DE1491445C - Permanentmagnetsystem zur Erzeugung mindestens zweier hintereinanderliegender und einander ntgegengesetzter Magnetfelder für die gebündelte Führung eines Elektronenstrahls, insbesondere für Wanderfeldröhren - Google Patents
Permanentmagnetsystem zur Erzeugung mindestens zweier hintereinanderliegender und einander ntgegengesetzter Magnetfelder für die gebündelte Führung eines Elektronenstrahls, insbesondere für WanderfeldröhrenInfo
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Description
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Permanentmagneten, die zwischen den Enden der Auskoppelleitungen, die bei einer Wanderfeldröhre
Verzögerungsleitung der Röhre in mindestens einer üblicherweise an beiden Enden der Ve«?g"r',\
zurr. Elektronenstrahl senkrechten Ebene angeordnet tung angebracht sind, im System raumiicn gu
sind (französische Patentschrift 1372 136). Dabei gebracht werden. Die Permanentmagnete selbst c.
sind die dem Elektronenstrahl abgewandten Pole der 5 stehen vorteilhaft aus einem hartmagnetischen rern
Permanentmagnete durch ein längt der Verzögerungs- material, die gegenüber den f^™*™2Tn™
leitung der Röhre und über die Verzögerungsleitung gebräuchlichen Nickel-Eisen-Kobalt-Legierungen em
etwas hinaus sich erstreckenden rotaticnssymme- ge. inges spezifisches Gewicht haben. ..-
irischen Weicheisenblechkörper verbunden. Dieser Die Permanentmagnete eines ernndungsgemaDei
Weicheisenblechkörper ist an seinen Stirnseiten mit io Systems werden vorzugsweise so bemessen au«
Weicheisenblechen abgeschlossen, die ois an die magnetische Potential der Permanentmagnete /onoer
Vakuumhülle der Röhre heranreichen. Um eine be- Mitte der geschlossenen Reihen zu deren oci
stimmte Homogenität des Magnetfeldes auf der Enden hin etwa proport.o-.al mit der Wegstrecke η
Systemachse zu erzielen, sind die dem Elektronen- Längsrichtung des Systems abnimmt. Ua°"ren ,
strahl benachbarten Magnetpole und die an den l5 erreicht, daß die einzelnen ^ntereinanderliefeenden
Stirnseiten des Weicheisenblechkörpers angebrachten Magnetfelder im wesentlichen homogen sind wie .
Weicheisenbleche durch einen koaxial zur Strahiachse bei einer Fokussierung mit einem Um kelrtrte:i au
angeordneten Weicheisenzvlinder magnetisch mitein- lichenveise der Fall ist. Man hat aberauct. ie . f
ander verbunden. Infolge der Anwesenheit des rohr- lichkeit. durch geeignete Wa' ,_ der Potentiale one
förmigen Weicheisenzylinders trägt auch hier ein er- ao nicht weitgehend homogenen Verlauf der magne
heblicher Teil der magnetischen Induktion nicht zur sehen Induktion in den *\™l™n ™*&*™™™_
Fokussierung des Elektronenstrahls bei, so daß ins- chen, insbesondere Fddstarkeuberhohungη zu u
gesamt die einzelnen Permanentmagnete einen erheb- zielen, wenn dies in gewissen Anwendungsfallen ge
iichen magnetischen Energieinhalt haben müssen, wünscht wird. ., H
as einem hohen Gewicht und großen Raumbedarf a5 An Hand der in den Figuren der Zeichnung da
der Permanentmagnete entspricht. gestellten Ausführungsbeisp.ele soll die Erfindungjn,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zußrundc, ein weiteren Merkmalen nachstehend naher erläutert wer
Permanentmagnetsystem zur Erzeugung mindestens den. Einander entsprechende Teile sind dabti mit
zweier in Längsrichtung des Elektronenstrahls hinter- gleichen Bezugszeichen verschen,
einanderliegender, einander entgegengesetzt gerich- 30 Die Fig. 1 zeigt «n erfindungsgeinaß« P,«
teter Magnetfelder (Umkehrfeld) für die gebündelte nentmagnetsystcm im Längsschnitt und die h ig. Führung
des Elektronenstrahls von Höchstfrequenz- einen Schnitt längs der Lime IMI der b 1 g^ 1■«'
Öhren 'zu schaffen, bei welchem der magnetische sind quaderförmige Pe™ancntmagnete b^h"^
Streufluß im Verhältnis zum Nutznuß gering ist. Zur die senkrecht zur Langsachse des Magnetsterns
Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Permanent- 35 magnetisiert sind und vo™^1* a« ""^ ^n,
masnefsystem der eingangs erwähnten Art nach der rial hoher Koerzitivkraft (H,- >Jp 5M Oe) z^ einem
Erfindung vorgeschlagen, daß die Permanentmagnete hartmagnetischen Ferrit beste^ ^ Pe«n^
zwischen zwei einander benachbarten weichmagne- magnete 1 sind dabei in vier gesch ossenei^ ^'^e
tischen Blenden in einer geschlossenen Reihe hinter- hintereinander angeordnet, welche Je Sys'ernach t
einander angeordnet sind und das magnetische Poten- 40 drehsymmetnsch umgeben. Die dc Sys tenadhst ab
tial der Permanentmagnete von der Mitte der ge- gewandten Enden der Permanentrna{Ji He^n ^«
ehlossenen Reihen »fieren beiden Enden hin ab- einer gemeinsamen Ebene, wahrend d. der Ssstcm
nimmt, wobei die der Systemachse benachbarten achse benachbarten Enden der Pcrma
Pole der Permanentmagnete alle gleichnamig sind. stufenförmig gegeneinander abgesetzt si.
Bei ei-.-m Permanentmagnetsystem zur Erzeugung 45 stufung ist dabei so vorgenommen daß
eine homogenen Magnetfeldes für die gebündelte tische Potential der Permanentmagnete
Führung eiL Elektronenstrahl über eine .ängere Mitte der geschlossenen Reihe
sr S
tische Potential der Permanentmagnete von «cn bei- ten Wert cer
den Erfindung besteht darin, daß die der Systemachse sind. Dieses ,f.J^ " m^_ ''"^ be , zt
bachbarten Pole der Permanentmagnete jeweils 60 Stirnseiten W^" i ich
ULlI L^l 11 I IUUl lg, UVJlVlIl W". ..., >_,.._,
benachbarten Pole der Permanentmagnete jeweils 60 Stirnseiten Weichciscnblcche, die sicn zur .ivmvui-
···--- -_u„„ u;n nr >Γ.»^ι^,-η und dabei ieweils eine weich-
Hlenden in Magnct-
iiT 1 ist in Fi a. 3 der Feldverlauf
ΛΠ- UIHCi nun' ui-i ι 1 μ. ι ιλι in 1 t
„rdnung der PÜmanentmagnete können darüber hin- dargcsten, eier ^J t^ÄTkXi^ ^
aus ohne besondere Schwierigkeiten d.c Ein- und nachdtnFig. I imU - tr/i
5 6
rechtwinkligen Koordinatensystems gibt dabei den Systemachse abgewandten Enden der Permanent-Weg
ζ in Längsrichtung des Systems und die Ordinate magnete 1 liegen wieder in einer gemeinsamen Ebene
die magnetische Induktion B2 an. Die ausgezogene und sind durch die Weicheisenbrücken 2 magnetisch
Kurve 4 stellt den Wert des Magnetfeldes B2 längs miteinander verbunden. Diese Wcicheiscnbrückcn 2
der Achse des Fokussierungssystems nach den F i g. 1 5 sind mit den Weicheisenblechen 3 versehen, welche
und 2 mit den dort angedeuteten magnetischen Potcn- die weichmagnetischen Blenden bilden, die cine Umtialcn
dar; dieses Magnetfeld ist ein Umkehrfeld mit kehrung der magnetischen Induktion bewirken,
zwei hintcreinandcrliegendcn entgegengesetzt gcrich- Der mit einem System nach den F i g. 4 und 5 crteten Magnetfeldern, die jeweils im wesentlichen zielte Verlauf der magnetischen Induktion ist unterhomogen sind. Mit der gestrichelten Kurve 5 ist an- io halb der F i g. 4 in F i g. 6 dargestellt, wobei mit der gedeutet, daß in den einzelnen Bereichen des Um- Kurve 6 der Wert des Magnetfeldes B2 längs der kehrfeldes der Verlauf der magnetischen Feldstärke Achse ζ des Magnetsystems bezeichnet ist. Es empauf der Systemachse nicht homogen zu sein braucht, fiehlt sich, ein entsprechendes Magnetsystem zu verwas dadurch erreicht werden kann, daß bei einem wenden, wenn ein Elektronenstrahl über eine sehr Permanentmagnetsystem nach den F i g. 1 und 2 die 15 große Länge, beispielsweise bis zu 20 cm, gebündelt Permanentmagnete 1 sich in ihrer Ausdehnung senk- geführt werden muß. Das erforderliche magnetische recht zur Systemachse nicht gleichmäßig mit der Weg- Gewicht ist dann geringer als wenn man nur mit strecke ζ verkleinern. einem Umkehrfeld arbeitet, bei dem, wie in Fig. 3,
zwei hintcreinandcrliegendcn entgegengesetzt gcrich- Der mit einem System nach den F i g. 4 und 5 crteten Magnetfeldern, die jeweils im wesentlichen zielte Verlauf der magnetischen Induktion ist unterhomogen sind. Mit der gestrichelten Kurve 5 ist an- io halb der F i g. 4 in F i g. 6 dargestellt, wobei mit der gedeutet, daß in den einzelnen Bereichen des Um- Kurve 6 der Wert des Magnetfeldes B2 längs der kehrfeldes der Verlauf der magnetischen Feldstärke Achse ζ des Magnetsystems bezeichnet ist. Es empauf der Systemachse nicht homogen zu sein braucht, fiehlt sich, ein entsprechendes Magnetsystem zu verwas dadurch erreicht werden kann, daß bei einem wenden, wenn ein Elektronenstrahl über eine sehr Permanentmagnetsystem nach den F i g. 1 und 2 die 15 große Länge, beispielsweise bis zu 20 cm, gebündelt Permanentmagnete 1 sich in ihrer Ausdehnung senk- geführt werden muß. Das erforderliche magnetische recht zur Systemachse nicht gleichmäßig mit der Weg- Gewicht ist dann geringer als wenn man nur mit strecke ζ verkleinern. einem Umkehrfeld arbeitet, bei dem, wie in Fig. 3,
Die Fig. 4 zeigt im Längsschnitt und die Fig. 5 lediglich zwei Magnetfelder hintereinander liegen,
im Schnitt längs der Linie V-V der F i g. 4 ein weite- ao Die in den F i g. 1 und 2 bzw. 4 und 5 dargestellres Ausführungybeispiel eines erfindungsgemäßen Per- ten Permanentmagnetsysteme sind magnetisch vollmanentmagnetsystems. Dabei bilden die Permanent- kommen abgeschirmt, weil der magnetische Kreis magnete 1, in Längsrichtung des Systems gesehen, durch die an den Stirnseiten befindlichen Weicheisenzwei geschlossene Reihen, zwischen denen eine weich- joche geschlossen ist. Infolge des sehr geringen magnetische Blende 3 angeordnet ist, die von den »5 magnetischen Streuflusses können die Permanent-Weicheisenbrücken 2 ausgehend sich senkrecht zur magnete 1 aus einem energiearmen Magnetwerkstoff Systemachse hin erstreckt. Die wiederum quaderför- mit hoher Koerzitivkraft bestehen, wozu sich besonmigen Permanentmagnete 1 sind hier jeweils zwi- ders ein hartmagnetisches Ferritmaterial eignet. Als sehen zwei benachbarten magnetischen Blenden 3 in Beispiel sei ein Ferrit genannt, der eine Feldstärke zwei gegenüberliegenden geschlossenen Reihen sym- 30 vuu 1800Oe und eine magnetische Induktion vor metrisch zur Systemachse angeordnet. Im übrigen 1800G hat. Mit einem solchen Ferrit ist eine maxisind die Permanentmagnete 1, wie im Ausführungs- male magnetische Induktion auf der Systemachse von beispiel der F i g. 1 und 2, von der Mitte der ge- 900 G erreichbar.
im Schnitt längs der Linie V-V der F i g. 4 ein weite- ao Die in den F i g. 1 und 2 bzw. 4 und 5 dargestellres Ausführungybeispiel eines erfindungsgemäßen Per- ten Permanentmagnetsysteme sind magnetisch vollmanentmagnetsystems. Dabei bilden die Permanent- kommen abgeschirmt, weil der magnetische Kreis magnete 1, in Längsrichtung des Systems gesehen, durch die an den Stirnseiten befindlichen Weicheisenzwei geschlossene Reihen, zwischen denen eine weich- joche geschlossen ist. Infolge des sehr geringen magnetische Blende 3 angeordnet ist, die von den »5 magnetischen Streuflusses können die Permanent-Weicheisenbrücken 2 ausgehend sich senkrecht zur magnete 1 aus einem energiearmen Magnetwerkstoff Systemachse hin erstreckt. Die wiederum quaderför- mit hoher Koerzitivkraft bestehen, wozu sich besonmigen Permanentmagnete 1 sind hier jeweils zwi- ders ein hartmagnetisches Ferritmaterial eignet. Als sehen zwei benachbarten magnetischen Blenden 3 in Beispiel sei ein Ferrit genannt, der eine Feldstärke zwei gegenüberliegenden geschlossenen Reihen sym- 30 vuu 1800Oe und eine magnetische Induktion vor metrisch zur Systemachse angeordnet. Im übrigen 1800G hat. Mit einem solchen Ferrit ist eine maxisind die Permanentmagnete 1, wie im Ausführungs- male magnetische Induktion auf der Systemachse von beispiel der F i g. 1 und 2, von der Mitte der ge- 900 G erreichbar.
schlossenen Reihen zu deren beiden Enden hin stu- Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dar-
fenförmig gegeneinander so abgesetzt, daß das magne- 35 gestellten Ausfuhrungsbeispiele. Beispielsweise kön-
tische Potential der Permanentmagnete in Längsrich- nen in gewissen Fällen die Permanentmagnete, die in
tung des Systems zu den beiden Enden der geschlos- geschlossenen Reihen nebeneinander angeordnet sind,
senen Reihen hin gleichförmif abnimmt. Die der auch radial magnetisierte Ringmagnete sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Permanentmagnetsystem zur Erzeugung min- Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
destens zweier in Längsrichtung des Systems hin- 5 die Permanentmagnete aus einem Material hoher
tereinanderliegender, einander entgegengesetzt ge- Koerzitivkraft, insbesondere aus einem hartrichteter
Magnetfelder für die gebündelte Führung magnetischen Ferritmaterial bestehen.
eines Elektronenstrahls über eine längere Wegstrecke, insbesondere für Wanderfeldröhren, mit
symmetrisch zur Systemachse angeordneten Per- io
manentmagneten, die in Ebenen senkrecht zur
Systemachse magnetisiert sind und deren der
Systemachse abgewandte Po'e durch Weicheisenbrücken magnetisch miteinander verbunden sind, Die Erfindung betrifft ein Permanentmagnetsystem welche zumindest an den beiden Stirnseiten des 15 zur Erzeugung mindestens zweier in Längsrichtung Systems mit zur Systemachse hin sich erstrecken- des Systems hintereinanderliegender, einander entden Weicheisente'I η versehen sind, die jeweils gegengesetzt gerichteter Magnetfelder für die gebüneine weichmagnetische Blende bilden, dadurch delte Führung eines Elektronenstrahls über eine längekennzeichnet, daß dip Permanentma- gere Wegstrecke, insbesondere für Wanderfeldröhren, gnete zwischen zwei einander benachbarten weich- 20 mit symmetrisch zur Systemachse angeordneten Permagnetischen Blenden in einer geschlossenen manentmagneten, die in Ebenen senkrecht zur Reihe hintereinander angeoidnet sind und das Systemachse magnetisiert sind und deren der Systemmagnetische Potential der Permanentmagnete von achse abgewandten Pole durch Weicheisenbrücken der Mitte der geschlossenen Reihe zu deren bei- magnetisch miteinander verbunden sind, welche zuden Enden hin abnimmt, wobei die der System- 25 mindest an den beiden Stirnseiten aes Systems mit zur achse benachbarten Pole der Permanentmagnete Systemachse hin si"h erstreckenden Weicheisenteilen alle gleichnamig sind. versehen sind, die jeweils eine weichmagnetische
Systemachse magnetisiert sind und deren der
Systemachse abgewandte Po'e durch Weicheisenbrücken magnetisch miteinander verbunden sind, Die Erfindung betrifft ein Permanentmagnetsystem welche zumindest an den beiden Stirnseiten des 15 zur Erzeugung mindestens zweier in Längsrichtung Systems mit zur Systemachse hin sich erstrecken- des Systems hintereinanderliegender, einander entden Weicheisente'I η versehen sind, die jeweils gegengesetzt gerichteter Magnetfelder für die gebüneine weichmagnetische Blende bilden, dadurch delte Führung eines Elektronenstrahls über eine längekennzeichnet, daß dip Permanentma- gere Wegstrecke, insbesondere für Wanderfeldröhren, gnete zwischen zwei einander benachbarten weich- 20 mit symmetrisch zur Systemachse angeordneten Permagnetischen Blenden in einer geschlossenen manentmagneten, die in Ebenen senkrecht zur Reihe hintereinander angeoidnet sind und das Systemachse magnetisiert sind und deren der Systemmagnetische Potential der Permanentmagnete von achse abgewandten Pole durch Weicheisenbrücken der Mitte der geschlossenen Reihe zu deren bei- magnetisch miteinander verbunden sind, welche zuden Enden hin abnimmt, wobei die der System- 25 mindest an den beiden Stirnseiten aes Systems mit zur achse benachbarten Pole der Permanentmagnete Systemachse hin si"h erstreckenden Weicheisenteilen alle gleichnamig sind. versehen sind, die jeweils eine weichmagnetische
2. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 1, Blende bilden.
dadurch gekennzeichnet daß di> Permanent- In Elektronenstrahlröhren zur Verstärkung und
ma£>iete in ihrer Ausdehnung senkrecht zur 30 Erzeugung von sehr hohen Frequenzen, vor allem in
Systemachse von der Mitte der g- ächlossenen Wanderfeldröhren, muß bekanntlich der Elektronen-Reihe
zu deren beiden Enden hin abnehmen. strahl über eine längere Wegstrecke gebündelt ge-
3. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 2, führt werden. Zu diesem Zweck sind magnetische
dadurch gekennzeichnet, daß die der Systemachse Fokussierungseinrichtungen bekannt, durch die im
abgewandten Enden der Permanentmagnete in 35 Innern des Entladungsgefäßes der Röhre entweder
einer gemeinsamen Ebene liegen, während die der ein homogenes oder ein alternierendes Magnetfeld
Systemachse benachbarten Enden der Permanent- längs der Entladunesbahn erzeugt wird (deutsche
magnete stufenförmig gegeneinander abgesetzt Patentschriit 1076 279).
sind. Es sind weiterhin bereits permanentnagnetische
4. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 3, 40 Fokussierungseinrichlungen für den Elektronenstrahl
dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent- von Höchstfrequenzröhren bekannt, bei denen der
magnete, die jeweils eine Stufe bilden, quaderför- Elektronenstrahl mit Hilfe mehrerer in Strahlrichtung
mig sind. , hintereinanderliegender Magnetfelder, die jeweils im
5. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 4, wesentlichen homogen sind, gebündelt geführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent- 45 Diese Art der Fokussierung, die als sogenannte
magnete jeweils zwischen zwei benachbarten »Reversed Field«-Fokussierung bezeichnet wird, hat
weichmagnetischen Blenden in vier geschlossenen den Vorteil, daß im Grundsatz das Gewicht des beReihen
angeordnet sind, die die Systemachse treffenden Permanentmagnetsystems bei gleicher
drehsymmetrisch umgeben. Wirksamkeit hinsichtlich der Fokussierungseigen-
6. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 4, 50 schäften geringer gehalten werden kann als bei einer
dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent- Fokussierung des Elektronenstrahls mit einem homomagnetc
jeweils zwischen zwei benachbarten genen Magnetfeld. Eine bekannte Anordnung zur
weichmagnetischen Blenden in zwei gegenüber- Erzeugung eines entsprechenden Umkehrfeldes beliegenden
geschlossenen Reihen symmetrisch zur steht aus rohrförmigen Permanentmagneten, die mit
Systemachse angeordnet sind, 55 einer entgegengesetzt gerichteten Polarisierung an-
7. Permanentmagnetsystem nach einem der An- einandergereiht sind (französische Patentschrift
spriiche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das 1 277 324). Diese Permanentmagnetanordnung weist
magnetische Potential der Permanentmagnete von jedoch in ihrem Außenraum ein starkes magnetisches
der Mitte der geschlossenen Reihen zu deren bei- Streufeld auf, das nicht zur Bündelung des Elektroden
Enden hin gleichförmig abnimmt, derart, daß 60 nenstrahls beiträgt und demzufolge wieder eine Erdie
in Längsrichtung des Systems hintereinander- höhung des Magnetgewichts erfordert. Außerdem
liegenden Magnetfelder jeweils homogen sind. muß das erhebliche äußere Streufeld gegenüber an-
H. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 7, deren benachbarten Hochfrequenzgeräten magnetisch
dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent- abgeschirmt werden.
magnete, in Längsrichtung des Systems gesehen, 65 Eine weitere bekannte Anordnung zur gebündelten
mindestens zwei geschlossene Reihen bilden, zwi- Führung eines Elektronenstrahls einer Wanderfeld-
sc1k.:'1 denen eine sveichmagnctische Blende an- röhre mit Hilfe mehrerer in Strahlrichtung hinterein-
t ist. die von den Weicheisenbrücken anderliegender homogener Magnetfelder besteht aus
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