DE1491388B1 - Klystron,vorzugsweise Hochleistungsmehrkammerklystron,mit mindestens einem einstellbare magnetische Nebenanschluesse aufweisenden Dauermagnetsystem - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Klystron, vorzugsweise systems erforderlich ist. Außerdem besteht die Aufein Hochleistungsmehrkammerklystron, dessen Elek- gäbe darin, ein Klystron bzw. ein Mehrkammerklytronenstrahl durch mindestens ein Dauermagnet- stron zu schaffen, das nach Lösung der vorgenannten system gebündelt geführt wird, das einstellbare Aufgabe für den Betrieb bei verschiedenen Strahlmagnetische Nebenschlüsse aufweist. 5 spannungen geeignet ist.

Für den Betrieb von Klystrons muß der Elektro- Unter Vermeidung der bekannten Nachteile und

nenstrahl auf seiner Bahn durch die Röhre hindurch Mängel besteht die Lösung nach der Erfindung für

gut gebündelt geführt werden. Dies geschieht in be- ein Klystron der eingangs genannten Art darin, daß

kannten Anordnungen z. B. durch elektrostatische jedes der Dauermagnetsysteme zwei voneinander un-

oder magnetische Felder, die entweder längs des ge- ίο abhängig einstellbare, auch während des Betriebes

samten Strahlweges oder in bestimmten Abschnitten des Klystrons von außen zugängige magnetische

auf den Strahl einwirken. Im letztgenannten Fall ist Nebenschlüsse aufweist, von denen der eine einen

es, z. B. bei Mehrkammerklystrons, bekannt, die bün- stufenweisen Grobabgleich und der andere einen

delnden Magnetfelder mit einzelnen, räumlich von- kontinuierlichen Feinabgleich des Dauermagnet-

einander unabhängigen Magnetsystemen, ζ. B. i5 systems ermöglicht.

Dauermagnetsystemen, zu erzeugen. Durch die Nebenschlüsse wird das Magnetfeld des

Da die Funktion der Röhre und ihr Wirkungsgrad (der) Magnetsystems(e) herabgesetzt und an die gesehr stark von einer guten Bündelung des Elektro- wünschte Strahlspannung angepaßt, wobei in vorteilnenstrahls abhängen, werden die Magnetsysteme der hafter Weise der relative Einstellbereich der Feinbekannten Bündelungsanordnungen in einem für die 2° einstellung nicht verkleinert wird, d. h., es wird Anpassung an die mechanischen, elektrischen und durch die Nebenschlüsse der Feineinstellbereich entmagnetischen Toleranzen der Röhre und der Magnet- sprechend dem Einfluß der Nebenschlüsse nach niedsysteme erforderlichen engen Bereich fein einstellbar rigeren Werten des Magnetfeldes verschoben. ^ ausgeführt. Die Feineinstellung kann z. B. bei Dauer- In Weiterbildung der Erfindung kann als Nebenmagnetsystemen aus einer Verschiebung zweier oder ²5 Schluß für den Grobabgleich des Dauermagnetsystems mehrerer Magneten gegeneinander oder aus einem eine aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende veränderbaren magnetischen Nebenschluß bestehen, Leiste dienen, die unmittelbar oder in einem beder einen Teil des magnetischen Streufeldes des stimmten Abstand an und zwischen Flächen von das Magnetsystems aufnimmt. Dauermagnetsystem stirnseitig abschließenden Joch-

Da ein fester Zusammenhang zwischen der Strahl- 3o platten befestigbar ist.

Spannung (und damit der Ausgangsleistung der Ferner kann als Nebenschluß für den Feinabgleich Röhre) und den Bündelungsfeldern besteht, kann mit des Dauermagnetsystems eine aus weichmagnetischem dieser Feineinstellung jedoch nicht eine große Ände- Werkstoff bestehende Platte dienen, deren seitlicher rung der Strahlspannung ausgeglichen werden, wie Abstand vom Dauermagnetsystem durch Drehen sie z. B. für den Betrieb eines Klystrons mit herab- 35 eines an einer Schraubspindel befestigten Drehgesetzter Leistung notwendig ist. Soll daher ein KIy- knopfes veränderbar ist.

stron bei einer niedrigeren Strahlspannung als der, Durch die Anbringung von mehreren Nebenfür die die Bündelungsmagnetsysteme ausgelegt sind, Schlüssen, die dieselbe Form haben, oder von entbetrieben werden, so müssen diese gegen andere sprechend gestuften Nebenschlüssen kann mit einem Magnetsysteme mit schwächeren Bündelungsfeldern 4° geringen Aufwand ein weiter Strahlspannungsbereich ausgewechselt werden. des Klystrons überstrichen und damit der Anwen-

Andererseits sind beispielsweise aus der britischen dungsbereich erheblich erweitert werden.
Patentschrift 720 776 und der deutschen Patentschrift Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel 1 057 244 einstellbare magnetische Nebenschlüsse an an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Λ sich bekannt. Ferner noch aus der deutschen Aus- 45 F i g. 1 schematisch ein Klystron mit durch erfin- ^ legeschrift 1 114 595, deren Magnetsystem dem Ge- dungsgemäße Nebenschlüsse einstellbaren Magnetgenstand der Erfindung am nächsten kommt. Aus systemen,

dieser deutschen Auslegeschrift ist ein aus Oxyd- F i g. 2 die Draufsicht auf ein Magnetsystem nach

keramikmagnetringen bestehendes Dauermagnet- F i g. 1 und

system bekannt, dessen Magnetringe in axialer Rieh- 5° F i g. 3 die Seitenansicht des Magnetsystems nach

tung magnetisiert sind. Magnetische Nebenschlüsse F i g. 2 zeigt.

sind ebenfalls in axialer Richtung angeordnet, und In dem Mehrkammerklystron nach F i g. 1 tritt der

zwar in Form von verschiebbaren und damit ein- durch nicht dargestellte Mittel vorgebündelte Elek-

stellbaren Hülsen innerhalb der zentralen Bohrung tronenstrahl, der mit dem Pfeil 1 schematisch darge-

der Oxydkeramikmagnetringe. Diese Anordnung 55 stellt ist, aus dem Elektronenstrahlerzeugungs-

dient als magnetischer Grobabgleich. Ein Verstellen system 2 aus und durchsetzt auf seinem Weg durch

ist nur durch Demontage des gesamten Systems mög- das Klystron entlang der Röhrenachse 3 die zu seiner

lieh. Ein magnetischer Feinabgleich ist in dieser Bündelung angeordneten Dauermagnetsysteme 4

deutschen Auslegeschrift in Form von Abgleich- und 5. Zwischen den Dauermagnetsystemen 4 und 5

ringen gezeigt, die senkrecht zur Achse des Magnet- 6o sind die Kammern (Resonatoren) 6 des Klystrons

systems aufschraubbar und damit in ihrer Lage zum angeordnet, mit deren elektromagnetischen Schwin-

Magnetsystem veränderbar sind. Dieser Feinabgleich gungen der Elektronenstrahl 1 in Wechselwirkung

ist von außen zugängig. tritt. Am Ende seines Weges wird der Elektronen-

Die Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, strahl 1 von einer Auffangelektrode (Kollektor)?

eine Anordnung zu schaffen, bei der das magnetische 65 aufgenommen.

Feld in der Röhre auch während des Betriebes grob Die Dauermagnetsysteme 4 (s. auch die F i g. 2

und fein abgeglichen werden kann, ohne daß eine und 3) bestehen aus symmetrisch zur Röhrenachse 3

Demontage bzw. ein Auseinanderbau des Magnet- angeordneten, magnetisch parallelgeschalteten Dauer-

magnetsäulen 8, vorzugsweise aus keramischem Magnetwerkstoff, die über weichmagnetische Jochplatten 9 mit weichmagnetischen Polschuhen 10 verbunden sind. Die Dauermagnetsäulen 8 mit den Jochplatten 9 sind durch nicht dargestellte Mittel von den Polschuhen 10 trennbar.

Die Polschuhe 10 weisen je eine kreisförmige öffnung 11 (s. F i g. 2) auf und umgeben die Triftstrekken 12 des Klystrons. Die zwischen den Polschuhen 10 sich ausbildenden Bündelungsmagnetfelder verlaufen im wesentlichen parallel zur Röhrenachse 3 und damit zum Elektronenstrahl 1. Für die Justierung der Bündelungsmagnetfelder sind in einem gewissen Bereich fein einstellbare weichmagnetische Nebenschlüsse in Form weichmagnetischer Platten 13 angeordnet, die über durch Drehknöpfe 15 betätigbare Schraubspindeln 14 in Richtung der Doppelpfeile 16 (s. F i g. 2) in ihrem Abstand von den Dauermagnetsäulen 8 und den Jochplatten 9 einstellbar sind. Die Spindeln 14 und die als magnetischer Nebenschluß wirkenden Platten 13 werden von aus unmagnetischem Werkstoff bestehenden Bügeln 17 gehalten.

In Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Platten 13 und den Dauermagnetsäulen 8 wird ein größerer oder kleinerer Teil des magnetischen Streufeldes der Dauermagnetsysteme 4 durch die Platten 13 kurzgeschlossen und damit die Bündelungsmagnetfelder zwischen den Polschuhen 10 an die Toleranzen der gesamten Anordnung angepaßt.

Bei den bekannten Klystrons müssen für eine größere Änderung der Strahlspannung die aus den Dauermagnetsäulen, den Jochplatten und den Justieranordnungen bestehenden Magneteinheiten gegen andere Einheiten mit anderen festen Magnetfeldwerten ausgewechselt werden. Um den damit verbundenen Aufwand an Material und Zeit zu umgehen, sind bei der beschriebenen Anordnung für den magnetischen Grobabgleich feste Nebenschlüsse aus weichmagnetischem Werkstoff in Form von Leisten 18 vorgesehen, die z. B. mittels Bolzen 20 an Flächen 19 der Jochplatten 9 mit oder ohne Luftspalt befestigt werden können.

Um die den gewünschten Strahlspannungen zugeordneten Bündelungsmagnetfelder zu erzeugen, können, um einen Luftspalt zu bilden, Zwischenlagen (F i g. 2) aus nichtferromagnetischem Werkstoff, z. B. Aluminium, zwischen die Leisten 18 und die Flächen 19 eingelegt werden. Weiter können verschiedene Magnetfelder eingestellt werden, indem die Zahl der festen Nebenschlüsse und/oder ihre magnetische Leitfähigkeit entsprechend gewählt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Klystron, vorzugsweise Hochleistungsmehrkammerklystron, dessen Elektronenstrahl durch mindestens ein Dauermagnetsystem gebündelt geführt wird, das einstellbare magnetische Nebenschlüsse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Dauermagnetsysteme zwei voneinander unabhängig einstellbare, auch während des Betriebes des Klystrons von außen zugängige magnetische Nebenschlüsse (13, 18) aufweist, von denen der eine einen stufenweisen Grobabgleich und der andere einen kontinuierlichen Feinabgleich des Dauermagnetsystems ermöglicht.

2. Klystron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nebenschluß für den Grobabgleich des Dauermagnetsystems eine aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende Leiste (18) dient, die unmittelbar oder in einem bestimmten Abstand an und zwischen Flächen (19) von das Dauermagnetsystem stirnseitig abschließenden Jochplatten (9) befestigbar ist.

3. Klystron nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Nebenschluß für den Feinabgleich des Dauermagnetsystems eine aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende Platte (13) dient, deren seitlicher Abstand vom Dauermagnetsystem durch Drehen eines an einer Schraubspindel (14) befestigten Drehknopfes (15) veränderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen