DE1414710B2 - Elektronenstrahlschaltroehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlschalt- gestellten Ausführungsbeispielen sowie aus den

röhre vom Typ eines Magnetrons mit einem evaku- Unteransprüchen. Es zeigt

ierten Röhrenkolben, mit einer Kathode innerhalb Fig. 1 eine raumbildliche, teilweise geschnittene

des Röhrenkolbens, mit einer Anzahl von die Ka- Darstellung einer Elektronenstrahlschaltröhre gemäß

thode ringförmig umgebenden Elektrodengruppen, 5 der Erfindung,

mit Mitteln zur Erzeugung eines radialen elektri- F i g. 2 eine Schnittansicht eines Teils einer abgesehen Feldes zwischen wenigstens einigen der Elek- wandelten Ausführungsform der Röhre nach Fig. 1, troden und der Kathode und mit einer Anzahl von Fig. 3 eine Schnittansicht eines Teils einer weiinnerhalb des Röhrenkolbens durch eine nichtmagne- teren Ausführungsform der Röhre nach Fig. 1,
tische Halterung im Abstand voneinander gehaltenen io F i g. 4 eine Schnittansicht eines Teils einer anstabförmigen Permanentmagneten, wobei jeder Elek- deren Ausführungsform der Röhre,
trodengruppe jeweils ein stabförmiger Permanent- F i g. 5 eine Schnittansicht einer zusätzlichen Ausmagnet zugeordnet ist, der sich senkrecht zu dem führungsform der Erfindung und
radialen elektrischen Feld erstreckt und im Gebiet F i g. 6 eine Schnittansicht eines Teils einer weiter der ihm zugeordneten Elektrodengruppe ein quer 15 abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,
zum elektrischen Feld verlaufendes Magnetfeld er- F i g. 1 zeigt eine Röhre 10 mit einem Röhrenzeugt, und wobei die sich kreuzenden Felder einen kolben 12, der eine Elektrodenanordnung 13 mit aus der Kathode austretenden Elektronenstrahl wahl- einer mittleren, in Längsrichtung gestreckten Kathode weise in Richtung auf eine der Elektrodengruppen 14 und zehn Elektrodengruppen enthält, die in gleileiten, nach Patent 1 414 707. 20 chem radialem Abstand von der Kathode 14 ange-

Das Hauptpatent betrifft die Verbesserung einer ordnet sind und diese umgeben. Sämtliche Elektro-

Elektronenstrahlschaltröhre durch die Maßnahme, den sind im wesentlichen parallel zueinander und zur

im Inneren des Röhrenkolbens eine Anzahl stab- Kathode 14 angeordnet.

förmiger Magnete anzuordnen und diese Magnete Jede Elektrodengruppe weist eine im allgemeinen durch eine nichtmagnetische Halterung im Abstand 25 U-förmige langgestreckte Steuerelektrode 16 auf, die voneinander zu halten. Durch diese Maßnahme ergibt der Kathode am nächsten liegt und mit einer Grundsich gegenüber den bekannten Strahlschaltröhren, fläche 18, die der Kathode zugekehrt ist, und einem wie sie z.B. aus der USA.-Patentschrift 2 899 551 offenen Abschnitt 20 zwischen ihren Seiten 22 und 24 bekannt sind, eine wesentliche Verbesserung durch versehen ist, der von der Kathode abgekehrt ist. Jede starke Verkleinerung und Senkung des Gewichts. 30 Elektrodengruppe weist ferner eine im allgemeinen

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfin- L-förmige Fangelektrode 26 auf, die von der Kathode

dung, diese bekannte Elektronenstrahlschaltröhre am weitesten entfernt liegt und mit einer ersten ra-

nach dem Hauptpatent weiter zu verbessern. dialen Wand 28 versehen ist, die sich innerhalb des

Erfindungsgemäß wird diese Verbesserung dadurch offenen Abschnitts 20 der zugehörigen Steuererreicht, daß der einer Elektrodengruppe zugeordnete 35 elektrode erstreckt. Die Fangelektrode weist eine stabförmige Permanentmagnet mindestens einen Teil zweite Wand 30 auf, die aus der ersten Wand bis einer Elektrode dieser Elektrodengruppe bildet. Die nahe an die nächstbenachbarte Steuerelektrode heran stabförmigen Permanentmagnete sind also innerhalb vorspringt und somit den Raum zwischen zwei beder Elektrodengruppen angeordnet und ermöglichen nachbarten Steuerelektroden abdeckt. Jede Steuereine weitere Verkleinerung derselben und eine Ein- 40 elektrode dient dazu, einen Elektronenstrahl zu bilsparung von Einzelteilen sowie eine weitere Verbes- den und ihn auf ihrer zugehörigen Fangelektrode serung der Schalteigenschaften, da es hierdurch mög- zu halten. Eine im allgemeinen stabförmige Schaltlich wird, die Permanentmagnete in der Nähe der elektrode 32 ist ebenfalls in jeder Elektrodengruppe Kathode anzuordnen, wo das quer zum elektrischen vorgesehen und zwischen dem freien Ende der Wand Feld verlaufende Magnetfeld erzeugt werden muß. 45 30 jeder Fangelektrode 26 und der benachbarten Auch die Abschirmung der Röhre gegen Streu- Steuerelektrode 16 angeordnet. Die Schaltelektroden Magnetfelder ist hierdurch in außerordentlich ein- sind als Schaltgitter bekannt. Die Elektroden der Anfacher, platz- und gewichtssparender Weise mög- Ordnung 13 sind in bekannter Weise mittels geeiglich. neter oberer und unterer isolierender Endscheiben 34

In weiterer Fortbildung dieses Gedankens ergibt 50 und 36 aus Glimmer oder ähnlichem gemeinsam

sich eine Reihe von vorteilhaften Möglichkeiten für befestigt.

die Gestaltung der Elektroden. Die Röhre 10 weist ferner magnetische Mittel zur

Bei einer Strahlschaltröhre gemäß der Erfindung Erzeugung eines längsgerichteten magnetischen FeI-mit Elektrodengruppen, die jeweils eine Fang- des in der Röhre auf, die mit elektrischen Feldern elektrode zur Aufnahme des Elektronenstrahls, eine 55 zusammenwirken, um den gewünschten Elektronen-Steuerelektrode zum Halten des Elektronenstrahls strahlverlauf herzustellen. Gemäß der Erfindung beauf der zugeordneten Fangelektrode und eine Schalt- stehen nach F i g. 1 die magnetischen Mittel aus einer elektrode zum Weiterschalten des Elektronenstrahls Anzahl von Dauermagnetstäben 38, die innerhalb aufweisen, ergibt sich eine sehr vorteilhafte Ausbil- der Elektrodenanordnung 13 angebracht sind. Für dung dadurch, daß die stabförmigen Permanent- 60 jede Elektrodengruppe ist ein Stab vorgesehen und magnete jeweils als Fangelektrode der zugeordneten innerhalb der von den Armen 22 und 24 gebildeten Elektrodengruppe ausgebildet sind, wobei mit Vor- Öffnung jeder Steuerelektrode angeordnet. Die Stäbe teil die als Fangelektroden dienenden stabförmigen 38 haben ungefähr die gleiche Länge wie die übrigen Permanentmagnete zwischen benachbarten Steuer- Elektroden. Die Magnetstäbe 38 sind, wie in F i g. 2 elektroden angeordnet sind. 65 ersichtlich, in Kontakt mit den Steuerelektroden.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbil- Diese Anordnung gestattet die Verwendung der größ-

dungen der Erfindung ergeben sich aus den im fol- ten Magnete, wodurch ein optimales magnetisches

genden beschriebenen und in der Zeichnung dar- Feld erzeugbar ist. Die Magnetstäbe werden in be-

j liebiger geeigneter Weise in ihrer Lage gehalten, z. B. ^! mittels der isolierenden Endscheiben wie die Elek- ! troden. Die entsprechenden magnetischen Nord- und

■ Südpole der Stäbe sind einander benachbart angeordnet, um die gewünschte Drehrichtung des Elek- ; tronenstrahls zu erzeugen. In der Röhre 10 sind die ^: Magnetstäbe vorzugsweise derart ausgerichtet, daß sie einen Elektronenstrahl sich im Uhrzeigersinn von einer Elektrodengruppe oder Strahlstellung zur näch-' sten bewegen lassen. Erforderlichenfalls können die Elektroden und die Magnetstäbe für eine Drehung

: des Elektronenstrahls entgegen dem Uhrzeigersinn ausgerichtet werden. Eine Elektronenstrahlstellung, die dem Strahl in einem Augenblick vorausliegt, wird

. als Leitstellung bezeichnet, eine Stellung hinter dem Strahl als Nachlaufstellung.

Die Röhre 10 kann gemäß F i g. 3 weiter abgewandelt werden, wo lediglich ein Teil der Ausführungsform der Anordnung dargestellt ist. Nach F i g. 3 bestehen die magnetischen Mittel aus Ma-

■ gnetstäben 40, die zwischen der Grundfläche 18 einer Steuerelektrode und der Kathode 14 angeordnet sind.

Wenn der Abstand es erlaubt, können die Durchmesser der Stäbe 40 etwas größer sein als die der Stäbe 38. Die Magnetstäbe 40 stehen mit den Steuerelektroden, wie in F i g. 3 dargestellt, in Kontakt.

In einer anderen Ausführungsform der Röhre 10 können die Magnetstäbe verschiedene Röhrenelektroden ersetzen. Zum Beispiel sind in dem in Fig. 4 dargestellten Teil der Röhre 10 die Fangelektroden

; fortgelassen worden und an ihrer Stelle Magnetstäbe

; 42 zwischen benachbarten Steuerelektroden 16 angeordnet. Die Stäbe 42 haben einen ausreichend großen Durchmesser, so daß sie den größten Teil des Raumes zwischen benachbarten Steuerelektroden abdecken.

Eine andere Ausführungsform, bei der Magnetstäbe Röhrenelektroden ersetzen, ist in F i g. 5 dargestellt. Darin ersetzen Magnetstäbe 44 die Steuerelektroden 16. Außerdem sind die Fangelektroden 26 dadurch abgewandelt, daß ein schmaler Wandvorsprung 46 am inneren Ende der radialen Wand 28 jeder Fangelektrode vorgesehen ist. Der Wandvor-

) sprang 46 unterstützt die Stromsammlung und erstreckt sich von der Wand 28 aus in einer der Wand 30 entgegengesetzten Richtung zur benachbarten Nachlauf stellung und parallel zu einem kleinen Abschnitt des Umfangs des benachbarten Magnetstabes 44. Jeder Magnetstab 44 ist einem Wandvorsprung 46 benachbart, und die Masse seines Körpers liegt auf der Nachlaufseite der Wand 28 von der Wand 30 abgekehrt, so daß ein ungehinderter Stromflußweg von der Kathode zu jeder Fangelektrode geschaffen wird. Infolgedessen folgt ein Stromstrahl 45 dem dargestellten Weg, wobei ein Teil den Umfang des Magnetstabes 44 berührt.

Gelegentlich können die in den verschiedenen Ausführungsformen verwendeten Magnetstäbe auf ihrer Länge ungleichförmig sein. Eine derartige Unregelmäßigkeit könnte auf den Röhrenbetrieb ungünstigen Einfluß haben. Eine Lösung dieses Problems besteht darin, die Magnetstäbe mit einem Überzug oder einer Hülse aus magnetischem Material, z. B. Weicheisen, zu versehen. Ein Überzug oder eine Hülse 50 aus magnetischem Material ist auf den Magnetstäben 42 in F i g. 4 dargestellt. Es wird bemerkt, daß ein derartiger Überzug natürlich auch in jeder Ausführungsform der Erfindung benutzt werden kann.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird, insbesondere bei den Ausführungsformen, in denen Magnetstäbe als Steuerelektroden gemäß F i g. 5 oder in Verbindung mit Steuerelektroden gemaß F i g. 3 verwendet werden, eine abgewandelte Form von Magnetstäben benutzt. Die abgewandelte Magnetstabgestaltung ist in F i g. 6 bei ihrer Verwendung in einer Elektrodenanordnung nach F i g. 5 dargestellt. Gemäß der F i g. 6 ist die Wandung jedes

ίο Magnetstabes 52, der auch als Steuerelektrode dient, mit zwei im wesentlichen zueinander parallelen Wandabschnitten 54 und 56 versehen, die in Richtung der Leit- bzw. der Nachlaufstellung liegen. Mit dieser Art Gestaltung wird ein größerer Abstand zwischen den Magneten und ein breiterer Stromflußweg erzielt, wodurch der Röhrenbetrieb als verbessert erscheint. Die Flächen 54 und 56 können außerdem verjüngt werden, um keilförmige Magnetstäbe zu schaffen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Grundelektrodenanordnung 13 verwendet, die sämtliche in F i g. 1 dargestellte Teile außer den Magnetstäben 38 enthält. In diesem Fall wird das gewünschte magnetische Feld dadurch erzeugt, daß die Fangelektroden 26, die Steuerelektroden 16 oder die Schaltgitter 32 aus Permanentmagnetwerkstoff hergestellt werden. Falls erwünscht, kann diese Röhrenausführung auch Magnetstäbe enthalten.

