DE1491337A1

DE1491337A1 - Dielectric body

Info

Publication number: DE1491337A1
Application number: DE19641491337
Authority: DE
Inventors: Oskar Heil
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1963-10-07
Filing date: 1964-10-07
Publication date: 1969-06-04

Description

#'Dielektrischer Körper" Die Erfindung bezieht sich auf .die Verringerung der Sekundärelektronenemisson auf der Oberfläche eines dielektrisahen Körpers, auf den Elektronen auftreffen, und insbesondere auf die Verringerung der Elektronenmultipaktor-Erscheinung auf der Oberfläche eines dielektrischen Körpers, der elektromagne-. tischen Wellenausgesetzt ist, Bei der Elektronenröhrenherstellung schließt einer der Begrenzungsfaktoren, der die Größe der aus einer Blektronen@# röhre mit elektromagnetischer Energie von Frequenzen, über 300 MHz entnehmbaren Leistung bestimmt, mit ein, daß die Ausgangsübertragungsanordnungdie hohe Energieabgabe beherrschen kann, Die Ausgangsübertragungsanordnung enthält oft ein Fensterl das für hochfrequente elektromagnetische Energie durchlässig ist, und aus dielektrischem Material besteht. Das Fenster dien normalerweise dazu, eine Vakuumabdichtung in der Röhre aufrecht zu erhalten, um das Eintreten von Wasser, Wasserdampf, Staub oder anderen Fremdstoffen zu verhindern. Der Begrenzungefaktar, bei der Ausgangsübertra#--unizsanordnung`beateht darin,-daß die Größe der hochfrequenten elektromagnetischen Wellenenergie, die ein Fenster durchlassen kann, nicht mit der Größe der hoch-. frequenten elektromagnetischen Wellenenergie Schritt gehalten hat, die eine Elektronenröhre erzeugen kann. Währendes somit möglich ist, mit bekannten Elektronenröhren eine elektromagnetische Wellenenergie Wehr hoher Frequenz zu erzeugen, ist es schwierig, diese Energie aus der Elektronenröhre herauszubringen, weil durch die Ausgangeübertragungsanordnung Grenzen gesetzt werden, insbesondere, wo ein solches Ausgangsübertragunge-System ein dielektrisehee Fenster verwendet, wie es 3;n Nkfirwellenröhren, z.B. Klystrons, vorgesehen wird.# 'Dielectric body' The invention relates to .the reduction the secondary electron emission on the surface of a near dielectric body the electrons impinge, and in particular to the reduction of the electron multipactor phenomenon on the surface of a dielectric body, the electromagnetic. tables exposed to waves is, in the manufacture of electron tubes, one of the limiting factors, which is the size of a metal tube @ # with electromagnetic energy of Frequencies, above 300 MHz of drawable power determined, with one that the output transmission arrangement the can handle high energy output, the output transmission arrangement often includes a window that is permeable to high-frequency electromagnetic energy, and made of dielectric material. The window is usually used to create a vacuum seal in the tube to maintain the ingress of water, water vapor, dust or other foreign matter. The limitation factor at which the output transmission is affected in, -that the Size of the high frequency electromagnetic wave energy, which a window can let through, not with the size of the high-. frequencies electromagnetic Wave energy has kept pace that an electron tube can produce. While it It is thus possible to generate electromagnetic wave energy with known electron tubes To generate high frequency weir, it is difficult to get this energy out of the electron tube to bring out, because limits are set by the output transmission arrangement, especially where such an output transmission system has a dielectric window is used as provided for 3; n Nkfir wave tubes, e.g., klystrons.

Ausgangsfenster! die für elektromagnetische Energie durchlässig sind, werden üblicherweise aus dielektrischen Materialien hergestellt, deren Sekundärelektronenemissionsfaktcr größer als Gina ist, wenn sie einer Beschießung durch Elektronen ausgesetzt werden, deren Energiepegel innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen. Dieser Sekundärelektronenemissionakoeffizient macht die dielektrischen Materialien aufgrund der "Einfaeh#-flä.ehenmultipaktor-Eracheinung" anfällig gegen zerstörende Aufheizung, die auftritt, wenn-der dielektrische Körper hochfrequenten elektromagnetischen Feldern ausgesetzt wird. Diese Erscheinung wird ausführlich in einem Aufsatz aus IRE eränsactions of the Professional Group of Electron Devices, Yolume ED-8,` Nummer 4, vom Juli 1961 behandelt.Exit window! which are permeable to electromagnetic energy, are usually made of dielectric materials whose secondary electron emission factor is taller than Gina when exposed to electron bombardment whose energy level is within a certain range. This secondary electron emission coefficient makes the dielectric materials due to the "simple # -surface multipactor design" susceptible to the destructive heating that occurs when -the dielectric body exposed to high frequency electromagnetic fields. This appearance will in detail in an article from IRE eränsactions of the Professional Group of Electron Devices, Yolume ED-8, `Number 4, July 1961.

Ziel der Erfindung ist ein dielektrischer Körper mit auf der Oberfläche aufgebrachter Anordnung. um die Oberflä.cherimultipaktorerecheinung aufzuheben oder weitgehend zu verkindern. Ferner soll gemäß der Erfindung ein Fenster vorgeschlagen werden, das eine große Menge an elektromagnetischer Energie durehläßt.The aim of the invention is a dielectric body with on the surface applied arrangement. to cancel the surface multipactor phenomenon or largely to diminish. Furthermore, a window is proposed according to the invention that allows a large amount of electromagnetic energy to pass through.

Weiter ist-Ziel der Erfindung eine Wellenleiterfenateranordnung, die so ausgelegt ist, daß sie eine Sekundärelektronenbesehießung des Fensters vermindert und dadurch die Wärmemenge, die im Fenster erzeugt wird, verringert. Des weiteren soll ein Resonanzhohlraum -für ein Klystron vbrgeschlagen werden, der mit einem Ausgangskopplungsteil in Verbindung steht, welches ein Ausgangsfenster besitzt, das eine Oberfläche mit im Ab- stand versetzten Anordnungen enthält, welche die Elektronenmultipaktorerscheinung aufheben oder wesentlich vermindern.Another object of the invention is a waveguide window assembly which is designed to reduce secondary electron bombardment of the window and thereby reduce the amount of heat generated in the window. Furthermore, a resonance cavity is to be proposed for a klystron, which is in connection with an output coupling part which has an output window which contains a surface with spaced arrangements which cancel or substantially reduce the electron multipactor phenomenon.

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Aufhebung bzw. Verringerung der Elektronenmultipaktorerscheinung auf der Oberfläche von dielektrischen Körpern, z.B. dielektrischen Fenstern, die für elektromagnetische Wellenenergie durchlässig sind. Gemäß der Erfindung sind im Abstand voneinander angeordnete Bereiche auf der Oberfläche des Fensters räumlich in einer solchen Weise geändert, daß sie die, gewünschte Verringerung des Elektronenmultipaktoreffektes ergeben. Nach einem Ausführungsbeispiel sind die räumlich geänderten, im Abstand angeordneten Bereiche oder Anordnungen auf der Oberfläche des Fensters Nütbnt die Erhebungen mit oder ohne Überzügen aus den Elektronenmultipaktoreffekt verringerndem Material ausbilden. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel sind die im Abstand voneinander angeordneten Mittel Bereiche aus Material, deren Sekundärelektronenemissionseffekt kleiner als Eins ist. Titansubdioxyd auf der Oberfläche. des dielektrischen Fensters vermindert den Elektronenmultipaktoreffekt beispielsweise. Nachstehend wird anhand der Zeichnung die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren zeigen: -Figur 1 eine Seitenansicht eines Klystrons mit einem Hochfrequenzaustrttsfenster, bei dem der letzte Resonanzhohlraum zusammen mit einem Teil der Austrittswellenleiterkopplung senkrecht im Schnitt gezeigt ist, Figur 1a eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Fensters, wie es in der Austrittswellenleiterkopplung nach Figur 1 verwendet wird, Figur 2 eine Querschnittansicht längs der Linie II-II , nach Figur 1a, Figur 3 eine Querschnittansicht eines Austrittsfensters das eine andere Ausbildung der Nuten als die in Figur 2 aufweist, Figur 4 eine schematische Ansicht der gekrümmten Potentiallinien, die in der Nähe der Nuten nach Figur 2 vorhanden sind, Figur 5 eine vergrößerte Querschnittansicht ähnlich der nach Figur 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung! Figur 6 eine Ansicht ähnlich der nach Figur -1a mit einer Abänderung der Ausführungsform in Figur 5 Figur 7 eine vergrößerte Querschnittansicht ähnlich den Figuren 2 und 5 in einer anderen Ausführungsform der Erfindung und Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines Fensters nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 zeigt ein Klystron, das einen Blektronenstrahlerzeugerabschnitt 4, einen HF-Zwischenwirkungsabschnitt 6 und einen Kollektorabschnitt 7 aufweist. Bekannterweise sind der Elektronenstrahlerzeugerabschnitt, der HF-Abschnitt und der Kollektorabsohnitt hermetisch und axial ausgerichtet abgeschlossen, so dass ein Blektronenstrahl durch eine Reihe von Trftröhrenabschnitten 8 gerichtet werden kann, deren jeder in einem Hohlraum endet, welcher in einem konisch abgeschrägten Endteil 9 vorgesehen ist,, der einen Abstand von dem zugeordneten- Ende eines benachbarten Triftröhren@ abschnitten aufweist, so dass ein Zwischenwirkungsspalt 12 entsteht. Die Triftröhrenabschnitte 8 werden axial aufeinander ausgerichtet und im Abstand voneinander durch verhältnismäseig schwere, in Querrichtung verlaufende, ringförmige Metallplatten 13 gehalten, die vorzugsweise aus sauerstoffniemhochleitenden Kupfer bestehen. In jedem der beiden ersten Hohlräume im Zwischenwirkungsabschnitt 6 sind Abstimmeinrichtungen 14 vorgesehen. Der Eingangshohlrauen 15 enthält eine Eingangsschleife 16, von der ein Teil in Figur 1 dargestellt ist. Der Ausgangshohlraum 17 ist mit einer Austrittskopplungsanordnung 18 versehen, die- enen rechteckförmigen Wellenleiterabschnitt 19 aufweist, welcher mit dem Austrittshohlraun 17 gekoppelt ist.The invention relates to arrangements for canceling or reducing the electron multipactor phenomenon on the surface of dielectric bodies, for example dielectric windows, which are permeable to electromagnetic wave energy. According to the invention, spaced apart regions on the surface of the window are spatially changed in such a way that they result in the desired reduction in the electron multipactor effect. According to one exemplary embodiment, the spatially changed, spaced-apart areas or arrangements on the surface of the window Nutbnt form the elevations with or without coatings of the electron multipactor effect reducing material. According to another exemplary embodiment, the spaced-apart means are regions made of material, the secondary electron emission effect of which is less than one. Titanium sub-dioxide on the surface. of the dielectric window reduces the electron multipactor effect, for example. The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawing. The figures show: - Figure 1 is a side view of a klystron with a high-frequency exit window, in which the last resonance cavity is shown vertically in section together with part of the exit waveguide coupling; Figure 2 is a cross-sectional view along the line II-II, according to Figure 1a, Figure 3 is a cross-sectional view of an exit window which has a different design of the grooves than that in Figure 2, Figure 4 is a schematic view of the curved potential lines, which in the vicinity of the Grooves according to Figure 2 are present, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view similar to that of Figure 2 of a further embodiment of the invention! 6 shows a view similar to that according to FIG. 1 a with a modification of the embodiment in FIG. 5; FIG. 7 shows an enlarged cross-sectional view similar to FIGS. 2 and 5 in another embodiment of the invention; and FIG. 8 shows a perspective view of a window according to another embodiment of the invention. 1 shows a klystron which has a metal electron gun section 4, an RF interaction section 6 and a collector section 7. As is known, the electron gun section, the RF section and the collector section are hermetically sealed and axially aligned so that a metal electron beam can be directed through a series of door tube sections 8, each of which ends in a cavity which is provided in a conically tapered end part 9, which has a distance from the associated end of an adjacent drift tube @ sections, so that an intermediate action gap 12 is formed. The drift tube sections 8 are axially aligned with one another and are held at a distance from one another by relatively heavy, transverse, annular metal plates 13, which preferably consist of copper which is not highly conductive to oxygen. Tuning devices 14 are provided in each of the first two cavities in the intermediate action section 6. The input hollow 15 contains an input loop 16, part of which is shown in FIG. The exit cavity 17 is provided with an exit coupling arrangement 18 which has a rectangular waveguide section 19 which is coupled to the exit cavity 17.

Ein dielektrisches Austrittsfenster 20, das gemäss der Erfindung hergestellt ist, ist in einem zylindrischen Wellenleiterabsehnitt 21 angebracht, der zwischen den rechteckförmigen Wellenleiterabschnitt 19 und den rechteekförmigen Wellenleiterabsehnitt 21 eingeschaltet ist. Der Abschnitt 21 besitzt einen Flansch: 22, um den Ausgang der Klystrons mit einer Belastung zu koppeln.A dielectric exit window 20, which is produced according to the invention, is mounted in a cylindrical waveguide section 21 which is inserted between the rectangular waveguide section 19 and the rectangular waveguide section 21. Section 21 has a flange: 22 to couple the exit of the klystrons to a load.

Die Erfindung ist auch auf aussenliegende Resonanzhohlräume anwendbar, die ein inneres, zylindrisches, dielektrisohee Fenster in der Nähe der Triftröhre verwenden: Die zylindrischen, dielektrischen Fenster sind gemäss der `Erfindung rausgebildet. Nach den Figuren 1 und la ist das Ausgangsfenster 20 für HF Energie durchlässig und weist eine Vakuumabdichtung für das Klystron nach Fig. 1 auf. Ein Ausführungsbeispiel des verbesserten Austrittsfensters 20 gemäss der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt, in der das Austrittsfenster 20 mit einer Vielzahl von parallel liegenden, V-förmigen Nuten 23 auf der Oberfläche versehen ist. Die Nuten 23 besitzen einen Innenwinkel vorzugsweise zwischen 60o und 120o. Aus Gründen der thermischen Zeitfähigkeit ist der Winkel von 1200 vorzuziehen, Die benachbarten Punkte an den Erhebungen 24, die von den Nuten 23 gebildet sind, sind vorzugsweise in einem Abstand von 0,038 bis 0,152 cm versetzt. Die parallelen Nuten 23 sind in einem Winkel gegenüber der Richtung der Kraft linien, die von dem elektrischen Feld ausgebildet werden, direkt vor dem Fenster und etwa senkrecht -zur Richtung der Kraftlinien. angeordnet.The invention is also applicable to external resonance cavities that use an inner, cylindrical, dielectric window in the vicinity of the drift tube: the cylindrical, dielectric windows are formed according to the invention. According to FIGS. 1 and 1 a, the output window 20 is permeable to HF energy and has a vacuum seal for the klystron according to FIG. An embodiment of the improved exit window 20 according to the invention is shown in Fig. 2, in which the exit window 20 is provided with a plurality of parallel lying, V-shaped grooves 23 on the surface. The grooves 23 have an interior angle preferably between 60o and 120o. For reasons of thermal durability, the angle of 1200 is preferable. The adjacent points on the bumps 24 formed by the grooves 23 are preferably offset at a distance of 0.038 to 0.152 cm. The parallel grooves 23 are at an angle to the direction of the lines of force that are formed by the electric field, directly in front of the window and approximately perpendicular to the direction of the lines of force. arranged.

Die Fenster aus Siliziumdioxyd werden dadurch hergestellt, dass eine geschmolzene Siliziumdioxydscheibe mit einem Diamantenrad geschliffen wird; ein anderes Verfahren zur Ausbildung eines genuteten Siliziumdioxydfensters lässt sich so durchführen, dass das Siliziumdioxyd mit einer genuteten ,Metallplatte in heissem Zustand verpreest wird. Aluminiumoxydfenster werden durch Fressen der ge. wünschten Menge an Aluminiumpulver zwischen genuteten, gehärteten und polierten Stahlplatten erhalten. Die äussere zylindrischen Kante kann nach dem Brennen auf die gewünschte Grösse bearbeitet, z. B. geschliffen werden.The silicon dioxide windows are made by having a fused silica disk is ground with a diamond wheel; a another method of forming a grooved silica window can be used Carry out so that the silicon dioxide with a grooved, metal plate in hot State is being pressed. Aluminum oxide windows are made by eating the ge. wish Amount of aluminum powder between grooved, hardened and polished steel plates obtain. The outer cylindrical edge can be adjusted to the desired shape after firing Machined size, e.g. B. be ground.

Fig. 3 zeigt eine weitere Anordnung-der Nuten, wobei abgerun.. dere U-förmige Nuten 33 gezeigt sind. Die Erhebungen 34 werden durch die Nuten 33 ausgebildet.Fig. 3 shows a further arrangement of the grooves, with rounded .. other U-shaped grooves 33 are shown. The elevations 34 are formed by the grooves 33.

Das genutete dielektripche Fenster 20 übt, drei Effekte auf Elektronen aus, die vordem Fenster 20 vorhanden sind. Die Kraftlinien des elektrischen Feldes vor dem Fenster 20 verlaufen normalerweise geradlinig, die Nuten 23 bewirken jedoch, dass die Kraftlinien des elektrischen Feldes im Bereich der Nuten gekrümmt werden, wie ich der Fig. 4 entnehmen lässt, Die gekrümmten Linien 42 zwischen den beiden Linien 44 und 46 zeigen die Kraftlinien des elektrischen Feldes zwischen den Seiten der Nuten 23. Die Kraftlinien liegen wesentlich näher am Boden der Nuten, was bedeutet, dass ein Elektron in der Nähe des Bodens der Nuten sich von dem dichteren Feld auf das weniger dichte Feld wegbewegt. Dies tritt ein, wenn die Elektronen kleine Amplituden aufweisen, was üblicherweise dann der Fall ist, wenn elektromagnetische Energie durch das Fenster übertragen wird. Die Bewegung eines Elektrons von dem Boden der Nuten 23 weg ist durch den Pfeil 40 in Fig. 4 dargestellt.The grooved dielectric window 20 has three effects on electrons that are present in front of the window 20. the Lines of force of the electric Field in front of the window 20 normally run in a straight line, the grooves 23 effect however, that the lines of force of the electric field are curved in the area of the grooves As I can see from FIG. 4, the curved lines 42 between the both lines 44 and 46 show the lines of force of the electric field between the sides of the grooves 23. The lines of force are much closer to the bottom of the grooves, which means that an electron near the bottom of the grooves differs from the denser one Field moved to the less dense field. This occurs when the electrons have small amplitudes, which is usually the case when electromagnetic Energy is transmitted through the window. The movement of an electron from that The bottom of the grooves 23 is shown by the arrow 40 in FIG. 4.

Der zweite Effekt der Nuten 23 wird auf Elektronen mit großen Amplituden ausgeübt, und er macht sich im unteren Teil der Nuten 23 nicht bemerkbar. Die elektrische Feldverteilung aufgrund der Nuten 23 ist so gewählt, dass ein leichtes Flattern in der Elektronenbewegung der Elektronen vor den Nuten 23 verursacht wird. Dieser Effekt bewirkt eine Verschiebung der Elektronen von der Oberfläche des Fensters 20 weg.The second effect of the grooves 23 is on electrons with large amplitudes exercised, and it is not noticeable in the lower part of the grooves 23. The electric Field distribution due to the grooves 23 is chosen so that a slight flutter is caused in the electron movement of the electrons in front of the grooves 23. This Effect causes the electrons to shift from the surface of the window 20 away.

Der dritte Einfluss, der von den Nuten 23 erzeugt wird, wird auch auf Elektronen mit Amplituden ausgeübt, die grösser sind als die Breiten der Nuten 23.The third influence generated by the grooves 23 also becomes exerted on electrons with amplitudes that are larger than the widths of the grooves 23

Elektronen aus dem elektrischen Feld in der Nähe der Vakuumseite des Fensters 20 treffen auf die Erhebungen 24 auf, die von den Nuten 23 ausgebildet sind, weil die Erhebungen 24 im Winkelzur Richtung der Kraftlinien des elektrischen Feldes angeordnet sind Infolgedessen werden Sekundärelektronen aus der Oberfläche des dielektrieghen Fensters 20 frei. Da--das dielektrische Fenster 20 einen Sekundärelektronenemisaion$faktor aufweist, der grösser `ala -Eins ist, die Anzahl von emittierten Sekundärelektronen die Anzahl von Elektronen, die 'auf die Erhebungen 24 des Fensters 20 auftreffen. Das Ergebnis des Energieverlustes der Elektronen auf den Erhebungen 24 des dielektrischen Fensters 20 ist die Aus:4 bildung einer positiven Ladung auf allen Erhebungen 24. Die` Teile der Nuten 23 unterhalb der Erhebungen 24 werden gegenüber den Erhebungen 24 negativ aufgeladen und damit werden die Elektronen, die sich vor dem Fenster 20 verschieben, einem periodischen Gleichfeld ausgesetzt. Die resultierende Bewegung der Elektronen vor dem Fenster 20 ist eine wellenförmige:Eewegung, die durch ihre Anziehung an den Erhebungen 24 und durch ihre Abstossung von den Teilen der Nuten 23 unterhalb der Erhebungen 24 verursacht wird. Die resultierende Nutzkraft auf die Elektronen vor dem Fenster ist eine Kraft in-einer Richtung, die von der Fensterfläche weg gerichtet ist.Electrons from the electric field near the vacuum side of the window 20 impinge on the bumps 24 formed by the grooves 23 because the bumps 24 are angled to the direction of the lines of force of the electric field. As a result, secondary electrons are drawn from the surface of the dielectric Window 20 free. Since the dielectric window 20 has a secondary electron emission factor which is greater than one, the number of secondary electrons emitted is the number of electrons which strike the elevations 24 of the window 20. The result of the energy loss of the electrons on the elevations 24 of the dielectric window 20 is the formation of a positive charge on all elevations 24. The parts of the grooves 23 below the elevations 24 are negatively charged compared to the elevations 24 and thus the electrons are charged that move in front of the window 20, exposed to a periodic constant field. The resulting movement of the electrons in front of the window 20 is a wave-like movement, which is caused by their attraction to the elevations 24 and by their repulsion from the parts of the grooves 23 below the elevations 24. The resulting useful force on the electrons in front of the window is a force in one direction, which is directed away from the window surface.

-Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der ein Titansuboxydüberzug 57: auf Erhebungen 54 angeordnet ist9 die von Nuten 53 dm dielektriechen Fenster 50 ausgebildet werden. Der diskontinuierliche Überzug, der einen Sekundärelektronenemissionsfaktor kleiner als Eins aufweist, wird vorzugsweise durch Zeretäubung von Titanoxyd auf dem Fenster 50 aufgebracht, nachdem . ein Teil des Fensters 50cädurch abgedeckt@worden ist, dass gerade Drähte in den Nuten 53 aufgelegt werden. Jeder Metallüberzug mit _ geringem Sekundärelektronenemissionsfaktor kann ebenfalls bei einer derartigen Anordnung verwendet werden, da der Überzug nicht kontinuierlich ist, wodurch die Ausbildung eines stromleitenden Belages im dielektrisehen Fenster verhindert ist. Es ist nicht erforderlich, die Nuten 53 mit einem Überzug zu versehen, da die Elektronen Amplituden aufweisen,.äie grösser sind als die Breite der Nuten 53, und auf die Erhebungen 54. auftretteng Diese Anordnung vermindert wesentlich den: Elektronenmultipaktoreffekt bei dielektrischen Fenstern.: Die dielektriaahen Nateriälen, die die dielektrsehen Fenstergemäß der Erfindung ausbilden, können aus einem beliebi- gen Material bestehen, das aus vier (Gruppe ausgewählt wird welche Aluminiumoxyd, Aluminiumoxyd-öillcatglas, Berylliumoxyd, geschmolzenes SliziumdioxydSteatit, Forsterit und Pyroeeram enthält. Die Erfindung kann such mit anderen dielektrischen Materialien. durchgeführt werden.' Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er- findung, wobei ein Titansuboxydüberzug 69 auf eine Hälfte des dielektrischen Fensters 60 aufgebracht wird. Der Überzug 61 wird auf die Erhebungeri'64 des Fensters 60 aufgebracht. Man hat festgestellt, daß der Überzug 61 . sich auf .den übrigen Teil des Fensters 60. ausbreitet, wenn elektromagnetische Energie durch das Fenster 60 hindurchgeleitet wird, und dies ergibt eine Verringerung des Elektronenmültpaktoreffektes. Figur 7 zeigt eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung bei der ein kontinuierlicher Siliziumdioxydüberzug 71 auf die genutete Oberfläche eines dielektrischen Fensters 70 aufgebracht wird, um den Elektronenmultipaktoreffekt wesentlich zu verringern, Der Silitiumdioxydüberzug kann auf dem Fenster 70 dadurch ausge- bildet werden, d:aß ein Überzug aus Siliziummonoxyd durch Vakuum- aufdampfen auf das genutete dielektrische Fenster 70 aufgebracht und anschließend eine Aufhezung in Luft vorgenommen wirdg um die Oberfläche des Überzugs in Siliziumdioxyd umzuwandeln. Eine andere Möglichkeit des Überziehens lö;ßt sich durch reaktives Aufsprühen erreichen. Ein Überzug aus reinem Siliziumdioxyd kann auf dem Fenster 70 dadurch ausgebildet werden, daß Silizium mit d°" gi' lG-Sllt gleichen Teilen von Argon. und Sauerstoff suf_der Fensteroberfläche verteilt wird. Die in »Figur 6 gezeigte Anordnung führt zu einer An*. Ordnung, wie sie in Figur 8 gezeigt ist, bei der ein flacher, dielektriseher Körper als Austrittsfenster 80 verwendet worden kann, und es läßt sich eine Verringerung des Blektronenmultipaktoreffektes dadurch erreichen, da8 Titanauboaydstellen 81 auf das flache dielektrisehe Fenster aufgebracht werden, wobei ein Drahtgeflecht als Abdeckung verwendet wird. Die Titansubogydstellen sind vorzugsweise 0,75 mm voneinander entfernt und bedecken annähernd 20 96 der dielektrisohen Fensteroberfläche.-Fig. 5 shows a further exemplary embodiment of the invention in which a titanium suboxide coating 57 is arranged on elevations 54 which are formed by grooves 53 in the dielectric window 50. The discontinuous coating, which has a secondary electron emission factor less than one, is preferably applied to window 50 by atomizing titanium oxide afterwards. a part of the window 50c has been covered by straight wires being laid in the grooves 53. Any metal coating with a low secondary electron emission factor can also be used in such an arrangement, since the coating is not continuous, which prevents the formation of an electrically conductive film in the dielectric window. It is not necessary to provide the grooves 53 with a coating, since the electrons have amplitudes, .äie are greater than the width of the grooves 53, and on the bumps 54. This arrangement diminishes essentially the: electron multipactor effect in dielectric Windows .: The materials close to the dielectric that see the dielectrics Form windows according to the invention, can be made from any gen material selected from four (group which aluminum oxide, aluminum oxide oil cat glass, beryllium oxide, fused silica steatite, forsterite and pyroeeram contains. The invention can also be used with other dielectric Materials. be performed.' Figure 6 shows a further embodiment of the finding, with a titanium suboxide coating 69 on one half of the dielectric window 60 is applied. The cover 61 is applied to the elevations i'64 of the window 60. One has found that the coating 61. on the remaining part of the window 60th spreads when electromagnetic energy is passed through the window 60, and this results a reduction in the electron dust factor effect. Figure 7 shows a further arrangement according to the invention in which a continuous silicon dioxide coating 71 on the grooved surface of a dielectric window 70 applied in order to significantly reduce the electron multipactor effect, The silicon dioxide coating can be applied to the window 70 as a result. formed, d: ate a coating of silicon monoxide by vacuum applied to the grooved dielectric window 70 by vapor deposition and then heating in air is carried out around the To convert the surface of the coating into silicon dioxide. One another possibility of overstressing is resolved by reactive Achieve spraying. A coating of pure silicon dioxide can are formed on the window 70 by using silicon d ° "gi ' l G -llt equal parts of argon. and oxygen suf_der window surface is distributed. The arrangement shown in »Figure 6 leads to an *. Order, as shown in FIG. 8, in which a flat, dielectric body can be used as the exit window 80, and a reduction in the metal electron multipactor effect can be achieved by applying a wire mesh to the flat dielectric window Cover is used. The titanium subogyd sites are preferably 0.75 mm apart and cover approximately 2096 of the dielectric window surface.

Eine andere-Technik zur Verringerung des Elektron.enmultipaktoreffektes gegenüber dem in den Figuren gezeigten, zur Darstellung von Nuten, die@auf einer dielektrischen Oberfläche ausgebildet werden, besteht in der Verwendung von Metallbauteilen in Form von dünnen Metallstreifen, z.8. Jalousien. Die Metallstreifen. können auf der Oberfläche eines flachen dielektrischen Fensters senkrecht zur Richtung der elektrischen Kraftlinien des elektrischen Feldes in der Nähe des Fensters angeordnet sein.. Die Metallbauteile verringern den Blektronenmultipaktoreffekt* wenn der Widerstand zwischen den Metallbauteilen kleiner ist als der Abstand, der für die niedrigste Ordnung des Zweifläehenmultipaktoreffektes erforderlich ist. Die Metallbauteile sind für Elektronen beim Vorhandensein eines HF-Feldes nicht durchlässig, während die elektrischen Wellen nahezu ungehindert hindurchgehen. Die Sekundärelektronen, die aus der Oberfläche des dielektrisahen Fensters austreten, treffen auf die@ünnen Metallbauteile auf, bevor sie die Fensteroberfläche erreichen können, nachdem sie hohe Energiepegel eingenommen haben, wodurch die Freigabe von mehr Sekundärelektronen bewirkt wird. Ehe kurze. Beseh4eib=ng des Effektes), der eintritt, wenn ein 4gplektxiäcKg,@, gehster mit, glsk@rchen beschossen wird,. ist erforderlich ;:Um d.as Prinzip des Elektronenmultipaktor- effektes :: zu verstehen. Elektronen, -die auf einen dielektrischen Körper. aüftreffeüwerden im Abstand unterhalb der Oberfläche des ä:ieiektriseh>dn K6rpers eingebettet. Während der Bewegung durch'- die Oberfläche däo dielektrischeti@ Körpere treffen sie andere Elektronen, bis bi:e äusreichendvle@. Energie verloren haben gaß sie @i:m dielektrisahen Material stecken bleiben: Infolge- dessen werden dih@skträneri, die voh den ankommenden, Beschuß- e.ektronen getroeferl werden, zerstreut und aus dem dielektriw gehen Material eätfernt. Dadurch ergibt sieh: daß ein elektri- t sches Feld 'zwischen den negativ !geladenen Elektronen, die in dem, dielektrischen Mäterialeingebettet sind, wodurch negativer Nutzbereich erzä@gt'wird, und der positiven Ladung auf. der Oberfläche des dielektrischen Mäteriäls vorhanden ist, die von den aus dem Material austretenden'Sekündärelektronen erzeugt wird. Das elekt4ache Feld versäh.ebt freie Elektronen in Richtung der Oberfläche des dielektrischen^Materials aufgrund der dortigen positiven Ladung., Damit bewegen sich die freien Elektronen, die äuräh Elektroneibeoehuss des dielektrischen Materials erzeugt werden, gegen@die Oberfläche, und wenn sie eine ausreichend große bnergie erreicht haben, bewegen sie sich aus dem dielektrischen Material heraus. Bei dielektrschen Materialien, ziB. Siliziumdioxyd, die eine hohe: Stromleitfähigkeit haben,, haben die Elektronen. einen größeren Beweguxigebereich. Diese hohe Zeitfähigkeit bei: Silizium- dioxyd ergibt' ein Abfließen des elektrischen Feldes, das durch Beschuss eines dielektrischen:Materials mit Elektronen erzeugt wird. Infolgedessen treiben Elektroneng die Siliziumdioxyd be- schießen, nicht sbensoviele Sekundärelektronen aus wie in-ande- ren dielektrischen Materialien. Deshalb verringern die Nuten in einem Siliziumdioxydfenster.gemäß der Erfindung den Elektronen- . multipaktoreffekt ganz wesentliche Bei den Ausführungsbeispielen, bei denen Stellen oder Streifen aus Titansuboxyd auf einem dielektrischen Fenster vorgesehen sind' können ziemlich dicke Überzüge aus Titansuboxyd wegen des an sich vorhandenen elektrischen Widerstandes der dielektrischen Oberfläche verwendet werden, verhältnismäßig dicke Stellen oder Streifen aus Titansuboxyd bewirken jedoch eine Eichtbogenbildung zwischen den Titansuboxydbereichen.Another technique for reducing the Elektron.enmultipaktoreffektes compared to that shown in the figures, for the representation of grooves which are formed on a dielectric surface, consists in the use of metal components in the form of thin metal strips, e.g. Blinds. The metal strips. can be arranged on the surface of a flat dielectric window perpendicular to the direction of the electric lines of force of the electric field near the window Two-surface multipactor effect is required. The metal components are not permeable to electrons in the presence of an RF field, while the electrical waves pass through almost unhindered. The secondary electrons emerging from the surface of the near-dielectric window impinge on the inner metal components before they can reach the window surface after having acquired high levels of energy, causing the release of more secondary electrons. Marriage short. Beseh4eib = ng of the effect), which occurs when a 4gplektxiäcKg, @, Gehster mit, glsk @ rchen is shot at ,. is required;: In order to use the principle of the electron multipactor effect :: to understand. Electrons, -delict on a dielectric Body. they are hit at a distance below the surface of the ectrician embedded in the body. While moving through'- the surface däo dielectriceti @ bodies they meet others Electrons, up to bi: e äusreichendvle @. Have lost energy gass them @i: m material close to dielectric get stuck: As a result- of this, dih @ skträneri, the incoming, bombardment e.electrons getroeferl, scattered and from the dielectric remove material. This gives you: that an electric field between the negatively charged electrons dielectric materials are embedded, making more negative Usable area is told, and the positive charge on. the Surface of the dielectric material is present, which is of the secondary electrons emerging from the material will. The electric field provides free electrons in Direction of the surface of the dielectric ^ material due to the positive charge there., The free ones move with it Electrons, the ubiquitous electrons of the dielectric Materials are generated against @ the surface, and when they have reached a sufficiently high energy level, move them out of the dielectric material. With dielectric materials, e.g. Silicon dioxide that a high: have electrical conductivity, have electrons. a larger mobility range. This high time capacity with: silicon Dioxyd results in a drainage of the electric field, which is caused by Bombardment of a dielectric: material created with electrons will. As a result, electrons tightly drive the silicon dioxide shoot, not as many secondary electrons as in-others- ren dielectric materials. Therefore, the grooves in a silicon dioxide window according to the invention the electron . multipactor effect is very important In the embodiments in which points or strips of titanium suboxide are provided on a dielectric window, fairly thick coatings of titanium suboxide can be used because of the electrical resistance of the dielectric surface, but relatively thick points or strips of titanium suboxide cause an arcing between the Titanium suboxide areas.

Claims

Claims .r ". @. ----- ___-- .: -Body made of dielectric material with a surface exposed to free electrons in a vacuum and a high-frequency electric field, which has a secondary electron emission factor greater than one and a device for reducing the electron Multipactor effect, characterized in that the arrangement reducing the electron multipactor effect has either titanium suboxide or spaced-apart formations (23, 33, 53) on the surface of the body exposed to the electrons and the field, 2. body Dielectric material according to claim 1 , characterized in that the spaced-apart formations have a secondary electron emission factor greater than 1. 3. Body made of dielectric material according to claims 1 or 2, characterized in that the spaced-apart formations have a plurality of grooves, which are present in the @ surface and which are in a wink el are arranged with respect to the direction of the lines of force which are formed by the electric field in the vicinity of the dielectric body. 4. Body made of dielectric material according to claim 3, characterized in that the grooves run parallel to one another. and are arranged approximately perpendicular to the direction of the lines of force formed by the electric field in the vicinity of the dielectric body. 5. body of dielectric naterial according to claims 3 or 4, characterized in that said body of dielektrisohe aluminum oxide and that the spaced formations Aue a plurality of mutually parallel, V-shaped grooves with a coating of silicon oxide have. 6. Body made of dielectric material according to claim 1, characterized in that the spaced-apart formations have a plurality of regions which consist of a material whose secondary electron emission factor has a maximum value less than one. 7. Body made of dielectric material according to claim 6, characterized in that the surface of the body with a plurality of parallel grooves (23, 33, 53) V-shaped are provided, and that the areas of the material, the secondary electron emission factor has a maximum value has less than one, on which elevations (24, 34, 54) formed by the grooves are arranged. B. body made of dielectric material according to claim 6, characterized in that the surface of the body (50) is provided with a plurality of parallel grooves (53) V-shaped, and that the areas (51) of the material whose secondary electron emission $ factor has a maximum value less than one has, arranged on the formed by the grooves in one half of the surface of the body ridges (54). Body of dielectric material according to claims 6, 7 or 8, characterized in that the material (61) having a secondary electron emission factor with a maximum value less than one. has, consists of titanium oxide. R 10. Body made of dielectric material according to claims 7 or 8, characterized in that the areas of the material, the secondary electron emission factor of which has a maximum value less than one, and which is applied to the elevations formed by the grooves, consists of titanium suboxide, wherein the V-shaped grooves are arranged on the body surface approximately perpendicular to the direction of the lines of force generated by the electric field in the vicinity of the dielectric body. 11. Body made of dielectric material according to claim 6, characterized in that the areas of the material, the secondary electron emission factor of which has a maximum value less than one, consist of points (81) on the body surface (8o). 12. Body made of dielectric material according to claim 1l, characterized in that the points (81) consist of titanium suboxide and cover about 20 g6 of the body surface. 13. Body made of dielectric material according to claim 1 or ff, characterized in that the dielectric material is selected from the group of aluminum oxide, aluminum oxide-silicate glass, beryllium oxide, steatite, foraterite and pyroceram. A body made of dielectric material according to claims 3 or 4, characterized in that the body is made of silicon dioxide. 15. Body made of dielectric material according to claim 14, characterized in that the grooves (23, 33, 53) are V-shaped grooves lying parallel to one another, the angle formed by each of the V-shaped grooves being of the order of magnitude is between 60 and 120o. 16. Body made of dielectric material according to claim 15, characterized in that the angle formed by the V-shaped grooves (23) is preferably 120 °. 17. Body. of dielectric material according to claim 1 or ff, characterized in that the body of dielectric material is a dielectric window (20), which for elek. tromagnetic wave energy is permeable.