DE1539766A1

DE1539766A1 - Magnet structure for cylindrical gas-filled diodes with crossed fields

Info

Publication number: DE1539766A1
Application number: DE19661539766
Authority: DE
Inventors: Gilbert Boucher
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1965-05-04
Filing date: 1966-04-30
Publication date: 1969-09-25
Also published as: NL6605952A; GB1115234A; US3387165A; FR1450523A

Description

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Braunschwelg, 29. 4.1966 Unser Zeichen: Kl/kl - 7ϋβBraunschwelg, April 29, 1966 Our reference: Kl / kl - 7ϋβ

CSf Compagnie generale de telegraphie oans FiICSf Compagnie generale de telegraphie oans FiI

47, Rue Dumont d'Urville Paris 16 / Frankreich.47, rue Dumont d'Urville Paris 16 / France.

Magnetaufbau für zylindrische p:asgefiillte Dioden mit gekreuzten FeldernMagnet structure for cylindrical p: as-filled diodes with crossed fields

Priorität: Frankreich vo's 4.5.1965 (15 675)Priority: France by 4.5.1965 (15 675)

Die Erfindung betrifft gasgefüllte Dioden der Art, bei der die von der Katode zur Anode gehenden Elektronen der gemeinsamen Einwirkung gekreuzter elektrischer und magnetischer Felder ausgesetzt sind, insbesondere Dioden mit zylindrischem Aufbau, bei dem die Anode in der Achse liegt, während die Katode einen Zylinder darstellt, der die Anode umgibt. Die Erfindung betrifft besonders Dioden der genannten Art, bei. denen die Verteilung des magnetischen Feldes in de.« Saum zwischen den Elektroden heterogen ist, so daß die Komponente in Richtung senkrecht zum elektrischen Feld veränderlich ist und zur Katodenfläche hin zuninr-nt.The invention relates to gas-filled diodes of the type at of the electrons going from the cathode to the anode of the joint action of crossed electrical and magnetic Are exposed to fields, especially diodes with a cylindrical structure with the anode in the axis, while the cathode is a cylinder surrounding the anode. The invention particularly relates to diodes of the above Kind, at. which the distribution of the magnetic field in the border between the electrodes is heterogeneous, so that the component in the direction perpendicular to the electric field is changeable and tends towards the cathode surface.

90983 9/068 490983 9/068 4

BRAUNSCHWEIS. AM BOROIRPARK β 'S* <OB31> 2 84 87 β MÜNCHEN 22. ROHRT-KOCH-STII. t Έ 10811) »8110 BROWN SWEEP. AM BOROIRPARK β 'S * <OB31> 2 84 87 β MUNICH 22. ROHRT-KOCH-STII. t Έ 10811) »8110

form 20/5 1000 6. 65 form 20/5 1000 6. 65

Bei einer bekannten Ausführung von Dioden dieser Art hat das magnetische Feld eine axiale Komponente, deren gewünschte Intensitätsveränderuhg erzielt wird, indem das magnetische Feld mit Hilfe eines Elektromagneten erzeugt wird, der eine Wicklung aufweist, die den Katodenzylinder umgibt und deren Länge klein im Vergleich mit der Länge des Zylinders ist. Diese Dioden haben den Nachteil, daß die Elektronenentladung sich auf die Ebene der Wicklung beschränkt, wobei nur ein Bruchteil der überfläche des Katodenzylinders wirksam für die Emission herangezogen wird. Dadurch ist der Strom der Diode begrenzt und somit auch deren Ausgangsleistung. In a known embodiment of diodes of this type, the magnetic field has an axial component, the desired one Intensity change is achieved by generating the magnetic field with the help of an electromagnet, the has a winding that surrounds the cathode cylinder and the length of which is small compared to the length of the cylinder is. These diodes have the disadvantage that the electron discharge is limited to the level of the winding, only a fraction of the surface area of the cathode cylinder is effectively used for the emission. Through this the current of the diode is limited and thus also its output power.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wurce vpn der Anrnelderin bereits versucht, die Jicklung durch eine Folge von ferromagnetischen Ringen zu ersetzen, die den Katodenzylinder umgeben und Polstücke eines magnetischen Aufbaus bilden, bei dem die aufeinanderfolgenden Ringe wechselweise umgekehrte Polaritäten haben. In dieser Art konnte eine gewünschte inhouogene Verteilung des magnetischen Feldes in dem Raum zwischen den dleivtroden erzielt werden, wobei eine axiale Komponente mit wechselweise umgekehrten dichtungen vorhanden ist.In order to overcome this disadvantage, the applicant was asked already tried the Jicklung by a series of ferromagnetic Replace rings that surround the cathode cylinder and form pole pieces of a magnetic structure, in which the successive rings have alternately reversed polarities. In this way one could be desired inhouogene distribution of the magnetic field in the space between the dleivtroden can be achieved, whereby an axial component with alternately reversed seals is available.

ivlan könnte annehmen, daß bei diesem System die gesamte Oberfläche des Katodenzylinders an der Emission Anteil hat und daß der Nachteil des bekannten Systems dadurch beseitigt wird. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß dies nichtivlan could assume that with this system the entire Surface of the cathode cylinder contributes to the emission and that eliminates the disadvantage of the known system will. However, experience has shown that this is not the case

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der FaIi ist und daß dio- ^ntladunj sicn auf die 2bene einer oder mehrerer 'Säume zwischen zwei aufeinandarfolgenüen Polstucken beschränkt, wodurcu die Katode -genau wie bei dem bereits bekannten System ungenügend ausgenutzt wird. Diese Erscheinung mu^ wahrscheinlich üngenauigkeiten uei der Herstellung der Katodenfläche ivie aucu des Magnot sy st ems, bei de'i die Intensit.it von eine-a i.iagneten zu deai anderen schwanken kann, zugeschrieben wer en.the case is and that dio- ^ ntladunj sicn on the level of one or several hems between two consecutive pieces of upholstery limited where the cathode - exactly like that already known system is insufficiently exploited. These Appearance must probably be inaccurate during manufacture the cathode surface ivie also of the Magnot system de'i the Intensit.it fluctuate from one-a i.iagneten to the other can be ascribed to.

Ziel der Erfindurr ist ein ,Jara,. tsjotex, d^s eine i£rv\reiterun.;·; aer Entladung über dea gesamt en Uair.-, Zwischen ceiiile-.troden und somit eine Ausnutzung der gesagten katoäeafljicne zThe aim of the invention is a, Jara ,. tsjotex, d ^ s a i £ rv \ reiterun.; ·; aer discharge over dea total en Uair.-, between ceiiile-.troden and thus a utilization of the said katoäeafljicne z

üas erfindunus'jemiiie lnagnetsyste.n erzeugt in dem Rau-ii z.vischen den «Lieivcrüden eine iiiuo..og;ene Verteilun;: ues magnetischen Feldes :nit einer azimutalen Komponente von periodisch wechselnder Rieutung.The invention produces magnet systems in the room the «Lieivcrüden a iiiuo..og; ene distribution ;: ues magnetic Field: with an azimuthal component of periodically changing direction.

Das eriindungsgeniäße System enthält ein paar x^olstücke, denen eine Reihe von Magneten zugeordnet ist, die den Polstücken entgegengesetzte Polaritäten erteilen, wobei jedes Polstück die Form eines Reifens bat, der wie eine interdigitalleitun,^ periodisch in Abstand voneinander angeordnete, ineinandergreifende Finger aufweist, die den Katodenzylinder umo.eben.The system according to the invention contains a few pieces of oil, associated with a series of magnets imparting opposite polarities to the pole pieces, each Pole piece had the shape of a tire, like an interdigital line, ^ periodically spaced apart, interlocking fingers that form the cathode cylinder umo.eben.

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Die Erfindung wird nachfolgend ϊΐεί £usaiiimenliang mit der Zeichnung beschrieben.The invention is hereinafter referred to as ϊΐεί £ usaiiimenliang with the Drawing described.

figuren 1 und 2 zeigen Längs-bzw. Querschnitte einerFigures 1 and 2 show longitudinal or. Cross sections of a

Diode mit einem ej"findungsgetnäßen (magnetischen Kreis.
Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht des magnetischen Kreises, undDiode with an inventive (magnetic circuit.
Figure 3 is a perspective view of the magnetic circuit, and

Figur 4 zeigt eine Abwicklung des Kreises nach Figur 3, in der die Bahnen, denen die Elektronen folgen, angedeutet sind.Figure 4 shows a development of the circle according to Figure 3, in which the paths that the electrons follow, are indicated.

In den Figuren 1 und 2 sind zwei Elektroden, die als Anode und als Katode einer Diode wirken, aiit 1 bzw. mit 2 bezeichnet. Die luftdichte Hülle dieser Diode wird durch Scheiben 3 und 7 vervollständigt. Die Scheibe 3 trägt die Anodenzuleitung 4, und ist ndt der Glasbasis 5 vakuumdicht verbunden. Diese ist außerdem mit der ringförmigen Katodenzuleitung 6 verbunden. Scheibe 7 enthält den Auspumpstutzen Der Raum zwischen den Elektroden 1 und 2 in der luftdichten Hülle ist mit einen: ionisierbaren Gas gefüllt, das unter einem geeigneten Druck steht.In FIGS. 1 and 2, two electrodes, which act as an anode and a cathode of a diode, are denoted by 1 and 2, respectively. The airtight envelope of this diode is completed by disks 3 and 7. The disk 3 carries the anode lead 4, and is connected to the glass base 5 in a vacuum-tight manner. This is also with the ring-shaped cathode lead 6 connected. Disc 7 contains the pump-out port. The space between electrodes 1 and 2 in the airtight The envelope is filled with an ionizable gas that is under a suitable pressure.

In dem Rauai zwischen den Elektroden wird ein radiales elektrisches Feld aufgebaut, inde?i an die Zuleitungen 4 und 6 eine elektrische Gleichspannung angelegt wird. Ein magnetisches Feld wird mit Hilfe des erfindungsgemä^en Magnetkreises aufgebaut.In the space between the electrodes there is a radial electrical Field built up, inde? I to leads 4 and 6 an electrical direct voltage is applied. A magnetic field is created with the aid of the magnetic circuit according to the invention built up.

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Dieser Kreis, dar perspektivisch in Figur & dargestellt ist, weist zwei Kreisringe (Reifen) 11 und 12 auf, von denen jeder mit Fingern 13 und 14 besetzt ist, die sich längs den Mantellinien des Katodenzylinders 2 (Fig. l) erstrecken und nach Art einer Interdigital-Verzögerungsleitung ineinandergreifen. Die beiden Kreisringe und die Finger bestehen aus magnetisch weichem Material und sind durch nicLrt-nagnetische Streben 15 zu einer Anordnung zusammengefaßt. Den Kreisringen 11 und 12 werden durch.dis Finger 13 und 14 mittels einer Reihe von Hufeisenmagneten 16, die auf benachbarten Fingern versetzt angeordnet sind, Kord- bzw. Südpolaritäten erteilt. Einige dieser Magneten sind in Figur dargestellt.This circle, which is shown in perspective in Figure &, has two circular rings (tires) 11 and 12, each of which is occupied with fingers 13 and 14, which extend longitudinally the surface lines of the cathode cylinder 2 (Fig. L) extend and interlock in the manner of an interdigital delay line. The two circular rings and the fingers are made of magnetically soft material and are non-magnetic Struts 15 combined into an arrangement. The circular rings 11 and 12 are held by fingers 13 and 14 by means of a series of horseshoe magnets 16, which are arranged offset on adjacent fingers, cord or South polarities granted. Some of these magnets are shown in Figure.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device works as follows:

Die Arbeitsweise der Röhre selbst sowie die darin erzielte Gleichrichterwirkung soll nicht beschrieben iverden, da eine Beschreibung bereits durch die US-Patentschrift 3,215.893 (G.Boucher und M.Soulet) gegeben ist. Es genagt, daran zu erinnern, daß die von der als Katode wirkenden Elektrode ausgehenden Elektronen in dem Raum zwischen den Elektroden Bahnen folgen, die während eines i'/echsels der ,vechselspannung sehr stark verlängert sind. Diese Bahnen oder Trajektorien verlaufen im wesentlichen senkrecht sowohl zu dem magnetischen als auch zu dem elektrischen Feld.The functioning of the tube itself as well as that achieved in it The rectifier effect is not to be described, as it is a Already described by U.S. Patent 3,215,893 (G.Boucher and M.Soulet) is given. It gnawed at it too remember that the electrons emanating from the electrode acting as a cathode are in the space between the electrodes Orbits that follow during an alternating voltage are very elongated. These paths or trajectories are essentially perpendicular to both the magnetic as well as the electric field.

In der erfindungsgrentäßen Vorrichtung hat das magnetische Feld eine azimutale KoK./.oiiente mit oerioOisehIn the device according to the invention, the magnetic field has an azimuthal KoK./.oiiente with oerioOiseh

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^ 1539786^ 1539786

I- VjIq UUiL³Qk c^:ii~; ^©idliiiiii'Sia 17 la F¹IgQ^ S aageieia— • tet istc ll'si'öes-siiß silent sale Iiateasität diss3F Komponente aar ilatocisiiifläslis aiia 311,, uie bai bsfeasantea iiesrisiangea. Di® sch^göI süii öl©uäa 3τ&ιεϊί.·Γ,Ι©ΐϊ ©lelctrisehen FeIe als aaeii za äeii a^irautaleia isaagEie-Ji^;: Asia. Feld ßos'iiiale Hiefc^izng ireriäuft parallel zu der dantellinie des üCatödlsiasjlisiäerSe Folglich ivaiiidern die Elektronen, die vom Katodenzyliiaäsr- 3 aiasgehsja, auKiächst in Richtung der Idantellinie,-wie durch öle· Esfea in Figur 4 angedeutet. Figur 4 zeigt eine Ibwicklaag -ülsr-Aaordnung nach Figur 5_S in die die Elektronenbahn siagesiieichnet ist. Nach Sa^psichen eines der beiden Kr-sis2'iage rj-id 12 erreichen die Elektronen eine Zone um die äiaSer©ii Sn-5©si der Finger 13 mad 14 h@ruai, in der die aiagse-tiss&eu F'©ldlini©ii nicht mehr in Ebenen senkrecht zu äi-sssa Fingern '/erlaufen und in der die Verteilung dieser FslclIIiaieiH eine axiale Komponente 19 zeigt« Die £lektronen&£i&E wlT-ä äafeei gekrümait, so da» sie zu den magnetischen FeMIiMea sefikrecnt bleibt und die Elektronen längs einer iiaateiiinie in uasigekehrter Richtung zurückkehren. Die Esiüi 13 verläuft daher rsiäanderförmig und nähert sich äesseaafigöaclitet allmählich der Anode 1, so äaä ihr® Projektion auf die Ebene senkrecht zur Achse die in Figui? 2 angedeutete Spirale 20 ist. I-VjIq UUiL ³ Qk c ^: ii ~; ^ © idliiiiii'Sia 17 la F ¹ IgQ ^ S aageieia— • tet istc ll'si'öes-siiß silent sale Iiateasität diss3F component aar ilatocisiiifläslis aiia 311 ,, uie bai bsfeasantea iiesrisiangea. Di® sch ^ göI süii oil © uäa 3τ & ιεϊί. · Γ, Ι © ΐϊ © lelctrisehen FeIe as aaeii za äeii a ^ irautaleia isaagEie-Ji ^; : Asia. The field ßos'iiiale hiefc ^ izng runs parallel to the dantelline of the üCatödlsiasjlisiäerSe consequently the electrons, which from Katodenzyliiaäsr- 3 aiasgehsja, mainly in the direction of the ideal line, - as indicated by oils Esfea in Figure 4. Figure 4 shows a Ibwicklaag -ülsr-Aaordnung of Figure 5 _S in which the electron trajectory is siagesiieichnet. After Sa ^ psichen one of the two Kr-sis2'iage rj-id 12 the electrons reach a zone around the aiaSer © ii Sn-5 © si of the fingers 13 mad 14 h @ ruai, in which the aiagse-tiss & eu F '© ldlini © ii no longer run in planes perpendicular to äi-sssa fingers' / and in which the distribution of these fslclIIiaieiH shows an axial component 19 "The electrons & £ i & E wlT- ääafeei are curved, so that" they remain sefikrecnt to the magnetic FeMIiMea and the electrons return along a line in the opposite direction. Esiüi 13 therefore runs in a serpentine shape and gradually approaches anode 1, so äaä its projection onto the plane perpendicular to the axis shown in FIG. 2 indicated spiral 20 is.

Diese Arbeitsweise fübrt zu zwei wesentlichea "f a). Die BcJim 18 eriähri eine wesentlieiie FejrlSageraiigThis procedure fübrt to two wesentlichea "f a). The BcJim 18 eriähri a wesentlieiie FejrlSageraiig

desof

ten Obergangs der Wechselspannung folgen. Diese Verlängerung schafft alle Vorteile, die mit einer besseren Ionisierung des Gases in der Röhre, einer Verbesserung der Gleichrichterwirkung usw. ..., verbunden sind.the th transition of the alternating voltage. This extension creates all the advantages of a better ionization of the gas in the tube, an improvement of the rectifying effect etc. ... are connected.

b). Da der magnetische Kreis nur ein Paar Polstücke enthält, ist üie in der Röhre beginnende Bahn die einzige, der alle Elektronen von im wesentlichen allen Punkten der Katodenoberfläche folgen. Die Entladung erfaßt dann de.: gesamten RaU=B zwischen den Elektroden und die Katodenfläche wird im wesentlichen vollkommen ausgenutzt. Die Nachteile des bekannten Systems sind somit beseitigt.b). Since the magnetic circuit contains only a pair of pole pieces, the path beginning in the tube is the only one of them all Electrons follow from essentially all points on the cathode surface. The discharge then covers de .: entire RaU = B between the electrodes and the cathode surface essentially fully exploited. The disadvantages of the known system are thus eliminated.

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Claims

Cylindrical Mapisssaufhau zur iSs ^; EeLicaiig an inhomogeneous "magnetisehea field in on the one Ejiiodrisehen, gas ge fäll th diode with gekreisten FeItIeFo ₅ ÖIE an axial anode and a © having these Miaue estseitließcmde cylindrical cathode, characterized gel: © H.ß3eieEiaet ₉ that it has two

(H, 1Z)(H, 1Z)

Circular rings ^ containing the drill close to their outer ßn-den surround that a two rows more interlocking

Cn ₁ IH) ,,
Finget, which is substantially parallel to the axis of the

Köhre run, attached to the two circular rings are that circular rings and fingers are made of iiiagnetically soft l exist and that a number of small hoof

(44)(44)

% their ends between each pair

Neighboring finger with alternately inverted poles rities of a finger for alitating attached si * id.

9098 39/06849098 39/0684

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