DE1491390A1 - Wanderwellen-Anordnung - Google Patents

Description

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Anmelder» . Stuttgart, don 3 ο Oktober 1963 Raytheon Company * ^{8 /Η} Lexington 73t M Wanderwellen-Anordnung

Me Erfindung betrifft allgemein Wandenvellen-Anordnungen und insbesondere solche Anordnungen, bei denen-eine Wechselwirkung «wischen den feldern schneller elektromagnetischer «eilen und Elektronen vorhanden ist, bei der- ein Energieaus tausch twischen den Wellen und den Elektronen stattfindet«

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Bieher haben Anordnungen zur Verstärkung und zur Erzeugung von Hochfrequenzsignalen, bei denen eine Energieübertragung von Elektronen auf eine Welle stattfand, Einrichtungen für eine langeame Wellenfort Pflanzung enthalten» In dosen die Wellengeschwindigkeit wirksam vermindert wurde oder. ' _ in denen eine relativ geringe Phaaengeechwindigkeit der Welle erzeugt wurde, die mit der Elektronengeaohwindigkeit synchroni eiert war, um einen Energieauetaueoh «wischen der felle und den Elektronen zu ormöglioheno Die Einrichtung zur Verminderung der Wellengeschwindigkeit bei solchen Anordnungen ist unter Berücksichtigung der Arbeltsfrequena der Anordnung konstruiert ο Sie Dimensionen dieser Einrichtung sind infolgedessen durch die Frequenz der elektromagnetischen Welle fest* ι gelegt. Bei Frequenzen im Millimeter-Bereieh werden die Teile einer solchen Einrichtung sehr klein und sind ner noch schwer herstellbar» AuBserdem sind solch kleine Teile nicht in der Lage, starke Ströme zu leiten, so dass mit einer solchen Anordnung keine hohen Leistungen erzielt werden können»

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung» eine Anordnung zur Energieübertragung von Elektronen auf laufende fellen zu schaffen, die bei Frequenzen im Bereich der Killimetertrellen betrieben werden kann und die in der Lage let, eine groese

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Leistung zu erzeugen» Bishnr wurden zur Erzeugung grosser Leistungen piit gutem

S«?nreuet9 Felder enthaltende Wirkungsgrad/Anordnungen zur Energieübertragung von Elektronen auf wandernde fellen benutzt, . ■ bei denen von einer kontinuierlichen-Kathode und einem vollständig in aioh ge&clilossenen Elektronenstrom Gebrauch gemacht wurde« Beispiele solcher Anordnungen sind das Magnetron, dae Amplitron und das Stabilotron«, Sie. enthalten gewöhnlich eine wellenleitende Anode» welche die kontinuierliche Kathode umgibt und einen dazwischen liegenden Weohaelwirkunge-Raum begrenzte Gekreuzte elektrostatisch© und magnetostatische Felder in diesem We cha el wirkung β-Raum zwingen die an der Kathode emittierten Elektronen, eich längs eines bogenförmigen Pfades zu bewegen - und in Wechsel wirkung mit den Feldern der Wellen zu treten«» Als'Ergebnis dieser Wechselwirkung bilden die Elektronen eine phat?ehfoiae)ierte Raumladung, welche den Eindruck von Speichen erweckt» die eich in Umfangsriohtung durch den Wecheelwirkungs-Haim bßwegen Bei einer solchen Anordnung bewegt sich auch die Wellenenergie in ümfangsrichtung, und die Phaeengeechwindigkeit der llinvlfeitle? der Wellen, die in den WecliBelwirkungs-Rautt eintreten .._t ist im wesentlichen synchron zu der Umfangsgeechwin·= diglceit öler Reichen» Die mögliche Grosse der PhaSengeschwindig«

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keit let infolgedeßsen durch die Umfangsgeschwindigkeit der Elektronen begrenzt, und ea muss das die Wellen leitende Gebilde unter Berücksichtigung dieeer Begrenzung konstruiert werden< >

Hiervon ausgehend (let ee ein weit ere β Ziel der vorliegenden Erfindung» eine

Anordnung zur Energieübertragung ron Elektronen auf wandernde

zwar Wellen zu schaffen, bei der.von einer kontinuierlichen Kathode und einem vollständig in eich geschlossenen.Elektronenstrom wie bei den obengenannten Röhren Gebrauch gemacht wird, die aber e- eine (lern Elektronenstrom benachbarte Einrichtung zur Wellenleitung aufweist, um Wellen mit einer Phaaengeschwinget Agkeit zu leiten» die nicht durch die Geschwindigkeit der Elektronen begrenzt ieto

Bei typischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eind die obigen Ziele gemeinsam verwirklicht; sie sind alt Einrichtungen versehen» mit deren Hilfe relativ hohe Leistungen bei Frequenzen im Millimeterwellen-Bereich erzeugt werden kunnen.o Diese Auaführungßl) ei spiele umfassen einen im wesentlichen durchgehenden Wechselwirkunge-Raum» der sich zwischen einer Kathode und einer Anode befindet, von denen die Anode Teile zur Wellenleitung enthält. Der Elektronenetrom durohfliesst gewöhnlich kontinuierlich den durchlaufenden Weohselwirkunge-Raua» wobei sich die Elektronen Im wesentlichen in Haianger!oh-

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tung um die Achse der Anordnung bewegen«. Die Bewegungsrichtung der Titellen ist dagegen vorzugsweise im wesentlichen parallel zu der Acho© der Anordnung und infolgedessen quer zur Richtung des Elektronenstromes gerichtet ο Die Elektronen werden zu der Bewegung in Umf anger ich bung durch quer verlaufende elektrische und magnetische Felder gezwungen, und zwar etwa in der gleichen Weise wie bei einem Magnetron ο Es können jedoch auch. andere Ausrichtungen der Felder benutzt werden, um die gleiche Umf längsbewegung der Elektronen zu erzielen ο Da die Richtung, in welcher eine Verstärkung stattfindet, parallel zu der Richtung der Wellen ist, die im wesentlichen parallel zur Achse der Anordnung verläuft, findet eine Verstärkung in Axialrichtung statte .·_...

Beim Betrieb gleicht die Elektronen-Raumladung insofern etwa der Kaumladung in einem Magnetron oder Amplitron, als sie Speichen von relativ hoher Elektronendichte enthält, die eich end.ioo durch den durchlaufenden Wechsel wirkunge-Raum bewegen., Bei <\iY vorliegenden Erfindung sind die Speichen durch drei Dirne}ABioncn bestimmt statt durch zwei Dimensionen wie bei einem Magnetron, Die Speichenform der Raumladung wird über die ganze Iiän^e des Wechselwirkungs-Raumee gewahrte Weiterhin bildet der Scheitel einer jeden Speiche eine Linie, die gegenüber der.

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Illcntung «*i?r V7*aieafortpflsnzung leicht geneigt ist, eo dass die Raiual&aung die Form einer ausgekehlten Säule hat, die längs ihrer Achse eine Verbindung aufweist <> Hieraus ergibt sich, dass die Axialgeschwindigkeit des Kreuzungapunktes awisehen dem Scheitel einer jeden Speiche und einem gegebenen n'ellenpfad durch diesen Neigungswinkel und die Umfangsgeschwindigkeit dee Elektronenstroiaes gegeben ist ο Sie AxLaI-geechwindigkeit dieses Kreu2n2ngspunkt.es ist vorzugsweise gleich der Fhasengeschwindigkeit der Wellen und geht theoretisch gegen Unendlich, wejxn der Neigungswinkel asu Null reduziert wird ο Auf diese Weise wird die Notwendigkeit Im wesentlichen vermieden» die Phasengeschwindigkeit der Welle zu reduzieren» damit die Elektronen mit der Phasengeschwindigkeit wie in einem Magnetron oder einer anderen Lauf sseitanordnung Schritt halten können»

!3in andere« Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine Vielzahl von Wellenpfaden, die durch Rippen an der Anode gebildet werden» die parallel zueinander angeordnet sind und in verschiedenen Ebenen liegen, die ebenfalls parallel zueinander sind» Zwei Gruppen solcher Rippen sind Übereinander angeordnet· Sie Kathode umgibt vorzugsweise beide Gruppen dieser Rippen und begrenzt einen dazwischenliegenden, durchgehenden

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Baum, der das Aussehen eines abgeflachten Zylinders hat und in dem sioh Elektronen längs im wesentlichen geradliniger Pfade bewegen» wo sie in Wechselwirkung mit den Feldern der Wellen treten» welche durch die Zwischenräume zwischen dem Bippen der einen Gruppe geleitet werden» und die dann scharf gekrümmten Pfaden folgen und sich in entgegengesetzter ,Richtung

an

längs gerader Pfade/der anderen Gruppe von Bippen vorbeibewegen ο Die Elektronenbewegung ist demnach geradlinig in den Abschnitten des Baumes» wo eine Wechselwirkung stattfindet und scharf gekrümmt In solchen Baumabsohnltten» wo nur eine sehr kleine oder sogar leine Wechselwirkung vorhanden isto Diese Gestaltung let besonders geeignet für eine geschichtete Anordnung» bei der eine Vielzahl von Gruppen wellenleitender Anoden und Ihnen zugeordneter Kathoden und Weoheelwirkunge-Räume übereinander geschichtet werden» um einen Betrieb bei höheren Leistungen zu ermöglichen_c Ein wesentliches Merkmal dieses Ausführungsbelspieles besteht darin» dass eine in einer bestiiüLuten Richtung polarisierte tfellenfront in allen welle»-* leitenden Bäumen zujgleioher Zeit Wellen der gleichen Phase anregt, so dass eine Baumwelle und insbesondere eine polarisierte Baumwelle in eine solche Anordnung hlnelngesohiokt werden kam» die dann in allen Wellenpfaden Wellen anregt ο Diese Eigenschaft kann in Verbindung mit der Möglichkeit» solche Einrichtungen

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, daau tienv'.Lk;t worden, i?in-Httchstleistun&e>r ⁷I err■■:;;.;rlter «u erzeugen, in die Raumwtsllen eingespeist werden Li<iA;twn.e Es entfällt demnach bei solchem Einrichtungen das I'lforo^iviit-, ISinrichtun^en zur Wellenleitung em Eingang einer ho lohe?! Anordnung anzubringen«,

f..iV\f£e Meeraale imd fdele der Erfindung "gehen aus der folgen-(iön PiüiiQlrreibunß hervor, in der die Erfindung anhand der in r.or .'Aeichnung ä»rgeetelltext AuafiihiauagslieiBpiele näher beu-unA orläutert wird. Ee J&eigens

. Ια und Ib einen Längsschnitt durch die Achse eines ffanderwellen-Verstärkere nach der Erfindung,

9 Ic die perspektivische Darstellung eines Aus

schnittes aus Pig.le mit Einzelheiten der Kathodenanordnung in grÖBserera Maßstab,

ο 2ft \vaA 2h jiäiveiln aur Hälfte einen Querschnitt durch den flau temellen-Veratärltor mxch £iß. la,

»3 die perspektivische Ansicht einer geBchioht.vä-en

.Miorduung von IVfüiderwellcn-VGratörkeniL u«ch der ; Erfindungy

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Pig

einen querschnitt durch dio Anordnung nach »ie.3,

die perepektivieohe Ansicht dea Kathodenanfbauee hei einer Anordnung nach Figo 3,

Kg.6

die perepektlyieohe Aneioht eines Anodenaufbaues der Anordnung nach Hg·3»

die Darstellung einer Anwendung einer Anordnung nach den TIg* 3 hie 6,

einen Itängeeohnitt durch eine oymbolieche Darotellung fmr Erläuterung der Wlrkungsiraiee der Erfindung» die dem Auofuhntngsbeiepiel nach den ?ig· la tola 2b entspricht,

9-13 Que^eoiinitte

die

nach fig·8 und

ein· eohfltoatieierte, perepoktivieohe Aneioht einer aü^$«broöhanen Kathode, einer Anode und

Ifirkunga-Baiat befindliches

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OftlQ/NAi,

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Figo 8 zeigt in ihrem Längsschnitt eine symbolische Barstellung eines fandervvellen-Verstärkera, der Merkmale der Erfindung aufweist _o Der Längsschnitt nach Pig·8 ist durch die Achse 1 ge- -legt und zeigt einen Generatorteil 2, einen Phasenachieberteil 3» einen Veratärkerteil 4» einen weiteren Phaaenechieberteil 5 und einen Strahlungsteil 6, die alle im wesentlichen Bevolntlone~ körper um die Achse 1 bilden» Elektromagnetische wellen eines geeigneten Type werden in dem Generatorteil 2 erzeugt, In dem beispielsweise ein Signalgenerator 7» der ein Klystron sein kann, an einem Ende des Hohlleiters 8 angekoppelt ist» der an seinem anderen Ende mit* einem Absorber 9 versehen 1st· Der rechteckige Bohlleiter β ist mit Hilfe einer Vielzahl von Löchern 11 an den runden Hohlleiter 10 angekoppelt· Sie Löcher U befinden eich in den aneinander angrenzenden Wandunssteilen der beiden Hohlleiter und haben voneinander bestimmte Abstände« Pie in dem rechteckigen Hohlleiter vorhandenen Wellen sind vom TE-Grundtyp, so dass auch der Wellentyp in dem runden Hohlleiter 10 ein JE-Typ ist, dessen elektrische Felder durch die gekrümmten Seile 12 in FIg₀9 angedeutet sind«,

Sie in dem runden Hohlleiter 10 eich fortpflanzenden »fellen durohlaufon mit dem gleiohen TE-Typ den koaxialen Übergangs teil,

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der einen konischen Innenleiter 13 und einen konischen Aueeenleiter 14 aufweist, die beide in FIg«10 im Schnitt vergrÖBaert dargestellt sind· Sie Wellen gelangen dann in die Rätne zwischen einer Vielzahl radial angeordneter Rippen» wie die Bippen 15 und 16. Biese Bippen eind an einem leitenden Zentralkörper 17 angebracht und stehen auf der ganzen Länge des Zentralkörper mit vorzugsweise gleiohen Abständen von diesem ab ο Sie bilden Wellenpfade, die sich über die beiden Pbaeenschieberteile 3 und 5 und den Weohselwirkungs-Teil 4 erstrecken^

i)er Phasenechieberteil 3 enthält die mit Abstand voneinander angeordneten Bippen» die eine Vielzahl von Wellenpfaden, Al« die Pfade 18 und 19 bilden, die in dem Schnitt nach I±g. 11 vergröoaert gezeigt sind, und ein ZyllnderstUek 21, das an den Enden der Kippen befestigt ist und eine Vielzahl dreieckiger Platten wie die Platte 22 umfasste Bs sind genau halb so viel solcher Flotten, nltj Räume awl sehen den Bippen vorhanden· Jede Platte ragt in den Raum zwischen ewei benachbarten Rippen hinein_f derart, dass eine Gruppe von Räumen, die mit Räumen der anderen Gruppe abwechseln und beispielsweise den Baum 18 umfassen, mit solchen Platten wie die Platte 22 belastet sind, wühlen 1 die Räume der anderen Gruppe, wie der Raum 19» unbe-

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lastet ist ο Mit anderen Uferten gesagt, ragen die Platten nur in die beispielβweise gradzahligen. Räume zwischen den Rippen hineinο Der Zweck der Platten 22 ist es, die Breitenausdehnung der Wellenpfade, die durch die abwechselnden Räume zwischen den Rippen gebildet werden, so zu vermindern, dass die Wellen, die durch diese Pfade laufen, gegenüber den Wellen in den benachbarten Räumen phasenverschoben werden,, Insbesondere wird eine Phasenverschiebung von 180° angestrebt, so dass in der Schnittebene CC die Wellen in den benachbarten Räumen zwischen den Rippen um 180°. ausser Phase sindο Die elektrischen Felder der Wellen in den Räumen in der Queröohnitts-. ebene BB sind in Figo 11 durch Heile angedeutet und es ist aus der Richtung dieser Pfeile ersichtlich, dass die Wellen in den benachbarten Räumen die gleiche Phasenlage haben<> Ebenso ist die Phase der Wellen in den Räumen in der Quersohnitteebene CC in FIgol2 durch Pfeile dargestellt, naoh~dem den Wellen in jedem zweiten Raum eine Phasenverschiebung aufgezwungen worden istο Der Zweck dieser Phasenverschiebung geht aus der folgenden Beschreibung der Figo 10 bis 13 hervor<>

Hinter dem Phasenschieberteil 3 sind die Enden der Rippen offen, so dass die Wellen, die In den Räumen awisohen den Rippen geleitet werden, in den Wechselwirkunge-Rsum 23 austreten·'

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Der V/echselwirkungaraum ist definiert ale der Raun zwischen den Enden 24 der Rippen und der Innenfläche 25 der zylindri-Bchen Kathode 26· Die Kathode 26 ist an dem Anodenaufbau, der die Rippen 15 und 16, den Zentralkörper 17» die Hohlleiter 8 und 10 und die Phasensohieber-Teile 3 und 5 umfasst befestigt, aber gegenüber diesem Aufbau isoliert· Dementsprechend ist die Kathode 26 von all diesen Teilen beispielsweise durch Keraftikzylinder 27 und 28 isoliert, die an entgegengesetzten Enden der Kat ode angebracht sind und dazu dienen, die Kathode elektrisch von der Anode zu isolieren Eine Verstärkung der Wellen erfolgt, während die Wellen längs des Wechaelwirkunge-Raumes 23 geleitet werdeno Jedes Paar von Rippen bildet in Verbindung mit dem Zentralkörper 17 einen Wellenpfad· Länge des Weohselwirkunge-Raumes 23 sind die Enden der Rippen nicht miteinander verbunden, so dass die Felder der Wellen über die Enden dor Rippen hinaus austreten und in den tfechaelwirkunge-Raum eintreten können, wie es etwa in Pißο13 dargestellt ist, die einen Querschnitt der Anordnung nach Figoö an der Stelle DD zeigtο In Figol3 sind die austretenden Felder der fellen» die zwischen den benachbarten Rippen geleitet werden, durch die gekrümmten Vektoren angedeutet, die sich zwischen den Baden der Rippen erstrecken· Da die Wellen in benachbarten Rärien, wie den Räumen 18 und 19· eine entgegengesetzt* Phaee haben,

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ist auch die Polarität benachbarter Hippen in jedem Augenblick entgegengesetzt» Aus diesem Grund eind die Hippen in FIg .13 abwechselnd mit + und - bezeichnet«, Eine Wirkung der austretenden PeIder besteht in einer Phasenfokueierung der Elektronen«Raumladung 31» nie sie etwa in Figo 13 dargestellt ist ο Die Phaeenfolranelerung bewirkt, dass die Baumladung priziplell die Form eines innen verzahnten Zahnrades annimmt, dessen Zähne sich yon der Kathodenoberfläche 25 nach innen in Richtung auf die Rippen erstrecken« wobei der Abstand zwischen den Zähnen dem Abstand zwischen jeder aweiten der Bippen entspricht« Sine perspektivische, teilweise aufgebrochene Aneicht de» tfechselwirkungs-Baumee und der Form der dreidimensionalen Raumladung zeigt S¹Ig₀14·· In den drei Dimensionen hat die Raumladung die Erscheinungsform einer langen» .verbundene« Innenverzahnung· Sie ist leicht von einem Ende sum anderen um die Achse 1 der Anordnung so verwunden, dass der Scheitel einer «ier Zähne eine Linie bildet, die die ■ Linie 32, ale mit. tvv Kante der unmittelbar benachbarten Kippe winkel ö Miaet«

Wahrend de» Bo brines erzeugt ein Natagyiät 33 eine Gleich-Spannung zwischen den Anodenrippen und dur Kathode, so dass ein radial goriohtötee elektrisphee feld in dem Wecheelwirkungfl-

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Raum entsteht» während zugleich eine Magnetepule 34 ein magnet!eohee Feld in den Weoheelwirkungaraum erzeugt, welches Im wesentlichen quer au dem radialen elektrischen PeId und parallel zur Achse 1 verläuft· Diese gekreuzten elektrischen und magnetischen Felder zwingen die Elektronen-Haumladung 31» sich um die Achse 1 herumzubewegen· Der Winkel 0 ist bestimmt durch die tangentialgeschwindigkeit der Bewegung der Raumladung, wenn diese um die Achse 1 rotiert, und die Phasenge echwindigkeit der Wellen» die in den Räumen zwischen den Rippen in einer im wesentlichen parallel zur Achse 1 liegenden Richtung geleitet werden· Genauer gesagt» ist tan β im wesentlichen dem Verhältnis dieser beiden Geschwindigkeiten gleich» die im folgenden als die Tangentialgeschwindigkeit der Raumladung und die Phasengesohwlndigkeit der Welle bezeichnet werden· Eine wesentliche Wechselwirkung zwischen den auetretenden Feldern der «felle und der Elektronen-Raumladung verlangt im allgemeinen, dass die Phasengesohwindigkeit der Raumladung den gleichen Betrag und die gleiche Richtung der Phcaengeachwindigkoit der welle hat» Da die fhasengeeohwindlgkelt der »volle im allgemeinen gröeser als die Auebreitungsgeechwindigkeit der Welle im freien Raum ist, muss die Phaeengeschwindigkeit der Raumladung ein Vielfaches der Tangentialgeschwindigkeit der Raumladung sein· Gemäss der vorliegenden

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Erfindung wird dies durch die phasenfokusierende Wirkung der austretenden Felder auf die durch die Elektronen gebildete Raumladung, die eich um die Achse 1 bewegt, bewirkt« Ale Folge davon wird der Raumladung die Form einee langgestreckten, innenverzahnten Xrelbrades gegeben, bei dem die Scheitellinien eines jeden einzelnen Zahnes, wie z«Bo des Zahnes 36 in Figo 14» um den Winkel θ gegenüber der Kante der benaohbarten Rippe leicht geneigt isto Die Phasengeschwindigkeit derRaualadung parallel zur Achse 1 ist die Geschwindigkeit des Kreuzungepunktes der Linie 32, die den Scheitel des Zahnes 36 bestinmt, mit der Kante der benachbarten Rippe· Wenn der Winkel O gegen Hull geht, so geht die Axialgeschwindigkeit dieses Kreusungspunktes gegen Unendlich_o Έβ ist demnach ersichtlich, dass die Fhasengeschwindigkeit der Raumladung in der Axial- oder Längsrichtung ebenso wenig durch die Lichtgeschwindigkeit begrenst ist wie die Phasengeschwindigkeit einer Welle in einem Hohlleiter ο

Die Länge des Wechselwirkungs-Raumes 23 ist so bemessen, dass eine deutliche Energieübertragung von der Elektronen-Raumladung zu den ,/eilen stattfindet» Mit anderen Wortön, die Amplitude der austretenden Felder der Wellen wächst längs des Wechselwirkung e-Raume β an, die Wellen werden also verstärkt. Sicherlich

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findet auch ein geringer Energieübergang von den fellen zu der Raumladung während der Pokueierung der Raumladung statt» jedoch 1st der Energiefluss in der entgegengesetzten Riohtung grosser, wobei die Quelle dieser Energie das Netzgerät 33 iste Die verstärkten Wellen werden dann durch den Phasenschieber-Teil 5 geleitet„ der dem Phasenschieber-Teil 3 im wesentlichen gleich ist» abgesehen davon, dass die dreieckigen Platten 22 in anderen Räumen zwischen den Rippen angebracht sind ale in Pha3eD.8Chieber=Teil 3ο Beispielsweise sind in dem Phasenschieber-Teil 3 die dreieckigen Platten, wie die Platte 22, in die gradzahllgen Zwischenräume zwischen den Rippen angebracht, wie in dem Raum 18, während in dem Phasenschieber-Teil 5 diese Platten in den ungradzahligen Räumen zwischen den Rippen, wie dem Raum 19, angebracht sind, so dass nur diejenigen Wellen eine Phasenverschiebung erleiden, welche die ungradzahligen Räume entlang laufen₀ Der Betrag der Phasenverschiebung ist vorzugsweise der gleiche wie in dem Phasenschieber-Teil 3t eo daeo die v/ellen in den benachbarten Räumen wieder in die gleiche Thaue gebracht werden und ein Querschnitt, der die Wirkungsweise am Ausgang des Phasenschieber-Teiles 5 veranschaulicht, im wesentlichen mit dem Querschnitt am Eingang des Phasenschieber-· Tolles 3 übereinstimmt. Ein Unterschied würde im wesentlichen nur darin bestehen, dass die Wellen am Ausgang dee Teiles 5

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eine wesentlich grösaere Amplitude habenο An den Ausgang des Phasenechi«b«r~Teilee 5 let eine koaxiale Körnantenne 6 angeöChlOBöen, vm die aue den Enden der Räume zwischen den Rippen auetretende Strahlung einer nutzbaren Anwendung zuzuführen..

In den Figo .la, Ib, Ic₉ 2a und 2b sind Einzelheiten eines Auoführungebeispieles der Erfindung dargestellt, das in vieler Hineicht dem oben beBetriebenen und in den PIg₀ 8 bis 14 dargestellten Ausführungsbeiepiel gleich ist* Die Figo la und Ib sind Längsschnitte durch die Anordnung; Figo Ic ist eine Explosioneäarstelliuig τοη Einzelheiten der Kathode in grossere» Mafiatab; FIg₀ 2a und 2b stellen Querschnitte längs der Linien EE und FF quer zur Achse 41 dar₀ Die Röhre umfasst drei Teile» nämlich einen Phasenschieber-Teil 42» einen Wechsel* wirkunge-Teil 43 und einen weiteren Phaeenschieber-Teil 44» die mit Ausnahme einiger Tfcile im wesentlichen Kevolutionekörper um die Achse 41 äarotellen, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht_r X>er Wechselwirkunge-Teil 43 und der Phasenschieber-Teil 44 werden von einem leitenden Zylinder 45 umschlossen» der das Gehäuse dieser Teile bildet, und mit Hilfe eines Flansches 46 an einen kurzen Gehäuseteil 47 angeschlossen ist» der den Phusenecliieber-Teil 42 umgibt ο Das zylindrische Gehäuse 47 ist mit einer Mehrzahl voneinander getrennter Aneohlüsee 48

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für Kathodenzuführungen versehen, von denen Jeder fünf Kathodenspaimungszuführungen für fünf voneinander getrennte Kathodenabschnitte 49 enthalte Sie Anschlüsse 48 umfassen einen metallischen Band 51» der an einem Keramikzylinder 52 befestigt ist, der seinerseits mit einem anderen metallischen Bund 53 verbunden ist, der die einzelnen Anschlüsse 54 für die Zuführungen trägt« Diese Anschlüsse halten die Kathodenzuführungen in dolcher Weise» dass sie voneinander und anderen sie umgebenden Teilen isoliert sindα Die Isolierung der Kathodenzuleitungen wird weiterhin durch eine Keramikscheibe 55» die am unteren Ende des Bundes 51 in einer Öffnung des zylindrischen Gehäuseteiles 47 befestigt ist» und Keramikbuchsen 56 gewährleistet, die in öffnungen des Flansches 46 angebrauht sind ο

Die Kathodenzuleitungen, wie die Zuleitung 57, erstrecken sich durch den Anschluss 48 durch die Wandung des Gehäuses und von dort In Längsrichtung parallel zur Achse 41 duroh Isolierbuchsen, wie die Buchse 58, die an einen der keramischen Tragringe 59 angeklemmt ist, welche die einzelnen Kathodenabschnitte 49 trageno Jeder der einzelnen Kathodenabschnitte 49 enthält eine gebogene Platte 61, die konzentrisch zur Achse 41 angeordnet istο Jede dieser Platten überdeckt in Bezug auf die Achse 41 den gleichen winkel.- Die Innenseite dieser Platten ist mit einer

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Schicht 62 eines Materialeß wie z.B. Fiatin versehen, da· für · eine kalte Elektronenemission geeignet ist ο Sine. perspektivisch· Exploeionsdar β teilung eines Kathodenabsohnittee 49 1st in fig.Ic gezeigt» Jede der Platten wird von Tier QuartEstäbchen 63 getragen, die» wie aus der Zeichnung βreichtIioh, in 41· Platte und die Öffnungen 64 in dem keramisohen Tragring 59 eingeschoben sind ο Die Keramikringe 59 sind im Bereich ihre· inneren Umfange8 an den Anoden-Rippen, wie den Rippen 65 und 66,

befestigt, eo dass die Kathodenplatten 61 von den Rippen getragen werden.» Durch diese Anordnung werden die radialen Abmessungen des Weeheelwirkungs-Raiimee 67 starr fixiert« Der Weofcselwirkungs-Rauia ist der ringförmige Raum ewischen den Enden der Rippen und der Oberfläche der Platinschi oht 62 an der Innenfläche der Käthodenplatten«.