Die beschriebenen Ausführungsformen von Elektronenstrahlschaltröhren sind besonders vorteilhaft dadurch, daß sie wesentlich einfacher und wirksamer abgeschirmt werden können als ähnliche Röhren mit äußeren zylindrischen Magneten. Eine geeignete Abschirmung für jede der oben beschriebenen Röhren kann als ein dünnes, leichtes Blech 48 aus magnetischem Material mit vorzugsweise geringem Widerstand und hoher Permeabilität ausgebildet sein. Ein derartiges Blech wird um den Röhrenkolben gewickelt, wie in F i g. 1 dargestellt ist und durch beliebige Befestigungsmittel in seiner Lage gehalten, z. B. mittels chemischer Klebemittel, mechanischer Klemmung od. dgl. Falls erwünscht, kann der Glasteil des Kolbens fortgelassen werden und die Abschirmung selbst den Röhrenkolben bilden.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Grundgedanken der Erfindung ist ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen im beschriebenen mechanischen Aufbau vorgenommen werden können. Zum Beispiel können die Magnetstäbe beliebige Größe aufweisen und in beliebiger geeigneter Weise angeordnet sein, wie sie der Gesamtaufbau der Röhre zuläßt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahlschaltröhre vom Typ eines Magnetrons mit einem evakuierten Röhrenkolben, mit einer Kathode innerhalb des Röhrenkolbens, mit einer Anzahl von die Kathode ringförmig umgebenden Elektrodengruppen, mit Mitteln zur Erzeugung eines radialen elektrischen Feldes zwischen wenigstens einigen der Elektroden und der Kathode und mit einer Anzahl von innerhalb des Röhrenkolbens durch eine nichtmagnetische Halterung im Abstand voneinander gehaltenen stabförmigen Permanentmagneten, wobei jeder Elektrodengruppe jeweils ein stabförmiger Permanentmagnet zugeordnet ist, der sich senkrecht zu dem radialen elektrischen Feld erstreckt und

im Gebiet der ihm zugeordneten Elektrodengruppe ein quer zum elektrischen Feld verlaufendes Magnetfeld erzeugt und wobei die sich kreuzenden Felder einen aus der Kathode austretenden Elektronenstrahl wahlweise in Richtung auf eine der Elektrodengruppen leiten, nach Patent 1414707, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Permanentmagnet (38, 38', 40, 42, 44, 52) mindestens einen Teil einer Elektrode der zugeordneten Elektrodengruppe bildet.

2. Elektronenstrahlschaltröhre nach Anspruch 1 mit Elektrodengruppen, die jeweils eine Fangelektrode zur Aufnahme des Elektronenstrahls, eine Steuerelektrode zum Halten des Elektronenstrahls auf der zugeordneten Fangelektrode und eine Schaltelektrode zum Weiterschalten des Elektronenstrahls von einer Elektrodengruppe zu einer benachbarten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Permanentmagnete jeweils als Fangelektrode (42) der zugeordneten Elektrodengruppe ausgebildet sind.

3. Elektronenstrahlschaltröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Fangelektroden dienenden stabförmigen Permanentmagnete (42) zwischen benachbarten Steuerelektroden (16) angeordnet sind.

4. Elektronenstrahlschaltröhre nach Anspruch 1 mit Elektrodengruppen, die jeweils eine Fangelektrode zur Aufnahme des Elektronenstrahls, eine Steuerelektrode zum Halten des Elektronen-Strahls auf der zugeordneten Fangelektrode und eine Schaltelektrode zum Weiterschalten des Elektronenstrahls von einer Elektrodengruppe zu einer benachbarten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein stabförmiger Permanentmagnet (40) zwischen einer Steuerelektrode (16) und der Kathode (14) angeordnet ist und mit seiner zugeordneten Steuerelektrode (16) in elektrisch leitender Verbindung steht.

5. Elektronenstrahlschaltröhre nach Anspruch 1

mit Elektrodengruppen, die jeweils eine Fangelektrode zur Aufnahme des Elektronenstrahls, eine Steuerelektrode zum Halten des Elektronenstrahls auf der zugeordneten Fangelektrode und eine Schaltelektrode zum Weiterschalten des Elektronenstrahls von einer Elektrodengruppe zu einer benachbarten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden (16, 44, 52) als Permanentmagnete ausgebildet sind.

6. Elektronenstrahlschaltröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Steuerelektroden dienenden stabförmigen Permanentmagnete (52) jeweils auf ihrer in Weiterschaltrichtung des Elektronenstrahls (45) gelegenen Seite und auf der dieser gegenüberliegenden Seite eine Abflachung (54, 56) aufweisen.

7. Elektronenstrahlschaltröhre nach Anspruch 1 mit Elektrodengruppen, die jeweils eine Fangelektrode zur Aufnahme des Elektronenstrahls, eine etwa U-förmige Steuerelektrode zum Halten des Elektronenstrahls auf der zugeordneten Fangelektrode und eine Schaltelektrode zum Weiterschalten des Elektronenstrahls von einer Elektrodengruppe zu einer benachbarten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den Seitenwänden einer U-förmigen Steuerelektrode (16) ein mit der Steuerelektrode in elektrisch leitender Verbindung befindlicher Permanentmagnetstab (38') angeordnet ist (F i g. 2).

8. Elektronenstrahlschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Permanentmagneteinrichtungen in Wirkverbindung mit der Elektrodenanordnung vorgesehen sind.

9. Elektronenstrahlschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Permanentmagnete (42) zur Erzeugung gleichmäßiger magnetischer Eigenschaften jeweils mit einer Hülle (50) aus magnetischem Material, vorzugsweise Weicheisen, versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen