verschiedenen Phasengeschwindigkeiten ausbreiten, zerlegt werden. Der Aufbau der Elektrodenanordnung kann so getroffen werden, daß eine Wechselwirkung zwischen dem Elektronenstrahl und einer Komponente des Feldes der elektromagnetischen Welle auftritt. Dabei muß die Geschwindigkeit der Elektronen so eingestellt werden, daß diese sich im wesentlichen synchron mit der Phasengeschwindigkeit der betreffenden räumlichen harmonischen Wellenkomponente ausbreiten. Bei bestimmten Harmonischen, den sogenannten Vorwärtswellen, weisen Phasen- und Gruppengeschwindigkeit in dieselbe Richtung. Bei einigen anderen der räumlichen harmonischen Komponenten sind Phasen- und Gruppengeschwindigkeit zueinander entgegengesetzt gerichtet; diese Harmonischen werden als Rückwärtswellen bezeichnet. Eine Verstärkung oder Erzeugung von Schwingungen kann man durch eine Wechselwirkung des Elektronenstrahls sowohl mit den Vorwärts- als auch mit den Rückwärtswellen erreichen. Der Erfindungsgedanke kann außer auf Magnetronröhren, in welchen sich die Elektronen innerhalb aufeinander senkrecht stehender elektrischer und magnetischer Gleichfelder bewegen, auch auf Lauffeld-Verstärkerröhren und auch auf steuerbare Oszillatorröhren sowohl des Vorwärtswellen- als auch des Rückwärtswellentyps angewendet werden.For a better understanding of the invention, the following should first be briefly mentioned General explanation first: It is well known that the mode of action is based on Lauffeldröhren on the interaction between an electron beam and a electromagnetic wave. The electrons emerge from a cathode, which is a Opposite delay line. The delay line is used to guide the Electromagnetic wave field and usually has a periodic structure. The field of the propagating wave can be in a number of spatial harmonic Components that propagate at different phase velocities are broken down will. The structure of the electrode arrangement can be made so that an interaction between the electron beam and a component of the electromagnetic field Wave occurs. The speed of the electrons must be set so that that this is essentially synchronous with the phase velocity of the relevant propagate spatial harmonic wave component. With certain harmonics, the so-called forward waves, phase and group speed have the same Direction. For some other of the spatial harmonic components, phase and group speed opposite to each other; these harmonics are called backward waves. An amplification or generation of vibrations can be achieved through an interaction of the electron beam both with the forward as well as with the backward waves. The inventive idea can save on Magnetron tubes in which the electrons are perpendicular to each other moving steady electric and magnetic constant fields, also on moving field amplifier tubes and also to controllable oscillator tubes of both the forward wave and the Reverse wave type are applied.

Bekannte Lauffeldröhren weisen im allgemeinen zur Anregung der Elektronenemission der Kathode eine Heizeinrichtung auf, welche eine direkte oder indirekte Beheizung der Kathode bewirkt. Derartige Heizeinrichtungen für die Kathode komplizieren den Aufbau der Röhre und sind mechanischen Belastungen durch Stöße und Schwingungen od. dgl. oft nicht in ausreichendem Maße gewachsen, insbesondere, wenn die Länge der Heizeinrichtung beispielsweise im Falle von Lauffeldröhren mit gerader Verzögerungsstrecke größer sein muß, nachdem sich die Kathode über einen beträchtlichen Teil der Länge der gegenüberliegenden Verzögerungsleitung erstreckt. Zudem ist eine zusätzliche Spannungsquelle für die Heizung erforderlich.Known Lauffeld tubes generally point to the excitation of the electron emission the cathode has a heating device, which direct or indirect heating the cathode causes. Such heating devices for the cathode complicate the Structure of the tube and are mechanical loads from shocks and vibrations od. The like. Often not grown to a sufficient extent, especially if the length of the heating device, for example in the case of running field tubes with a straight delay line must be larger after the cathode extends a considerable part of the length the opposite delay line extends. There is also an additional Voltage source required for heating.

Es sind auch bereits Lauffeldröhren bekannt, bei welchen zur Vermeidung der soeben erwähnten Schwierigkeiten der Elektronenstrahl durch Sekundärelektronenemission erzeugt wird. Bei derartigen Lauffeldröhren wird zwischen der Kathode und der die Anode bildenden Verzögerungsstrecke eine Betriebsspannung von solcher Höhe angelegt, daß es zu einer Ionisierung des innerhalb der Röhre befindlichen Restgases und zu einem Ionenbombardement der Kathode kommt, wodurch i Sekundärelektronen ausgelöst werden, die dann unter dem Einfluß der innerhalb der betreffenden Röhre wirksamen elektrischen und magnetischen Felder an der Verzögerungsstrecke entlanggeführt werden.There are also Lauffeldröhren known in which to avoid the difficulties just mentioned of the electron beam through secondary electron emission is produced. In such Lauffeldröhren between the cathode and the An operating voltage of such a level is applied to the delay path forming the anode that there is an ionization of the residual gas located inside the tube and too an ion bombardment of the cathode comes, whereby i triggered secondary electrons which then act under the influence of the inside of the tube in question electric and magnetic fields are guided along the delay line.

In manchen Fällen ist es jedoch unerwünscht, daß es zu einer solchen Sekundärelektronenemission unmittelbar bei Anlegen der Hochspannung an die Röhre kommt.In some cases, however, it is undesirable for it to be Secondary electron emission immediately when the high voltage is applied to the tube comes.

Durch die Erfindung soll demgemäß die Aufgabe gelöst werden, bei Lauffeldröhren zu erreichen, daß nach Anlegen der Arbeitsspannung noch kein Strom fließt. Dies ist beispielsweise bei durch Auslöseimpulse gesteuerten Verstärkerstufen erwünscht.The object of the invention is accordingly to be achieved in the case of running field tubes to ensure that no current flows after the working voltage is applied. this is desirable, for example, for amplifier stages controlled by trigger pulses.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Lauffeld-Magnetronröhre zur Erzeugung oäer Verstärkung sehr kurzer elektrischer Schwingungen aus, deren Verzögerungsleitung am einen Ende mit einer Eingangs- und am anderen Ende mit einer Ausgangsleitung versehen ist und deren Elektronenquelle von einer der Verzögerungsleitung gegenüberliegenden Kaltkathode gebildet wird, die allein durch Ionisation der in der Röhre vorhandenen Restgase zur Elektronenemission (»Sekundäremission«) angeregt wird. Eine derartige Lauffeld-Magnetronröhre ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre so ausgelegt ist, daß die für ihren Betrieb erforderliche Sekundäremission nicht schon nach dem Anlegen der Betriebsgleichspannung, sondern erst nach dem (weiteren) Anlegen einer hochfrequenten Eingangsspannung an die Eingangsleitung gegeben ist.In terms of solving this problem, the invention is based on a running field magnetron tube to generate oäer amplification of very short electrical oscillations, whose Delay line at one end with an input and at the other end with an Output line is provided and its electron source from one of the delay line opposite cold cathode is formed solely by ionization of the in residual gases present in the tube are stimulated to emit electrons (»secondary emission«) will. Such a Lauffeld magnetron tube is characterized according to the invention: that the tube is designed so that the secondary emission required for its operation not already after applying the DC operating voltage, but only after the (further) Applying a high-frequency input voltage to the input line is given.

Zur Erzeugung der gewünschten Anregung einer Sekundärelektronenemission ist auch in hochevakuierten Röhren stets eine genügende Anzahl von Gasmolekülen einer Restgasmenge vorhanden, so daß auch Röhren in einem Druckbereich von etwa 10-4 mm Quecksilbersäule bis etwa 10-1o mm Quecksilbersäule betrieben werden können.To generate the desired excitation of a secondary electron emission There is always a sufficient number of gas molecules even in highly evacuated tubes a residual amount of gas present, so that tubes in a pressure range of about 10-4 mm mercury column to about 10-10 mm mercury column can be operated.

Für Lauffeldröhren, welche in der erfindungsgemäßen Weise bemessen sind, können verschiedene Arten von Kaltkathoden verwendet werden. Es können beispielsweise Wolfram-Thorium-Kathoden, Kathoden mit einem Oxydbelag, Nickelstäbe mit einem Platinbelag und auch Kupferstäbe als Kathoden benutzt werden. Eine solche Wolfram-Thorium-Kathode kann etwa 90% Wolfram und 10% Thorium oder auch 70'% Wolfram und 30% Thorium enthalten. Diese Angaben sollen die verschiedenen Möglichkeiten des Aufbaus der Kaltkathode verdeutlichen; die gegebene Aufzählung ist keineswegs erschöpfend. Die Sekundärelektronenemissionskoeffizienten der meisten Metalle liegen innerhalb der Grenzen 1 und 1,8 und die meisten Metalle kämen unter Berücksichtigung nur dieses Gesichtspunktes als Kathodenmaterial in Frage. Die Kathodenmaterialien müssen jedoch selbstverständlich so ausgewählt werden, daß in dem Bereich der Arbeitstemperaturen der Kathode keine Verschlechterung ihrer physikalischen oder chemischen Eigenschaften auftritt. Beispielsweise wäre ein Material, dessen Schmelzpunkt unterhalb der maximalen Arbeitstemperatur der Kathode liegt, nicht verwendbar. Weiterhin muß der Dampfdruck des Kathodenmaterials ziemlich niedrig liegen. Schließlich müssen auch die für gasgefüllte Röhren gültigen Gesichtspunkte berücksichtigt werden, wie beispielsweise die bekannten starken Verluste bei hohen Frequenzen.For running field tubes which are dimensioned in the manner according to the invention various types of cold cathodes can be used. For example Tungsten-thorium cathodes, cathodes with an oxide coating, nickel rods with a platinum coating and copper rods can also be used as cathodes. Such a tungsten-thorium cathode can contain about 90% tungsten and 10% thorium or 70% tungsten and 30% thorium. These details are intended to explain the various possibilities for building up the cold cathode clarify; the list given is by no means exhaustive. The secondary electron emission coefficient most metals are within the limits 1 and 1.8 and most metals would come in as cathode material taking into account only this point of view Question. However, the cathode materials must of course be selected in such a way that that in the range of working temperatures of the cathode no deterioration of its physical or chemical properties occurs. For example, a material would be whose melting point is below the maximum working temperature of the cathode, not useable. Furthermore, the vapor pressure of the cathode material must be quite low lie. Finally, the aspects that apply to gas-filled tubes must also be considered be taken into account, such as the known heavy losses at high Frequencies.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich dem Fachmann aus der folgenden beispielsweisen Beschreibung der Erfindung an Hand der anliegenden Figuren. Es stellt dar F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Lauffeld-Magnetronröhre nach der Erfindung und F i g. 2 eine Übersicht über die Gestaltung der Anschlußleitungen einer in F i g. 1 gezeigten Röhre. Eine an sich bekannte Lauffeld-Magnetronröhre 10 mit zylindrischem Aufbau enthält eine Verzögerungsleitung 12, eine im wesentlichen konzentrisch innerhalb der Verzögerungsleitung und parallel zur Längsachse der Röhre gelegene Kathodenanordnung 14 und einen Magneten 16 sowie Koppelglieder 18. Further advantages and details of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of the invention by way of example with reference to the accompanying figures. It represents F i g. 1 shows a cross section through a Lauffeld magnetron tube according to the invention and FIG. FIG. 2 shows an overview of the design of the connecting lines of one shown in FIG. 1 tube shown. A running field magnetron tube 10 with a cylindrical structure, known per se, contains a delay line 12, a cathode arrangement 14 located essentially concentrically within the delay line and parallel to the longitudinal axis of the tube, and a magnet 16 and coupling elements 18.

Ein zylindrischer Mantel 21, eine obere Deckplatte 22 und eine untere Deckplatte 23 umschließen die Lauffeld-Magnetronröhre 10. Die Teile 21, 22 und 23 bilden zusammen das evakuierte Gehäuse der Röhre.A cylindrical shell 21, an upper cover plate 22 and a lower one Cover plate 23 enclose the Lauffeld magnetron tube 10. Parts 21, 22 and 23 together form the evacuated housing of the tube.

Die Verzögerungsleitung 12 besteht aus einer Vielzahl von Elementen 25, welche jeweils durch Stäbe 26 durch Platten 27 gebildet werden, welch letztere jeweils an die dem Zentrum der Röhre zugewandten Flächen der Stäbe angelötet oder in anderer Weise damit verbunden sind. Die Elemente 25 sind auf einem Kreisring innerhalb des zylinderförmigen Mantels 21 angeordnet und die Platten 27 sind ebenso wie die Anodenstege bei Magnetronröhren herkömmlicher Bauart in radialer Richtung angesetzt. In F i g. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Verzögerungsleitung nach der Erfindung dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derart ausgebildete Verzögerungsleitung beschränkt. Es können auch andere, an sich bekannte Arten von Verzögerungsstrecken vorgesehen sein. Die Stäbe 26 können ferner hohl ausgebildet sein, damit eine Kühlflüssigkeit hindurchgeleitet werden kann. Auch dies ist in der Zeichnung nicht angedeutet. Die Röhre 10 müßte dann Zu- und Ableitungen für die Kühlflüssigkeit haben. Zwei kreisringförmige Scheiben 31 und 32 sind jeweils mit durch ein dazwischenliegendes Element voneinander getrennten Elementen 25 verbunden, wie man in F i g. 2 deutlich erkennen kann. , Da die kreisringförmigen Scheiben aufgeschnitten sind, ist die Verzögerungsleitung 12 nicht in sich geschlossen, so daß sie zwei, den Enden der beiden kreisringförmigen Scheiben zugeordnete Enden hat.The delay line 12 consists of a multiplicity of elements 25, each of which is formed by rods 26 by plates 27, the latter being soldered or otherwise connected to the surfaces of the rods facing the center of the tube. The elements 25 are arranged on a circular ring within the cylindrical casing 21 and the plates 27, like the anode webs in magnetron tubes of conventional design, are attached in the radial direction. In Fig. 1 shows the basic structure of a delay line according to the invention. However, the invention is not limited to a delay line designed in this way. Other types of delay lines known per se can also be provided. The rods 26 can also be hollow so that a cooling liquid can be passed through. This is also not indicated in the drawing. The tube 10 would then have to have inlet and outlet lines for the cooling liquid. Two circular disks 31 and 32 are each connected to elements 25 separated from one another by an intermediate element, as can be seen in FIG. 2 can clearly be seen. Since the circular disks are cut open, the delay line 12 is not self-contained, so that it has two ends assigned to the ends of the two circular disks.

Der Magnet 16 weist zwei Polschuhe 35 und 36 auf, welche mit C-förmigen Magnetelementen 37 und 38 verbunden sind. Die Polschuhe sind so gestaltet, daß der magnetische Fluß in der Wechselwirkungsstrecke 39 zwischen der aktiven Schicht der Kathode 14 und der Verzögerungsleitung 12 konzentriert wird.The magnet 16 has two pole shoes 35 and 36 which are connected to C-shaped magnet elements 37 and 38 . The pole shoes are designed so that the magnetic flux in the interaction path 39 between the active layer of the cathode 14 and the delay line 12 is concentrated.

Die Kathodenanordnung 14 möge eine Kathode mit möglichst hohem Sekundärelektronen-Emissionskoeffizienten enthalten. Sie enthält ferner eine Muffe 41, deren mittlerer Teil 42 beispielsweise mit einer Oxydschicht eines elektronenemittierenden Materials belegt sein kann. Die Muffe 41 trägt übliche Endscheiben 43 und 44. An die Muffe 41 ist ein länglicher Stab oder Halter 45 angeschlossen, welcher die Verbindung des evakuierten Röhrengehäuses nach außen herstellt. Die Kathodenanordnung 14 ist an dem oberen Polschuh 35 des Magneten 16 mittels einer isolierenden Durchführung 47 abgehängt. Ein Ende der aus einer keramischen Masse hergestellten Durchführung 47 ist mit dem Polschuh 35 verbunden, während das andere Ende der Durchführung mittels eines ringschalenförmigen Abschlußstückes 48 den Kathodenhalter 45 luftdicht abschließt. Bei manchen Ausführungsformen, insbesondere, wenn eine Kathode mit kleinerem Sekundärelektronen-Emissionskoeffizienten ausreicht, kann die Kathodenanordnung 14 aus einem einzigen länglichen Stab bestehen, der ähnlich wie der Halter 15 ausgeschaltet ist. Um den Anschluß der Stromzuführung an die Kathoden zu erleichtern, ist an dem oberen Ende des Kathodenhalters 45 eine Kappe 49 befestigt, beispielsweise angelötet.The cathode arrangement 14 may contain a cathode with the highest possible secondary electron emission coefficient. It also contains a sleeve 41, the central part 42 of which can be covered, for example, with an oxide layer of an electron-emitting material. The sleeve 41 carries conventional end plates 43 and 44. An elongated rod or holder 45 is connected to the sleeve 41 and connects the evacuated tube housing to the outside. The cathode arrangement 14 is suspended from the upper pole piece 35 of the magnet 16 by means of an insulating bushing 47. One end of the bushing 47 made of a ceramic mass is connected to the pole piece 35, while the other end of the bushing closes off the cathode holder 45 in an airtight manner by means of an annular cup-shaped end piece 48. In some embodiments, in particular if a cathode with a smaller secondary electron emission coefficient is sufficient, the cathode arrangement 14 can consist of a single elongated rod which, similar to the holder 15, is switched off. In order to facilitate the connection of the power supply to the cathodes, a cap 49 is attached to the upper end of the cathode holder 45, for example soldered on.

Zwischen der Kathodenmuffe 41 und der Verzögerungsleitung 12 liegt eine von einer Batterie 51 oder einer anderen Gleichspannungsquelle gelieferte elektrische Spannung, so daß in der Wechselwirkungsstrecke 39 ein elektrisches Gleichfeld besteht, welches jedoch erfindungsgemäß für sich allein noch nicht zu einer Sekundärelektronenemission führt. Die Richtung dieses elektrischen Feldes steht auf derjenigen des zwischen den Polschuhen 35 und 36 erzeugten Magnetfeldes senkrecht, so daß die von der Kathode emittierten Elektronen von den gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern beeinflußt werden.Between the cathode sleeve 41 and the delay line 12 lies an electrical supplied by a battery 51 or other DC voltage source Voltage, so that there is a constant electric field in the interaction path 39, which, however, according to the invention does not in itself lead to secondary electron emission leads. The direction of this electric field is that of the between the pole pieces 35 and 36 generated magnetic field perpendicular, so that the cathode emitted electrons from the crossed electric and magnetic fields to be influenced.

In dem Außenmantel 21 der Röhre 10 ist eine Öffnung vorgesehen, durch welche zwei Parallelleitungen 54 und 55 in das Innere der Röhre eingeführt sind. Die Speiseleitung 54 besteht aus zwei parallelen elektrischen Leitern 56 und 57, die Ausgangsleitung 55 andererseits aus zwei parallelen Leitern 58 und 59. Ein aus zwei Abschnitten bestehender Wellenleiter 60 enthält einen Eingangsabschnitt 61 und einen Ausgangsabschnitt 62, welch letzterer gegen den Eingangsabschnitt 61 durch eine elektrisch leitende Scheidewand 63 abgeschirmt ist. Die von der Scheidewand abliegenden Enden der Abschnitte 61 und 62 des Wellenleiters sind mit verschiedenen Eingangs- und Ausgangskreisen verbunden, beispielsweise einerseits mit einer Energiequelle und andererseits mit einem Belastungswiderstand. Der Ausgangswellenleiter 62 enthält zwei einander gegenüberstehende kammartige Leiter 65 und 66, welche beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 67 an gegenüberliegenden Wänden des Wellenleiters befestigt sind. In ähnlicher Weise enthält der Eingangswellenleiter 61 zwei kammartige Leiter 68 und 69, welche an gegenüberliegenden Wänden des Wellenleiters 60 befestigt sind. Diese kammartigen Leiter können an ihren, der Scheidewand 63 abgewandten Enden exponentiell verjüngt sein, um den Widerstand des Wellenleiters 60 an denjenigen der entsprechenden Parallelleitung anzupassen. Die Leiter 58 und 59 der Ausgangsleitung 55 verbinden die kammartigen Leiter 65 und 66 des Wellenleiters 60 mit jeweils einem Ende einer der kreisringförmigen Scheiben 31 und 32. Ebenso sind die kammartigen Leiter 68 und 69 durch die Leiter 56 und 57 mit dem jeweils anderen Ende der kreisringförmigen Scheiben 31 und 32 verbunden. Die Drähte einer jeden der beiden übertragungsleitungen 54 und 55 sollten nicht zu sehr in der Nähe der Scheidewand 63 verlaufen, damit die letztere das Feld der Übertragungsleitungen nicht beeinflußt. Einzelheiten dieser Anordnung zur Auskopplung der Energie und ebenso auch die Widerstandsanpassung der einzelnen Wellenleiter an Parallelleitungen sind an sich bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.In the outer jacket 21 of the tube 10, an opening is provided through which two parallel lines 54 and 55 are introduced into the interior of the tube. The feed line 54 consists of two parallel electrical conductors 56 and 57, the output line 55 on the other hand of two parallel conductors 58 and 59. A waveguide 60 consisting of two sections contains an input section 61 and an output section 62, the latter against the input section 61 by an electrical conductive septum 63 is shielded. The ends of the sections 61 and 62 of the waveguide remote from the partition are connected to various input and output circuits, for example on the one hand with an energy source and on the other hand with a load resistor. The output waveguide 62 contains two opposing comb-like conductors 65 and 66 which are fastened, for example by means of screws 67, to opposite walls of the waveguide. Similarly, input waveguide 61 includes two comb-like conductors 68 and 69 attached to opposite walls of waveguide 60. These comb-like conductors can be exponentially tapered at their ends facing away from the partition 63 in order to adapt the resistance of the waveguide 60 to that of the corresponding parallel line. The conductors 58 and 59 of the output line 55 connect the comb-like conductors 65 and 66 of the waveguide 60 each with one end of one of the annular disks 31 and 32. Likewise, the comb-like conductors 68 and 69 through the conductors 56 and 57 with the other end of the circular disks 31 and 32 connected. The wires of each of the two transmission lines 54 and 55 should not run too close to the partition 63 so that the latter does not affect the field of the transmission lines. Details of this arrangement for coupling out the energy and also the adjustment of the resistance of the individual waveguides to parallel lines are known per se and therefore do not need to be explained in more detail.

Die Speisespannung kann dem Eingangswellenleiter 61 gemäß F i g. 2 der Zeichnungen in Pfeilrichtung zugeführt werden. Die Eingangsenergie gelangt über den Eingangswellenleiter 61 und die Eingangsübertragungsleitung 54 zu der Wanderwellenröhre 10 und führt hier, wenn bereits die Betriebsgleichspannung angelegt ist, zur Ionisation von Restgasmengen in der Röhre und zur Sekundärelektronenemission. Die Ausgangsenergie andererseits gelangt über die Ausgangsübertragungsleitung 55 und den Wellenleiter 62 zu dem in der Figur dargestellten Belastungswiderstand.The supply voltage can be applied to the input waveguide 61 according to FIG. 2 of the drawings are fed in the direction of the arrow. The input energy reaches the traveling wave tube 10 via the input waveguide 61 and the input transmission line 54 and, when the DC operating voltage is already applied, leads to the ionization of residual gas quantities in the tube and to secondary electron emission. The output energy, on the other hand, arrives at the load resistor shown in the figure via the output transmission line 55 and the waveguide 62.

Die vorliegende Erfindung kann auch auf gesteuerte Oszillatoren angewandt werden. Bei solchen gesteuerten Oszillatoren liegt ein hochfrequentes Steuersignal am Eingang an. In diesem Fall wird das Steuersignal der Eingangsleitung 61 an Stelle eines zu verstärkenden Eingangssignals zugeführt und bewirkt bei angelegter Betriebsgleichspannung eine Sekundärelektronenemission an der Kathode. Die in der Röhre 10 erzeugte Schwingungsenergie kann dann am Ausgangsabschnitt 62 des Wellenleiters 60 abgenommen werden.The present invention can also be applied to controlled oscillators will. With such controlled oscillators there is a high-frequency control signal at the entrance. In this case, the control signal of the input line 61 is in place an input signal to be amplified and is effected when the DC operating voltage is applied secondary electron emission at the cathode. The vibration energy generated in the tube 10 can then be removed from the output section 62 of the waveguide 60.

ES sei darauf hingewiesen, daß jedes Ende des Wellenleiters 12 als Eingangsseite benutzt werden kann, unabhängig davon, ob die Einrichtung als Verstärker oder als gesteuerter Oszillator betrieben wird. Am anderen Ende des Wellenleiters 12 kann die Ausgangsenergie abgenommen werden. In diesem Sinne kann dann der Teil 61 des Wellenleiters 60 als Ausgangsstrecke und der Teil 62 als Eingangsstrecke dienen. Wenn die Anordnung- als Rückwärtswellenröhre vorgesehen ist, wird die Ausgangsenergie an demjenigen Ende des Wellenleiters abgenommen, von welchem die Elektronenbewegung weggerichtet ist. Wenn die Anordnung andererseits als Vorwärtswellenverstärker ausgelegt ist, wird die Ausgangsenergie an demjenigen Ende des Wellenleiters abgenommen, gegen welches sich die Elektronen hinbewegen.It should be noted that either end of the waveguide 12 can be used as the input side, regardless of whether the device is operated as an amplifier or as a controlled oscillator. At the other end of the waveguide 12, the output energy can be picked up. In this sense, the part 61 of the waveguide 60 can then serve as an output path and the part 62 as an input path. If the arrangement is provided as a reverse wave tube, the output energy is picked up at that end of the waveguide from which the electron movement is directed away. If, on the other hand, the arrangement is designed as a forward wave amplifier, the output energy is picked up at that end of the waveguide towards which the electrons move.

Die Erfindung ist nicht auf Einzelheiten der dargestellten Ausführungsbeispiele oder auf die Verwendung der im einzelnen genannten Materialien beschränkt.The invention is not based on details of the illustrated embodiments or limited to the use of the individually named materials.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Lauffeldmagnetronröhre zur Erzeugung oder Verstärkung sehr kurzer elektrischer Schwingungen, deren Verzögerungsleitung am einen Ende mit einer Eingangs- und am anderen Ende mit einer Ausgangsleitung versehen ist und deren Elektronenquelle von einer der Verzögerungsleitung gegenüberliegenden Kaltkathode gebildet wird, die allein durch Ionisation der in der Röhre vorhandenen Restgase zur Elektronenemission (»Sekundäremission«) angeregt wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Röhre so ausgelegt ist, daß die für ihren Betrieb erforderliche Sekundäremission nicht schon nach dem Anlegen der Betriebsgleichspannung, sondern erst nach dem (weiteren) Anlegen einer hochfrequenten Eingangsspannung an die Eingangsleitung gegeben ist. Claims: 1. Lauffeld magnetron tube for generating or amplifying very short electrical oscillations whose delay line at one end with an input and at the other end is provided with an output line and its Electron source from a cold cathode opposite the delay line is formed solely by ionization of the residual gases present in the tube is excited to emit electrons (»secondary emission«), d a d u r c h marked, that the tube is designed so that the secondary emission required for its operation not already after applying the DC operating voltage, but only after the (further) Applying a high-frequency input voltage to the input line is given. 2. Lauffeldmagnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärelektronenemissionskoeffizient des Kathodenmaterials wesentlich größer als eins ist. 2. Lauffeld magnetron tube according to claim 1, characterized in that the secondary electron emission coefficient of the cathode material is much larger than one. 3. Lauffeldmagnetronröhre nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen die Kaltkathode bildenden Nickelstab. 3. Lauffeld magnetron tube according to claim 1 or 2, characterized by a nickel rod forming the cold cathode. 4. Lauffeldmagnetronröhre nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kathode mit einem @Oxydüberzug. 4. Lauffeld magnetron tube according to claim 1 or 2, characterized by a cathode with an @ oxide coating. 5. Lauffeldmagnetronröhre nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Wolfram-Thorium-Kathode. 5. Lauffeld magnetron tube according to claim 1 or 2, characterized through a tungsten-thorium cathode. 6. Lauffeldmagnetronröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode im wesentlichen 90% Wolfram und 10#/o Thorium enthält. 6. Lauffeld magnetron tube according to claim 5, characterized characterized in that the cathode contains essentially 90% tungsten and 10% thorium. 7. Lauffeldmagnetronröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode im wesentlichen 7011/o Wolfram und 30% Thorium enthält.7. Lauffeld magnetron tube according to claim 5, characterized in that the cathode contains essentially 7011 / o tungsten and 30% thorium.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB588186A (en) * 1941-08-22 1947-05-16 John Turton Randall Improvements in vacuum or low-pressure electric discharge apparatus
GB766064A (en) * 1953-03-30 1957-01-16 Nat Res Dev Improvements in electron discharge tubes
US2902653A (en) * 1955-02-18 1959-09-01 Emi Ltd Pulse generating circuits embodying magnetrons

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB588186A (en) * 1941-08-22 1947-05-16 John Turton Randall Improvements in vacuum or low-pressure electric discharge apparatus
GB766064A (en) * 1953-03-30 1957-01-16 Nat Res Dev Improvements in electron discharge tubes
US2902653A (en) * 1955-02-18 1959-09-01 Emi Ltd Pulse generating circuits embodying magnetrons

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