Nuten 68 sind in die Aue senf lache der Platten 61 bis sur tiefe der Quartestäbchen 63 eingeschnitten, um eine Ausdehnung und Zusammenziehung der Platte 61 relativ zu den Stfidhen m ·γ-möglichen, die in den öffnungen der Platte verschiebbar sind· Wenn eine Ausdehnung erfolgt, gewährleisten die ßchlitee 68 einen Abstand anlachen den Enden der Stäbchen und dem Grund der öffnungen in der Platte, welche diese Stäbchen aufnehmen«

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Die KathodenzufUhrung 57 wird von einem Isolator 58 getragen« der in esiner Lage von einer Klammer 69 gehalten wird, die aus den Gliedern 71, 72 und 73 besteht, die mittel« Mutter und Schraube 74 gehalten eind und den Ieolator 58 am Ring 59 sicher befestigenο Demnach werden sowohl die Kathode 49 und die KathodenzufUhrung 57 von dem isolierenden Hing 59 getragen, der unmittelbar an den Anodenrippen wie den Rippen 65 und 66 befestigt ist«, .

Der Anodenaufbau fasst einen zur Achse 41 konzentrischen Tragzylinder ei, der einen Kühlmittel-K&nal enthält, der durch den ringförmigen Raum zwischen dem Zylinder 01 und einem anderen, kleineren Zylinder oder einem Rohr 82 gebildet wird, in den das Kühlmittel aus einer Leitung hineingedruckt wird, die an den Rohr 82 angebracht lot» Im tatsächlichen Betrieb 1st es allerdinga vorzuziehen, das Kühlmittel durch ein /.weites Rohr 83 in den ringförmigen Raum zwischen dem Zylinder 81 und dem Bohr einzuführen, so dass das Kühlmittel den ringförmigen Raum auf seiner ganzen Länge durchflieset und dann durch las Rohr 82 in einen Kühlmittelsumpf zurückkehrt« San metallischer Block 84 ist vorgesehen, um das Ende des Zylinders 81 absuschllessen und die Rohre 82 und 8 3 zu tragen_o Sie äuesere U»fangafläohe dee Blockes 84 ist mit der Innenfläche eines ringförmigen felle»-

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fensters 65 dicht verbunden, während der äussere Umfang des Ringes mit einem Plansch 86 dicht verbunden ist, der an einem Ende des zylindrischen Gehäuses 47 angebracht isto Das andere Ende des Zylinders 81 1st durch einen kegelig geformten Metall» deckel 87 verschlossene

Der Hohlleiterteil des Anodenaufbaues umfasst eine Vielzahl Ton Bippen wie die Bippen 65 und 66, die radial vom Zylinder abstehen und wellenleitende Bäume begrenzen Im Phasensohieber-Teil 42 sind diese leitenden Bäume wie ein Hohlleiter geschlo seen, und zwar durch einen Zylinder 88, der an die Enden der Bippen angeschlossen ist«· Der Zylinder 88 erstreckt sich über die Länge des Phasenschieber-Teiles 42 und trägt dreieckige Metallplatten 89, die in jeden zweiten der Bäume zwischen den Rippen hineinragen« Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, dass die Platten89 in die gradzahligen Bäume zwischen den Bippen hineinragen, wie ZoB₀ den Baum 91 in Figo2a und den Ton der Hippe 66 begrenzten, dem Betrachter zugewandten Baum in Figoiao Die anderen entsprechenden Bäume sollen einfach als grad-aahlige Bäume bezeichnet wordene

Der Aufbau des Phaeenaohieber-Teilea 44 1st demjenigen den Phaeenschieberteilee 42 ähnlich und umfasst einen üetalleylinder 92, der die Enden der Bippen umgibt und dreieckige Metall-

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platten 93 trägt, welohe in die ungradBahligen Räume zwischen den Rippen hineinragen, wie beispielsweise in den an dl· Rippe 65 angrenzenden, dem Betrachter zugewandten Raun in Flg.Ib_o Der Phasensohieber-Teil 44 ist an der Innenwand des zylindrischen Gehäuses 45 alt Hilfe eines im wesentlichen Bylindrisohen trägers 94 befestigt, der zwisohen den Seilen eine elektrische Verbindung herstellt und einen festen Halt zwischen der Anede und dem Gehäuse* Sin wellendurohlässiges Fenster 95 ist en einem Ende des fragers 94 befestigt und mit diesem mit Hilf·

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einer Haltefeder 96 fest verbunden· '

Beim Betrieb werden d-wreh das Fenster 85 aus einer Hohlleiteranordnung, die an den Flansch 86 angeschlossen 1st und der in ien Fig. 8 und 9 eymbellSoh dargestellten sehr ähnlieh eeim keim, Wellen eingespeitt« In dieter HohlleiteranorfMung weHen vorzugsweise elektiOSiagnetieche Wellen von einem Generator su einem kurzen Abschnitt eJjwr Koaxialleitung geführt, die sn den Flansch 86 angeaofelussen wird und Wellen vom TE-Typ oder einem anderen geeigneten fyp leitet uad diese Wellen in die Ueluiü anieoJifen den Rippen einspeist, so dass die Wellen in den bo jiacL>l< arten Räumen im wesentlich en gleichphasig eindo JUie dreieckigen Platten 89 slmd so W.tpueen, da&f «ie In den Welltaaie »ie eingeaetet »ind, eine Veränderung uet Lanf-

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seit um eine halbe Wellenlänge gegenüber der Laufeelt in dem unmittelbar benachbarten Baum bewirken« in dem eine solche dreieckige Platte nicht enthalten let· Als Ergebnis hiervon sind die Wellen in benachbarten Räumen zwischen den Bippen an der Schnittstelle EE im wesentlichen um 180° aus der Phase» wie es in Pig« 12 dargestellt und oben im Zusammenhang mit der Bohematisehen Darstellung dieser Anordnung beschrieben wurde« Im Bereich »wischen den Querschnitten EE und CK* sind die Enden der Bippen offen» βσ dass die Felder der sioh in den Bäumen βwisehen den Bippen befindlichen Wellen von den Enden der Bippen her nach aussen treten« Die auetretenden Felder dringen in den teohselwirkungs-Baum 67 ein und tauschen Energie mit den Elektronen aus» die von der aktiven Fläche der Kathode emittieren» wie der Platinfläohe 62· Der Abstand »wischen den finden der Bippen und der Kathodenoberfläche, der den feoheelwirkungs-Bäum bestimmt» ist vorsugswelse in der öröesenordnung einer halben Wellenlänge oder weniger und voreugsweise Über dl· ganse Länge des Wecheelwirkunge-Raumee genau festgelegt· Die starre radiale Befestigung der Kathode 49 an den Baden der Bippen dient dasu» die Ausrichtung und die Gleichförmigkeit der radialen Dimensionen des WeoheelwirkungB-Raumes «u gewährleisten·

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γ r v

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Die 3&ektron~en~Rau»i1 adnng in dem ifechselwirkungs^Raum 1st in der bereite oben anhand der Figo 14 beschriebenen Weise phasenfokusiert und duroh im Bereich des Wechselwirkung©- Raumes querverlaufende magnetische und elektrische Felder gezwungen, um die Achse 41 «u rotieren» Das querverlaufende elektrische Feld ist im wesentlichen radial und wiiivon den Enden der Bippen» die auf Anodenpotential liegen, und duroh die Elektronen emittierende Oberfläche der Kathode, beispielsweise die Fläche 62» begrenzt ο Sie einzelnen Flächenabschnitte der Kathode liegen auf unabhängig voneinander regelbaren Kathodenpotentialen» die mit Hilfe der voneinander getrennten Kathodeneuführungen» «ie der Zuführung 54» erzielbar sind» von denen jede zu einem besonderen» nicht dargestellten letagerät führte Das magnetische Feld im WechselwlrkungB-Raum wird von einem Permanentmagnet oder einer Magnetspule» HLe der Spule 10I₉ erzeugt, deren Feld in dem Wechselwirkunge-Haum 67 im wesentlichen parallel zur Achse 41 verläuftö Im Verlauf der Wechselwirkung werden die Elektronen phasenfokuslert» wobei aln ge wi β θ er EnergieUbergang von den 7/ellen» die in den Raum zwischen den Rippen geleitet werden» zu der ELektronen-Raumladung stattfindet ο Diese oben anhand der Figo 13 und 14 besehr!ebene Fokua&erung ist derart» dass die Raumladung eine Phaeengeschwindigkeit parallel mir Fortpflansungerlohtung der

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!eilen hat, die im wesentlichen der Phasengeschwindigkeit der.Hellen gleich ist,, Die länge des Wechselwirkungs-Raumes ist so bemessen, dass.dort ein deutlicher Energieübergang von der Raumladung zu den Wellen stattfindet und die Wellen infolge* dessen verstärkt werdeno Demnach sind im Querschnitt GG die Wellen erheblich verstärkt, wenn sie mit der Amplitude der Wellen im Querschnitt EE verglichen werden« Die Phasenbe-Ziehungen zwischen den Wellen in benachbarten Räumen ist Im Querschnitt GG der gleiche wie im Querschnitt EEo Der Phasenschieberteil 44 ist vorgesehen, um die Phase der Wellen in den beispielsweise ungeraden Räumen so zu verschieben, dass alle Wellen im Querschnitt HH die gleiche Phase haben und durch das Fenster 95 einer Einrichtung beliebiger Art zugeführt werden können, wo von den verstärkten Wellen Gebrauch gemacht wird· Beispielsweise können sie in Richtung auf ein Ziel abgestrahlt werden, um das Ziel auszuleuchten oder dem Ziel ein Signal oder.Energie zuzuführen_o

Die allgemeinen Prinzipien der Vorgänge in dem Wechselwirkungs-Raum 67» bei denen die Raumladung phasenfokuslert und Energie von der Raumladung zu den Wellen übertragen wird, wurden hier lediglich dargestellt, um den Prozess der Verstärkung au erklären., Die gegebene Erklärung ist jedoch nicht ale gesichert

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anzusehen, eondern es kennen ander« Theorien der Wirkungsweise aufgestellt werden, die vielleicht die beobachteten Phänomene besser erklärenο Das vorstehend besohrlebene» spezielle Aueftihrungebeiepiol enthält swei lhaaeneohieber-Teile 42 und 44» die so konstruiert sind» das* ale die, Phaee der teilen in Jedem zweiten Raum swisohen Rippen um 180° oder eine halbe Periode Ia Verhältnis su den wellen in den daswisohenliegendan Räumen Torsohiebeno Als Ergebnis davon 1st die Banaladung der» art phaaenfokuslsrt» dasa als Speiohen enthält» die voneinander durch den Abstand Swisohen den finden jeder «weiten Rippe getrennt sind» wie es bereits oben anhand von fig,13 beschrieben «orden 1st» IMLe vorliegende Erfindung 1st jedooh nicht auf . Phasenverschiebungen von einer halben Periode und su der speslellen Art der Phaeenfokusjierttng, wie sie Wg₀Ii ·**·«*» besohränkto fieisplelswelee ist se sehr gut möglich, die Phasen der in benachbarten, ewiachen den Sippen angeordneten Raunen vorhandenen Wellen gegeneinander vm Beträge su vorschieben, die gröeeer oder kleiner ale eine halbe Periode sind, so dass der Ran· ewiaohea den Speichen la flg«19 grosser oder kleiner als die Distant «wischen den Enden jeder «weiten Rippe 1st, ohne den Rabften der Erfindung su verlassen» Die hier beschriebenen Ausfllhrungsbel spiele machen von «Hier Fhasenvorechlebung von 180° debrauoh, well sieh hieraus die einfaohaten Aoreteagsm

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. stur Phasenverschiebung ergeben und es nur erforderlich ist, die Hälfte der wellenleitenden Räume zu belasten» um die vorbestimmte Phasenverschiebung zu erhalten·

Ein weiteres Ausführungebeispiel der Erfindung 1st in den lig. 3 blo 6 dargestellt, das eine Mehrzahl von Anoden und Kathoden umfasst, die paarweise voneinander getrennte Wechselwiricungs-Raume bilden, die übereinander geschichtet sind ο Die Orientierung der weilenleitenden Räume in den Anoden let derart« dass: eine Raumwelle» voreugswelse eine linear polarleierte Welle» zugleich in alle Räume ewisohen den Anodenrippen einfallen kann· Das Ausfünrungsbelsplel nach W.g.3 umfasst drei voneinander getrennte.Gebilde» die übereinander angeordnet sind und von denen jedes eine Anode 115 üeigt, wie sie in Fig 06 dargestellt ist«. Duese Anode lot vorsugeweise an das* Gehäuse 111 angeechlossen und wird von diesem, ι Ebenfalls vom Gehäuse 111 wird eine Kathodenanordnung getragen, Jedoch ist diese davon elektrieoh isoliert· Jede der Anoden beet ent aus einem Paar von Halbzylindera 115 und 116, die parallel zur Achse des Gebildes angeordnet und IA ihrer Längorichtung durch eine Platte 117 verbunden sind» die auch die oberen und unteren Gruppen von Rippen 118 und llfi trägt» Diese Rippen.begreneen Durchgänge, in denen fellen entlang von

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Pfaden geleitet werden» die eich parallel zur Achse dee Gebildes erstrecken und so angeordnet sind» dass. Wellen in jedem dieser Durchgänge von einer einzigen Wellenfront eingeleitet werden körnten und dass alle diese eingeleiteten Wellen die gleiche Amplitude und Phase haben. Vorzugsweise wird die Wellenfront durch das Senator 112 in einer dazu senkreeiitren Richtung eingestrahlt, m>bei die Welle die durch die Pfeile 122 angedeutete lineare Polarisation haben solle Eine lineare Polarisation ist Torssusiehen» obwohl auch Zirkular oder eliptlsch polarisierte Welle» in die Räume ewischen den Hipyen eingestrahlt werden können und die dadurch zwischen den Rippen erzeugten Wellen ebenfalls gleiche Amplitude und Phaye haben und für manche Zwecke sra befriedigenden Resultaten führen würden. Me weiteste und umfassendste Anwendung einer solchen Anordnung erfordert jedoch linear polarisierte Wellen» deren Polar! satlonsrlohtung quer zu der Ausrichtung der Gruppen von Rippen 118 und 119 steht ο

Einen Querschnitt der Anordnung nach ¥ig«3 sselgt Siß»4» In dor zwei vollständige Anoden-Kathoden-Einheiten gezeigt sind« dl· übereinander gestapelt sind und zwischen denen Hohlräume zur Durchleitung eines ffüllmediums angeordnet sindο Die Anodenkörpei «wi ihren finden getragen, i^-üwii sie an den Eingang·-

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und Ausgange sei ten 123 und 124 des Gehäuses 111 befestigt sind« Demgegenüber werden die Kathodenanordnungen 114 von den Seltenwänden 125 und 126 des Gehäuseβ 111 getragen» sind jedoch diesen gegenüber elektrisch isolierte Jede Kathodenanordnung 114 wird beispielsweise durch eine Mehrzahl von Ringen 127 und 128 aus Kovar getragen» die einerseits an den ein Füllmittel führenden Bohren 131 und 132 und andererseits an den Keramikringen 133 und 134 befestigt sindo Biese Keramikringe sind mit öffnungen in den Seitenwänden 125 und 126 des Gehäuses 111 durch einen zweiten Kovar-Ring 135 bzw ο 136 verbunden« Sie Kathodenanordnungen werden demnach Von den !fänden 125 und 126 des Gehäuses durch eine starre mechanische Verbindung getragen, sind jedoch von diesen Wänden mit Hilfe der Keramikringe elektrisch isolierte

Die Vereinigung der Anodenkurper und Kathodenanordnung durch Einbau in das Gehäuse 111 erfordert eine sorgfältige und sehr genaue Ausrichtung» denn der obere und der untere rffechselwirkunge-Raua 137 bzwο 138 zwischen diesen Teilen» durch den eich die Elektronen-Baumladung bewegt» muss sehr genau eingehalten werden» um die Einhaltung einer bestimmten Elektronengeschwindigkeit in Abhängigkeit von vorbestimmten Gröseen der Anoden-Kathoden-Spannung und der magnetischen Feldstärke In

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den wechselwlrkungs-Räumen ea gewährleisteno Das magnetische Feld wird durch Permanent- oder Klektroaagnete erseugt, die nlont dargestellt Bind, die jedoch ein im wesentlichen gleichförmiges magnetisches PeId parallel zur Richtung der fellen In der Gesamtheit der rfeoheelwirkunge-Räume 137 und 136 und den Zonen 139 und 141 sur Elektronenruckkehr erzeugen.

Kuhlnlttelkanäle sind in jeder der Kathodenanordnungen 114» «Le ele Fig»5 selgt, enthalten· Sie Kathodenanordnung 114 umfasst einen abgedichteten Kühlmantel 143 *dLt einer Ansahl daa Kühl-Mittel leitenden Bohren 131 und 132» die eich ron jeder Seite des Kühlmantels her erstrecken» «le ee die Zeichnung seiet· Ein Streifen Elektronen emittierenden Materials 145 let eof jeder Seite dee Kühlmantel· 143 aufgebracht und zwischen je einem Paar Elektroneneohilder 146» 147 t angeordnet ο Je eine Fläche dieser Schilder, nämlich die Fläche 148, 1st so eeformt, dass sie eich der äueseren Kontur, der AnodenBylinder 115 und 116 anpasst und eine Zone sur BUcklcehr der Elektronen» «1· die Zone 159» begrenst· ■

An jedem Ende der Anode 113 eind Bhaaensohieber«fell·

sehen, um die Plxaee der wellen in jedem »weiten Raum «wieohen den Rippen um eine halbe Wellenlänge gegenüber den Wellen In

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den dazwischen liegenden Räumen zu verschieben«, Diese Phasen-* echieber-Telle spielen die gleiche Bolle wie die Phaeenechieberfeile 42 und 44 bei der oben beschriebenen Anordnung nach den Hg» la und Ib₀ Pie Phasenschieber-Teile werden durch dreieckige Platten gebildet» die an den Enden jedes zweiten Raumes eingesetzt werden» wie es Figo 6 zeigte Die dreieckigen Platten 151 und 152 sind in die gradzahligen Zwischenräume der oberen und unteren Gruppen von Rippen 118 und 119 eingesetzt und an leitenden Platten 153 und 154 befestigt_o Sie bilden den Phasenschieber-Teil an der Eingangeseite der Anode 115ο Gleichartige Phasenschieber-Teile sind am Ausgangsende der Anode vorhanden und werden durch dreieckige Platten 155 und 156 gebildet» di· in die ungradzahligen Zwischenräume zwischen den Gruppen der Hippen 118 und 119 eingefügt sind ο Die d-reieckigen Platten und 156 sind an leitenden Platten 157 und 158 in der dargestellten .Veise befestigte

Sie in Mg«4 dargestellte Anordnung umfasst die Anodenkörper 113t die jeweils zwischen einem Paar von Kathodenanordnungen eingefügt sind und mit diesen jeweils zwei WecheelwirkungB-Räume bilden» den oberen Wechselwlrkungs-BaUm 137 und den unteren Wechselwirkungs-Raum 138» von denen der eine der oberen Bippengruppe 118 und der andere der unteren Rippengruppe 119 benaohbart

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ist ο Pie Elektronen-Raumladung, die von den Elektronen gebildet wird, die von der aktiven Oberfläche 145 der Kathode emittiert werden, ist gezwungen» sich durch die Wechselwirkungs-Räume quer zur Fortpflanzungsrichtung der Wellen zu bewegen, die in den Raunen zwischen den Rippen geleitet werden<> Diese Bewegung wird durch die querverlaufenden elektrischen und magnetischen Felder gezwungen, die in den Wechselwirkungs-Räumen und in den Zonen zur Elektroncnrückkehr, die sioh zwischen den Oberflächen der Kathodenschirme und der Anodenzylinder 115 und 116 befinden» vorhanden sindο Als Ergebnis hiervon bewegt sich die Elektronen-Raumladung quer zu den lUppengruppen und infolgedessen auch quer zum Weg der v/el'len, die zwischen den Rippen geleitet werdenο Von dem im wesentlichen geradlinigen Pfad im Weoheelwirkungs-Raum geht (lie Raumladung in einen gekrümmten Pfad in dem Raum zwischen den Anodenzylindern und den Katl odenschirmen über<> Pie Raumladung bewegt sich infolgedessen kontinuierlich durch die oberen und die unteren Wechselwlrkungs-Räu&e 137 und 138, die jeäem Anodenkörper benachbart sindο

Wie bereits erwähnt, werden im Betrieb Wellen in die oberen und un'.eran Gruppen von Wellenpfaden mit gleicher Phase eingespeist, «de es auch bei den oben beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen der Fall war· Jeder zweite Raum zwischen den Rippen

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ist jedoch wt j'iurte dee ,ftnadenkorpers bo ausgebildet, dass er eine PhHo-iuv-tr&ch üjbung der darin geleiteten Welle um eine halbe Periode bewirkt, wobei diese Phasenverschiebung in den · Phase».8Chieber~lVjilen erfolgt, die oben beschrieben worden sind und die an einem Ende die Phasen der Wellen verschieben, die beispielsweise in den gradzahligen Pfaden vorhanden sind, und am anderen Ende die Phasen der Wellen, die in den ungradzahllgen Pfaden geleitet werden« Infolgedessen, sind die Wellen in beixachbarten Pfaden beim Eintritt in den Wechselwirkungs- Roxim. auoser Phase und streben danach, die Elektronen-Raumladung im wesentlichen so zu fokusieren, wie es bereite anhand der Fi^o 13 und 14 erläutert worden ist, wobei dann umgekehrt die fokusierte Raumladung die Wellen verstärkt_o Der zweite Phaeenschieber-Teil am anderen Ende der Anode ist gleichartig und enthält Körper aus einem leitenden Werkstoff, die in jeden zweiten Baum zwischen den Rippen eingeführt Bind ο Die Einführung erfolgte hier jedoch in die ungradzahligen Räume, so dass sie die Wirkung haben, die verstärkten Wellen in den benachbarten Räumen in die gleiche Phase su bringen und linear polarisierte Wellen von der Anordnung durch ein fenster 159 auf einen Verbraucher oder ein Ziel abgestrahlt werdend

Sine Anwendungamöglichkeit des oben anhand der JPigo 3 bis 6 er-

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läuterten Ausführungabeispleles ist in Figo? dargestellt-, Sie Anordnung und der Hagnet ist in Figo7 ale elektro-magneti·= öche Verstärkungalinse bezeichnet, die länge einer zur Magnetspule 162 verlaufenden Achse 161 angeordnet ist«. Auf die elektro-magnetische Verstärkungslinae wird Leistung von einer PolojBierungelinee eingestrahlt» die von einem Raumwellengenerator auegeleuchtet wirdο An der Veratärkungslinee reflektierte Wellen werden durch die Fokwsierungslinee auf eine Absorptionekamnier gerichtet, in welcher die reflektierte Energie in einem flüssigen Medium oder einer anderen Art eines absorbierenden Materiales vernichtet oder in eine andere Form elektrischer Energie, beispielsweise in Gleichstromenergie, umgewandelt werden kann.

Der Raumwellengenerator enthalt vorzugsweise eine Quelle von Hochfrequenz-Energie und Mittel, um diese Energie als im wesentlichen linear polarisierte Raumwelle in die Fokusierungslinse einzustrahlen. Die Fokusierungslinse enthält vorzugsweise Reihen von einzelnen, richtungsabhängigen Phasenschiebern 163t von denen jeder einzelne co gesteuert oder zumindest so ausgebildet ist, dass or die Phase der Wellen um einen bestimmten Betrag verschiebtο Genauer gesagt, die nahe der Achse 161 angeordneten Phasenschieber 164 sollen die Phase um einen grösseren Betrag vtsrochltsluin »1& die Phasenschieber 165, die nahe dem

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Bände der Fokueierungelinee angeordnet ilnd. fcese Fhaaenschieber können beispielsweise al» reChteokigen Hohlleitern ., bestehen» die bo ausgerichtet «1*1₁ date ein« KttflcOfpluag der vom Generator ab& es tränken Wellen SiSgIlQh tat ι und Aie mit einem Ferrit beisetet und von einen Magnet but Magnetieierung dee Ferrit«· «»geben sind _v üb eo eine riohtunfeatitlÜlÄtg· ■ ' PhasenTerachiebim« der Wellen au bewirken, dt· In j«4«M der rechteckigen Hohlleiter laufen. Da» Ma··.der Ma0frtiei*run« eine β jeden Fhaeeneohiebere ist voreugeweiee regelbar, eö da·· eine im wesentlichen ebene MTellenfrönt von der Fokue lie in Richtung auf die Veretärtrungeline· abgestrahlt wird, wobei die Ebene dieser #tllenfront quer nr Aflhae 161

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und die Verstärlcungelinse 161 speiet» die ihrer··!t· stärkte Wellen an ihrem anderen finde durch da· Feaeier 159 auf einen Verbraucher abstrahlt· . {

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He fit xi ο non von der Vers tärLerlinee bilden la ailß «»einen eine ebene Wellenfront, die in Hichtung auf die FokHsierungelinae zurückläuftβ Sa (Ue einzelnen Hiasensohieber 163» welche die Foki9Bierung£iliriße bilden, richtungsabhängiß eind, wird die reflektierte Energie nicht auf den Kaumwelien^entrator zurüokcoetrahlt; sie wird vielmehr in eine andere Richtung auf einen anderen Brennpunkt hin foJcuelert, und «war in Richtunf

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auf die Abeorptionskaanero

Hiermit ist die Beeohreibung spezieller Ausführungsbeispiele der Erfindung abgeschlossen, von denen jedes mit einer Anodenanordnung zur Leitung hochfrequenter elektrischer .feilen längsparalleler, im wesentlichen unverkoppelter Pfade und Mittel, um eine von Elektronen gebildete Raumladung im wesentlichen quer zu diesen Pfaden zu bewegen, enthält, so dass die Wellen verstärkt werden, wobei die Richtung der Verstärkung mit der Richtung der ./ellenleitung zusammenfällt _o Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst eine Anodenanordnung, in welche die «Hellen aus einem Hohlleiter eingeleitet werden, und ein anderes umfasst eine Anodenanordnung, in die eine ebene, polarisierte Raumwelle eingestrahlt wirdο Se versteht eich jedoch, dass die Erfindung auf keines dieser AusfUhrungsbeispiele beschränkt sein soll und dass beispielsweise ein· andere Ausbildung der tfellenpfade und andere Arten der Einleitung der Wellen in diese Pfad· möglich sind, ohne den Bahnen der Erfindung su verlassen. Abwandlungen Ton den dargestellten AttefUnrungsbeispielen können sich insbesondere dadurch ergeben, daee bei AUsfühxungeforBen der Erfindung eineeine der Erfindungsmerkmal· für sich oder mehrere in Kombination vorbinden find.

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Claims (10)

Patentansprüche

1) Anordnung zum Erzwingen eines Energieauatauschea zwischen Elektronen und elektromagnetlsehen Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass Leiter (13» 15» 17) für elektromagnetische Wellen eine Vielzahl von Wellenpfaden (18, 19) bilden und eine Elektronen emittierende Fläche (25) als Kathode nahe den Leitern eich wie diese erstreckend angeordnet ist und einen zwischen den Leitern und der Kathode liegenden Wechselwirkungs-Raum (23) begrenzt, in dem die von der Kathode emittierten Elektronen unter dem Einfluss gekreuzter elektro-maenetiecher Felder gezwungen sind, sich im wesentlichen quer zu der Richtung der Wellenpfade zu bewegen«

2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronen eine Raumladung (51) bilden, deren Phaaengeechwindigkeit in Richtung der Wellenpfade (18, 19) alt der Phaeengeechwindigkeit der Wellen synchronisiert ist·

3) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, dass die verschiedenen Wellenpfade (18, 19) Ib we·entlichen voneinander entkoppelt «lad·

4) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenpfade (18» 19) parallel zueinander verlaufen_ö

5) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet» dass aie mit einem Generator (7) elektromagnetischer Wellen gekoppelt ist und die Wellen mit verschiedener Phasenlage in die Wellenpfade eingespeist werden«;

6) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet» dass an den Enden der Leiter (15t 16» 17) wenigstens in einigen der Wellenpfade (18» 19) Phasenschieber (22) angeordnet sind«»

7) Anordnung nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet# dass in jedem zweiten der Wellenpfade (18 bzwo 19) ein Phasenschieber (22) angeordnet ist» der eine Phasenverschiebung um ein ungerades Vielfache der halben Wellenlänge bewirkte

8) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet» dass die Kathodenfläche (23) die Wellenpfade (18» 19) konzentrisch umgibt_o

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9) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche_f dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Gliedern (6) sum Auekoppeln der Hochfrequenzsenergie versehen ist»

10)Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren Einheiten (113t 134) susaz&mengesetzt ist, von denen jede eine Mehrzahl von la einer gemeinsamen Ebene parallel zueinander angeordneten . Wellenpfaden (118 und 119) umfasst und die Einheiten an

^; einen Generator elektromagnetischer fellen derart angekoppelt sind» daes die Wellen in alle Wellenpfade gleichzeitig mit. gleioher Phasenlage eingeepeiflt werden ο

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