DE1416821B2

DE1416821B2 - Liquid-cooled collecting electrode

Info

Publication number: DE1416821B2
Application number: DE19611416821
Authority: DE
Inventors: Robert Spencer Menlo Park; Zitelli Louis Thomas Palo Alto; Calif. Symons (V.St.A.)
Original assignee: Varisn Associates, Palo Alto, Calif. (V.St.A.)
Priority date: 1960-06-27
Filing date: 1961-06-24
Publication date: 1970-09-17
Also published as: GB942881A; DE1416821A1

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeits- gesehen sind, dann fließt das Kühlungsmittel sehr gekühlte Auffangelektrode für eine langgestreckte leicht ungleichmäßig um die Auffangelektrode, was Hochleistungsröhre für sehr kurze Wellen, insbe- zu unterschiedlicher Kühlung und damit starker Besondere für Hochleistungsröhren nach Art eines anspruchung der Auffangelektrode führt. Besonders Klystrons oder einer Wanderfeldröhre, bei der die 5 ungünstig ist bei einer derartigen Anordnung die Außenwand des an die Elektronenstrahleintritts- Kühlung aber dann, wenn das Kühlmittel zunächst Öffnung sich anschließenden rohrförmigen Auffang- durch den äußeren ringförmigen Kanal an der Aufteils mit einer Vielzahl von Nuten versehen ist, die, fangelektrode entlang und anschließend erst direkt gleichmäßig über die Außenwand verteilt, parallel neben der Außenwand der Auffangelektrode zurückzur Auffangelektrodenachse (Röhrenachse) ver- io geführt wird. Denn wegen der bei dieser Anordnung laufen (Längsnuten), bei der des weiteren der rohr- schlechten Isolation zwischen den für Vorlauf und förmige Auffangteil von einem rohrförmigen metalli- Rücklauf des Kühlmittels verwendeten Kühlmittelschen Teil koaxial umgeben ist, der die Nuten so kanälen wird das eintretende Kühlmittel das ausabdeckt, daß geschlossene Kühlmittelkanäle ent- tretende kühlen, so daß das Kühlmittel die Auffangstehen (Längskanäle), und bei der schließlich die 15 elektrode nie mit optimaler Temperatur verlassen Kühlmittelzuflußleitung und die Kühlmittelabfluß- kann. Wenn das Kühlmittel durch spiralförmige leitung derart an die Auffangelektrode angeschlossen Kanäle um die Auffangelektrode hin- und zurücksind, daß am abgeschlossenen Ende des Auffang- geführt wird, dann liegen Stellen starker Kühlung teils der Kühlmittelzu- und -abfluß konzentrisch zu- und Stellen schwacher Kühlung dicht beieinander, einander erfolgen. 20 so daß auch wieder eine stellenweise unterschiedlicheThe invention relates to a liquid, then the coolant flows very much cooled collecting electrode for an elongated slightly unevenly around the collecting electrode what High-performance tube for very short shafts, especially different cooling and therefore strong specials for high-performance tubes in the manner of a load on the collecting electrode leads. Particularly Klystrons or a traveling wave tube, in which the 5 is unfavorable in such an arrangement the Outer wall of the cooling to the electron beam entry but when the coolant initially Opening the subsequent tubular collecting through the outer annular channel on the dividing is provided with a large number of grooves, along the target electrode and then directly evenly distributed over the outer wall, back parallel to the outer wall of the collecting electrode Collecting electrode axis (tube axis) is guided ver io. Because because of this arrangement run (longitudinal grooves), in addition, the pipe-poor insulation between the for flow and shaped collecting part of a tubular metallic return of the coolant used coolant Part is surrounded coaxially, which channels the grooves so the incoming coolant will cover the that closed coolant channels cool any emerging so that the coolant is collected (Longitudinal channels), and in the end the electrode never leaves the electrode at the optimum temperature Coolant inlet line and the coolant outlet can. When the coolant through spiral line connected to the collecting electrode in this way, there are channels around the collecting electrode back and forth, that is at the closed end of the collection, then there are places of strong cooling partly the coolant inflow and outflow concentric inflow and places of weak cooling close to each other, happen to each other. 20 so that again a different one in places

Auf dem Gebiet der mit hoher Frequenz arbeiten- Beanspruchung der Auffangelektrode erfolgt,
den Elektronenröhren werden äußerst hohe Leistun- Neben diesen Anordnungen sind ferner noch gen entwickelt; Hochleistungsklystrons im Bereich spezielle Anoden- bzw. Kollektorkühlungen bekannt, von 0,4 bis 4,45 Gigahertz, die zur Zeit in Ge- die eine örtliche Überhitzung des Kühlmittels im brauch sind, erzeugen Spitzenausgangsleistungen von 25 Innern der Kühlkanäle auf Grund eines zu großen 1,25 MW und durchschnittliche Ausgangsleistungen Temperaturgradienten über Kühlrippen verhindern von 75 kW. Bei diesen großen abgegebenen Leistun- sollen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Wärmegen hat die zu beseitigende Wärmemenge eine Übergang aus dem Innern des Kollektors in die äußerst große Bedeutung. Daher werden Kühl- Kühlrippen hinein durch zusätzliche Bohrungen an Vorrichtungen zunehmend wichtiger, durch die ver- 30 geeigneten Stellen künstlich erschwert ist. Wenn hindert werden soll, daß die auf dem Kollektor auf- auch dadurch eine konstantere Temperatur über die schlagenden Elektroden den Kollektor schnell Kühlrippen hinweg erzielt wird, so muß bei dieser durchbrennen und in die Hochleistungsröhre den Lösung mit einer höheren Temperatur im Innern Druck der umgebenden Luft einlassen. des Kollektors gerechnet werden, was sich wegenIn the area of working with high frequency - stress on the collecting electrode takes place,
The electron tubes are extremely powerful. In addition to these arrangements, genes have also been developed; High-performance klystrons in the field of special anode or collector cooling known, from 0.4 to 4.45 gigahertz, which are currently in use in areas where local overheating of the coolant is used, generate peak output powers from 25 inside the cooling channels due to an excessively large 1 , 25 MW and average output power prevent temperature gradients across cooling fins from 75 kW. With these large surrendered services. This is achieved in that the heat source, the amount of heat to be removed has a transition from the inside of the collector to the extremely important. Therefore, cooling fins are becoming increasingly important because of additional bores on devices, which artificially make suitable locations more difficult. If it is to be prevented that the on the collector a more constant temperature is achieved quickly over the beating electrodes of the collector cooling fins, so must burn through this and in the high-performance tube the solution with a higher temperature inside pressure of the surrounding air let in. of the collector are expected what is due

Es ist bereits eine oben beschriebene flüssigkeits- 35 einer höheren Zerstäubungs- bzw. Verdampfungsgekühlte Auffangelektrode für langgestreckte Hoch- rate des Kollektormaterials auch ungünstig auf die leistungsröhren, deren Aufbau sehr kapazitätsarm Lebensdauer der Röhre auswirkt,
ist, bekannt, bei der der Durchmesser der Kühl- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausmittelzuflußleitung am abgeschlossenen Ende des gehend von der oben beschriebenen flüssigkeits-Auffangteils von den Längskanälen derart erweitert 40 gekühlten Auffangelektrode eine möglichst gleichist, daß die Kühlmittelzuflußleitung mit allen mäßige Kühlung der gesamten Oberfläche der Auf-Längskanälen verbunden werden kann. Die Kühl- fangelektrode einschließlich des abgeschlossenen mittelabflußleitung umgibt die Kühlmittelzufluß- Endes des Auffangteils vorzusehen,
leitung konzentrisch und weist seitlich neben der Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß am abge-Kühlmittelzuflußleitung einen Auslaß auf. Da bei 45 schlossenen Ende des Auffangteils die Außenwand dieser Anordnung das Kühlmittel von der eigent- des Auffangteils ebenfalls mit einer Vielzahl von liehen Kühlmittelzuflußleitung mit geringem Durch- Nuten versehen ist, die gleichmäßig über die Außenmesser über ihr Ende mit stark erweitertem Durch- wand verteilt, fächerförmig von innen nach außen messer in die einzelnen Längskanäle fließt, entstehen verlaufen (Fächernuten) und von der den Kühlbei diesem Übergang ungleichmäßige Strömungs- 50 mittelzufluß vom Kühlmittelabfluß trennenden Zwiverhältnisse des Kühlmittels, und das Kühlmittel schenwand ebenfalls so abgedeckt sind, daß gewird insbesondere im mittleren Teil der Endfläche schlossene Kühlmittelkanäle entstehen (Fächerder rohrförmigen Auffangelektrode etwas gestaut. kanäle) und daß die Fächerkanäle außen jeweils an Dadurch kann ein uneinheitliches Eintreten des einen der Längskanäle angeschlossen sind und innen Kühlmittels in die Längskanäle auftreten. Es ergibt 55 mit der zentral angeordneten Kühlmittelleitung (Zusich dadurch eine ungleichmäßige Kühlung der Auf- oder Abflußleitung) in Verbindung stehen,
fangelektrode, wobei es stellenweise auch zu starken Durch diesen Aufbau ist eine gleichmäßige gute Erwärmungen kommen kann, wodurch die Lebens- Kühlung auch des Auffangteils der Auffangelektrode dauer der mit der beschriebenen Kühlvorrichtung gewährleistet, und die Lebensdauer dieser Auffangversehenen Auffangelektrode relativ gering ist. 60 elektrode ist entsprechend groß.An above-described liquid- 35 or higher atomization or evaporation-cooled collecting electrode for elongated high rate of collector material is also unfavorable for the power tubes, the structure of which has a very low-capacitance effect on the life of the tube,
is, known, in which the diameter of the cooling The invention is based on the task of ausmittelzuflußleitung at the closed end of going from the above-described liquid-collecting part of the longitudinal channels expanded 40 cooled collecting electrode is as similar as possible that the coolant inflow line with all moderate cooling the entire surface of the longitudinal ducts can be connected. The coolant collecting electrode including the closed medium drain line surrounds the coolant inflow end of the collecting part.
line concentric and has laterally next to the This object is achieved in that the ab-coolant inflow line has an outlet. Since at the closed end of the collecting part, the outer wall of this arrangement, the coolant from the actual collecting part is also provided with a large number of borrowed coolant inflow lines with small through-grooves, which are evenly distributed over the outer knife over their end with a greatly expanded through-wall, Flows fan-shaped from the inside to the outside knife in the individual longitudinal channels, arise run (fan grooves) and from the interdependencies of the coolant separating the cooling at this transition uneven flow medium inflow from the coolant outflow, and the coolant partition are also covered in such a way that is especially in the middle Coolant channels that are closed in part of the end surface are created (compartments of the tubular collecting electrode somewhat jammed) and that the compartment channels are connected to the outside. The result is 55 with the centrally arranged coolant line (in addition, uneven cooling of the inflow or outflow line) are connected,
collecting electrode, whereby there is also a strong heat build-up, which means that the life cooling of the collecting part of the collecting electrode is guaranteed for the duration of the described cooling device, and the service life of this collecting electrode is relatively short. 60 electrode is correspondingly large.

Es sind ferner andere Auffangelektroden mit kon- Ausführungsformen der Erfindung werden nach-There are also other collecting electrodes with con- Embodiments of the invention are according to-

zentrischer Anordnung von Zu- und Ablauf bekannt. stehend an Hand der Zeichnungen beispielshalbercentral arrangement of inflow and outflow known. standing on the basis of the drawings by way of example

Diese bekannten Auffangelektroden haben jedoch erläutert. Dabei zeigtHowever, these known collection electrodes have been discussed. It shows

entweder keine Vielzahl von einzelnen Längs- F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer flüssig-either no multitude of individual longitudinal F i g. 1 is a perspective view of a liquid

kanälen, sondern nur einige, oder aber das Kühl- 65 keitsgekühlten Auffangelektrode mit einem wegge-channels, but only a few, or the cool 65-cooled collecting electrode with a

mittel wird durch spiralförmige Kanäle an der brochenen Teil, die die Kühlmittelkanäle für dasmedium is broken through spiral channels on the part, which are the coolant channels for the

Außenwand der Auffangelektrode vor- und zurück- rund um das Auffangteil strömende KühlmittelOutside wall of the collecting electrode back and forth - coolant flowing around the collecting part

geführt. Wenn nur einige wenige Längskanäle vor- zeigt,guided. If only a few longitudinal canals are shown,

P i g. 2 einen Schnitt durch die flüssigkeitsgekühlte Auffangelektrode nach F i g. 1 längs der Linie 2-2,P i g. 2 a section through the liquid-cooled Collecting electrode according to FIG. 1 along line 2-2,

F i g. 3 einen Teilquerschnitt durch die Auffangelektrode nach F i g. 2 längs der Linie 3-3,F i g. 3 shows a partial cross-section through the collecting electrode according to FIG. 2 along the line 3-3,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer flüssigkeitsgekühlten Auffangelektrode mit einem weggebrochenen Teil, bei der das Kühlmittel rund um das Auffangteil strömt,4 is a perspective view of another embodiment of a liquid-cooled collecting electrode with one part broken away, where the coolant flows around the collecting part,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Auffangelektrode nach F i g. 4 längs der Linie 5-5 undF i g. 5 shows a longitudinal section through the collecting electrode according to FIG. 4 along line 5-5 and

F i g. 6 einen Querschnitt durch die Auffangelektrode nach F i g. 5 längs der Linie 6-6.F i g. 6 shows a cross section through the collecting electrode according to FIG. 5 along line 6-6.

In den F i g. 1 bis 3 ist ein Auffangteil, der einen hohlen zylindrischen Körper 11 mit einem offenen Ende aufweist, mit einer Ausführungsform einer Kühlvorrichtung dargestellt; der zylindrische KörperIn the F i g. 1 to 3 is a collecting part, which has a hollow cylindrical body 11 with an open Has end, shown with an embodiment of a cooling device; the cylindrical body

11 kann an seinem einen Ende von einem Kegel 12 aus Kupfer abgeschlossen sein, der bündig durch Hartverlötung an einer Schulter 11' festsitzt, die in das geschlossene Ende des zylindrischen Körpers 11 eingeschnitten ist. In die Außenwand des zylindrischen Körpers 11 und des Kegels 12 sind maschinell zahlreiche enge, tiefe und parallele Längskanäle 13 a bzw. Fächerkanäle 13 b eingearbeitet, zwischen denen kurze dicke Stege 13' fast über die gesamte Länge des zylindrischen Körpers 11 sowie des Kegels11 can be closed at one end by a cone 12 made of copper, which is seated flush by hard soldering on a shoulder 11 ′ which is cut into the closed end of the cylindrical body 11. In the outer wall of the cylindrical body 11 and the cone 12, numerous narrow, deep and parallel longitudinal channels 13 a or fan channels 13 b are machined, between which short thick webs 13 'almost over the entire length of the cylindrical body 11 and the cone

12 verlaufen. Auf den Stegen 13' ist z.B. nach dem Heliarc-Schweißverfahren ein hohles, mit einem offenen Ende versehenes erstes rohrförmiges Teil 14 aus einem Werkstoff befestigt, der eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Das erste rohrförmige Teil 14 hat einen geringen Abstand vom offenen Ende des zylindrischen Körpers 11 und begrenzt einen von den Kühlmittellängskanälen 13 a gebildeten, von den Stegen 13' durchsetzten inneren KühlmittelringkÖrper.Das erste rohrförmige Teil 14 ist von einem zweiten rohrförmigen Teil 16 umgeben, das als Zylinder mit einem offenen Ende ausgebildet ist, dessen Innendurchmesser etwas großer als der Außendurchmesser des ersten rohrförmigen Teils 14 ist und einen in Längsrichtung durch Zwischenwände unterteilten äußeren Kühlmkteiringkörper bildet. Zwischen dem zweiten rohrförmigen Teil 16 und dem offenen Ende des zylindrischen Körpers 11 sitzt ein Ring 17, der zur Halterung des einen Endes des zweiten rohrförmigen Teils 16 und zur Umkehrung der Kühlmittelströmung dient.12 run. On the webs 13 'there is a hollow, with a First tubular part 14 provided with an open end fastened from a material that has a relatively low thermal conductivity, such as stainless Stole. The first tubular part 14 has a small distance from the open end of the cylindrical Body 11 and delimits one of the longitudinal coolant channels 13 a formed by the Web 13 'penetrated inner coolant ring body. The first tubular part 14 is of a surround second tubular part 16, which is designed as a cylinder with an open end, the inside diameter of which is somewhat larger than the outside diameter of the first tubular part 14 and an outer cooling ring body which is divided in the longitudinal direction by partitions forms. Between the second tubular part 16 and the open end of the cylindrical body 11 sits a ring 17, which is used to hold one end of the second tubular part 16 and to reverse it the coolant flow is used.

An dem geschlossenen Ende des zweiten rohrförmigen Teils 16 befindet sich eine Leitungsverzweigung 18, die an der Innenfläche des zweiten rohrförmigen Teils 16 mit einem Ö-fÖrmigen Ring 24 und an der Innenfläche des ersten rohrförmigen Teils 14 mit einem O-Ring 25 abgedichtet ist. Die Leitungsverzweigung 18, die beispielsweise aus Bronze hergestellt ist, sammelt und verteilt das Kühlmittel in der Kühlvorrichtung und besteht aus einem gegossenen äußeren Zylinder 19, der an seinem einen Ende abgeschlossen ist und an diesem Ende zwei Öffnungen aufweist. Innerhalb"" des äußeren Zylinders 19 befindet sich ein gegossener, trichterförmiger Verteilerkörper 15, der ein Zuleitungsrohr 21 aufweist, das an einer Eintrittsöffnung 22 des abgeschlossenen Endes des äußeren Zylinders 19 angeschweißt ist. Der Raum zwischen dem Verteilerkörper 15 und dem äußeren Zylinder 19 dient als Sammelraum 18' für das Kühlmittel, wobei eine weitere Öffnung 23 des abgeschlossenen Endes des äußeren Zylinders 19 einen Ausgang für die Leitungsverzweigung 18 darstellt. Beide Öffnungen 22 und 23 sind mit leicht abnehmbaren Binschraubstücken (nicht dargestellt) ausgestattet.At the closed end of the second tubular part 16 there is a line branch 18, which is attached to the inner surface of the second tubular part 16 with an O-shaped ring 24 and is sealed on the inner surface of the first tubular part 14 with an O-ring 25. the Line branch 18, which is made of bronze, for example, collects and distributes the Coolant in the cooling device and consists of a cast outer cylinder 19, which is attached to its one end is closed and has two openings at this end. Within the Outer cylinder 19 is a cast, funnel-shaped distributor body 15, which is a supply pipe 21 has, which at an inlet opening 22 of the closed end of the outer Cylinder 19 is welded. The space between the distributor body 15 and the outer cylinder 19 serves as a collecting space 18 'for the coolant, with a further opening 23 of the closed The end of the outer cylinder 19 represents an outlet for the line branch 18. Both openings 22 and 23 are equipped with easily removable screw-in pieces (not shown).

Während des Betriebs wird das Kühlmittel, normalerweise Wasser, durch die Öffnung 22 und das Zuleitungsrohr 21 in den Verteilerkörper 15 eingelassen. Die Spitze des Auffangteilkegels 12 dient als Trennvorrichtung für das Wasser, das dann in die Fächerkanäle 13 b an der Außenwand des Auffangteilkegels und durch diese in die Längskanale 13 a des zylindrischen Körpers 11 hineinströmt. Die Breite und Tiefe der von den Fächerkanälen 13 b und den Längskanälen 13 α begrenzten Stege sind etwa einander gleich. Dadurch wird die maximale Berührungsfläche zwischen Wasser und Metall aus-, genutzt, und die Kühlung wird gleichmäßig über das gesamte Auffangteil verteilt. Durch die Längskanale 13 a läuft das Kühlmittel in Richtung auf das offene Ende des zylindrischen Körpers, an dem der Ring 17 das Wasser rund um das Ende des ersten rohrförmigen Teils 14 herumleitet, so daß es zwischen dem zweiten rohrförmigen Teil 16 und dem ersten rohrförmigen Teil 14 in.den Wassersammelraum 18' zurückfließt und durch die Ausgangsöffnung 23 austritt. During operation, the coolant, normally water, is let into the distributor body 15 through the opening 22 and the supply pipe 21. The tip of the partial collecting cone 12 serves as a separating device for the water, which then flows into the fan channels 13 b on the outer wall of the partial collecting cone and through these into the longitudinal channels 13 a of the cylindrical body 11. The width and depth of the webs delimited by the fan channels 13 b and the longitudinal channels 13 α are approximately equal to one another. As a result, the maximum contact area between water and metal is used, and the cooling is evenly distributed over the entire collecting part. Through the longitudinal channels 13 a, the coolant runs in the direction of the open end of the cylindrical body, at which the ring 17 guides the water around the end of the first tubular part 14 so that it is between the second tubular part 16 and the first tubular part 14 flows back into the water collecting space 18 'and exits through the outlet opening 23.

Wenn die Tiefe der Stege 13' großer gewählt wird, wird die Kühlung wegen des schnellen Temperaturabfalls in Längsrichtung der Stege nicht verbessert; wemi man die Stege breiter wählt, würde die Berührungsfläche zwischen dem Kühlmittel und dem Metall verkleinert sein. Daher sind optimale geometrische Abmessungen in dem Fall vorhanden, wenn die Stege annähernd die gleiche Breite und Tiefe haben.If the depth of the webs 13 'is chosen greater, the cooling is not improved because of the rapid temperature drop in the longitudinal direction of the webs; if you choose the webs wider, the contact area would be be scaled down between the coolant and the metal. Therefore, there are optimal geometrical dimensions in the case when the webs have approximately the same width and depth.

Ob das Kühlmittel in die Öffnung 22 eintritt und aus der öffnung 23 austritt, wie es durch Pfeile in den Figuren dargestellt ist, oder ob man die umgekehrte Richtung wählt, bleibt dahingestellt.Whether the coolant enters the opening 22 and exits the opening 23, as indicated by the arrows in FIG is shown in the figures, or whether one chooses the opposite direction remains an open question.

Für das erste rohrförmige Teil 14 zwischen dem inneren und äußeren Kühlmittelringkörper wird rostfreier Stahl wegen seiner relativ geringen Wärmeleitfähigkeit verwendet. Dieser verhindert eine Erwärmung der einströmenden Flüssigkeit durch die ausströmende Flüssigkeit.The first tubular member 14 between the inner and outer coolant ring bodies becomes more rustproof Steel used because of its relatively low thermal conductivity. This prevents heating the inflowing liquid through the outflowing liquid.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine weitere Ausführungsforfri des Auffahgteils und dessen Kühlvorrichtung dargestellt; der Auffangteil enthält einen mit einem offenen Ende versehenen zylindrischen Körper 31, z. B. aus Kupfer, der an seinem einen Ende abgeschlossen ist. In den Außenwänden des zylindrischen Körpers 31 sind maschinell enge, tiefe, parallele Längskanale 33 angefertigt, zwischen denen mehrere kurze, dicke Stege 32 und 32' ausgebildet sind, die fast über die gesamte Länge des zylindrischen Körpers 31 verlaufen. Die Stege 32', die um den vollständigen Umfang des zylindrischen Körpers 31 den jeweils zweiten Steg eines Paares darstellen, sind etwas kürzer als ihre benachbarten Stege 32, die über die gesamte Länge des zylindrischen Körpers 31 laufen. Bei dieser Anordnung werden Verbindungskanäle 30 zwischen zwei benachbarten Kanalpaären 33 hergestellt.4 to 6 is a further embodiment the Auffahgteils and its cooling device shown; the collecting part comprises an open-ended cylindrical body 31, z. B. made of copper, which is closed at one end. In the outer walls of the cylindrical Body 31 are machine-made narrow, deep, parallel longitudinal channels 33, between which several short, thick webs 32 and 32 'are formed, which extend over almost the entire length of the cylindrical Body 31 run. The webs 32 'which surround the full circumference of the cylindrical body 31 represent the respective second web of a pair, are slightly shorter than their neighboring webs 32, the run over the entire length of the cylindrical body 31. In this arrangement there are connecting channels 30 made between two adjacent pairs of channels 33.

Im geschlossenen Ende des zylindrischen Körpers 31 sind mehrere strahlenförmig nach außen verlaufende, den Kanälen 33 ähnliche Kanäle 35 maschinell eingearbeitet, die mit abwechselnden Kanälen 33 in Verbindung stehen.In the closed end of the cylindrical body 31 are several radially outwardly extending, the channels 33 similar channels 35 machined with alternating channels 33 related.

Auf den Stegen 32 und 32' ist z.B. durch das Heliarc-Schweißverfahren ein hohles, mit einem offenen Ende versehenes rohrförmiges Teil 36 befestigt, das etwas an den Enden des zylindrischen Körpers 31 übersteht. Im geschlossenen Ende des S zylindrischen Körpers 31 ist auf den Stegen 35', die von den Kanälen 35 begrenzt werden, eine mit öffnungen versehene Zwischenscheibe 37 fest aufgezogen, die mit den Stegen 35' und der Innenwand des rohrförmigen Teils 36 nahe am geschlossenen Ende hart verlötet ist. .Im Umfang der Zwischenscheibe 37 sind mehrere Schlitze 37' vorgesehen, die auf abwechselnde Kanäle 33 des zylindrischen Körper 31 ausgerichtet und den Kanälen 33 benachbart sind, die mit den Kanälen 35 im geschlossenen Ende des zylindrischen Körpers 31 in Verbindung stehen. . ;On the webs 32 and 32 'there is a hollow, with a open ended tubular member 36 attached, which protrudes somewhat at the ends of the cylindrical body 31. In the closed end of the S cylindrical body 31 is on the webs 35 ', which are delimited by the channels 35, one with openings provided washer 37 firmly drawn, with the webs 35 'and the inner wall of tubular member 36 is brazed near the closed end. .In the circumference of the washer 37 several slots 37 'are provided, which on alternating channels 33 of the cylindrical Body 31 aligned and the channels 33 adjacent which are in communication with the channels 35 in the closed end of the cylindrical body 31 stand. . ;

- Mit dem offenen Ende des zylindrischen Körpers 31 ist eine mit einer Mittelöffnung versehene Scheibe 42 hart verlötet, die an der Innenwand des offenen Endes des rohrförmigen Teils 36 abgedichtet ist. Die Scheibe 42 steht ferner mit den Stegen 32 in Verbindung und ist an diesen luftdicht abgeschlossen.- With the open end of the cylindrical body 31 is a disc provided with a central opening 42 brazed, which is sealed to the inner wall of the open end of the tubular member 36. the Disk 42 is also connected to the webs 32 and is hermetically sealed at these.

. Die Bezeichnung »offenes Ende« soll das Ende des Auffangteils angeben, in das der Elektronenstrahl eintritt, während das »geschlossene Ende« das entgegengesetzte Ende des Auffangteils darstellt.. The term "open end" is intended to indicate the end of the collecting part into which the electron beam occurs, while the "closed end" is the opposite end of the catcher.

Vom geschlossenen Ende des rohrförmigen Teils 36 wird eine Kühlmittelverteilungsleitung 38 getragen, die gegenüber der Innenwand des geschlossenen Endes des rohrförmigen Teils 36 luftdicht abgeschlossen ist. Die Verteilungsleitung 38 verteilt und sammelt das Kühlmittel für den zylindrischen Körper 31 und enthält eine in der Mitte gelegene öffnung 46 und eine versetzte öffnung 41, die den Einlaß bzw. den Auslaß bilden. Wenn die Verteilungsleitung 38 in dieser Lage abgedichtet ist, wird eine "Verteilerkammer 45 gebildet, die mit abwechselnden Kanälen 33 durch die Schlitze 37' in der Zwischenscheibe 37 an dem einen Ende und mit der versetzten öffnung 41 auf der anderen Seite in Verbindung steht. Außerdem ist eine weitere Verteilerkammer 46 vorgesehen, die mit den Kanälen 35 auf dem einen Ende und mit der in der Mitte gelegenen öffnung auf dem anderen Ende in Verbindung, steht.From the closed end of the tubular part 36 a coolant distribution line 38 is carried, which is opposite the inner wall of the closed End of the tubular part 36 is hermetically sealed. The distribution line 38 distributes and collects the coolant for the cylindrical body 31 and contains a central one opening 46 and an offset opening 41 which form the inlet and the outlet, respectively. When the distribution line 38 is sealed in this position, a "distribution chamber 45 is formed, which with alternating Channels 33 through the slots 37 'in the washer 37 at one end and with the offset opening 41 on the other hand. There is also another distribution chamber 46 provided with the channels 35 on one end and with the one in the middle opening on the other end communicates.

.Während des Betriebs tritt das Kühlmittel, normalerweise Wasser, in die Verteilungsleitung 38 durch die öffnung in die Verteilerkammer 46 ein. Das Kühlmittel ,geht dann durch die Kanäle 35 in dem umschlossenen Ende des zylindrischen Körpers 31 und in Längsrichtung durch die Kühlmittelkanäle 33 zu dem anderen Ende des zylindrischen Körpers 31 hindurch, an dem die Kanäle 30 eine Querverbindung herstellen, und, läuft dann durch die benachbarten Kanäle 33 und die Schlitze 37' der Zwischenscheibe 37 in die Verteilerkammer 45 und somit zur Auslaßöffnung 41 zurück. In welche öffnung das Kühlmittel eintritt und in welche Pfeilrichtung es in F i g. 5 läuft, ist frei wählbar; daher kann für die Strömung auch die umgekehrte Richtung gewählt werden..During operation, the coolant occurs, normally Water, into the distribution line 38 through the opening in the distribution chamber 46. The coolant then passes through channels 35 in the enclosed end of the cylindrical body 31 and in the longitudinal direction through the coolant channels 33 to the other end of the cylindrical body 31 through which the channels 30 establish a cross connection, and then runs through the neighboring ones Channels 33 and the slots 37 'of the intermediate disk 37 in the distribution chamber 45 and thus back to the outlet port 41. In which opening the coolant enters and in which direction of the arrow it in Fig. 5 runs, is freely selectable; therefore the reverse direction can also be used for the flow to get voted.

Wenn die Tiefe der Stege vergrößert wird, wird die Kühlung wegen des schnellen Temperaturabfalls in Längsrichtung der Stege nicht verbessert; wenn man die Stege breiter wählt, würde sich die Berührungsfläche zwischen dem Metall und der Strömung verkleinern. Daher sind optimale geometrische Abmessungen dann gegeben, wenn.. die Stege eine annähernd gleiche Tiefe und Breite aufweisen. - If the depth of the webs is increased, the cooling is due to the rapid temperature drop not improved in the longitudinal direction of the webs; if you choose the webs wider, the contact area would be zoom out between the metal and the flow. Hence, they are optimal geometric Dimensions are given if .. the webs have approximately the same depth and width. -

Claims

Patent claims:

"1. Liquid-cooled collecting electrode for an elongated high-performance tube for very short shafts, especially for high-performance

■ tube in the manner of a klystron or a traveling wave tube in which the outer wall of the the electron beam entrance opening. subsequent tubular collecting part is provided with a plurality of grooves, which, evenly Distributed over the outer wall, run parallel to the collecting electrode axis ■ "(tube axis) (Longitudinal grooves), in which the further tubular collecting part of a tubular metallic part is surrounded coaxially, which covers the grooves so that closed coolant channels arise (longitudinal channels), and finally the coolant supply line and the ' Coolant drain line to the collecting ■ electrode are connected that at the closed end of the collecting part of the coolant supply and outflow take place concentrically to one another, characterized in that at the closed end of the collecting part the outer wall of the collecting part also with a A large number of grooves are provided, which are evenly distributed over the outer wall, in a fan-shaped manner run inside out (fan grooves) and from which the coolant inflow from the coolant outflow separating partition are also covered so that closed coolant channels arise (fan channels), and that the-fan-. channels outside each to one of the longitudinal channels are connected and inside with the centrally arranged coolant line (inlet or outlet line) stay in contact.

2. Collecting electrode according to claim 1, wherein the (first) tubular covering the longitudinal grooves metallic part at a distance from a (further (second) tubular metallic part is surrounded coaxially and these parts so with the coolant inflow line and the coolant outflow line are connected that the coolant either first up the coolant channels flows through approximately at the level of the open end of the collecting part (electron beam entrance opening), is then redirected and over the space between the first and the second tubular metallic part flows back or covers this path in the opposite direction, characterized in that the first tubular metallic part (partition) consists of a material of low thermal conductivity (Figs. 1 to 3).

3. collecting electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the completed The end of the collecting part is conical.

4. collecting electrode according to claim 1, characterized in that the fan channels on every second of the longitudinal channels are connected and with these the inflow channels for the coolant form that the coolant is approximately at the height

the open end of the collecting part (electron beam entrance opening) is deflected in each case in the adjacent longitudinal channel and flows back in this, and that the backflow of the Coolant serving longitudinal channels in the closed end of the collecting part in an annular Open into the chamber which is in communication with the drain line (FIGS. 4 to 6).

5. Collecting electrode according to one of the preceding claims, characterized in that

that the webs delimiting the longitudinal channels have approximately the same width and depth.

6. collecting electrode according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Longitudinal channels have a smaller width than the webs between them.

7. collecting electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that the fan channels have a smaller width than the webs between them.

1 sheet of drawings 009 538/90