DE1541059C - Laufzeitrohre, insbesondere Wanderfeld rohre, mit einem System zur Erzeugung eines Elektronenstrahls mit Hilfe eines magneti sehen Langsfeldes und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Laufzeitröhre, insbeson- Um die geschilderten Schwierigkeiten zu überwindere Wanderfeldröhre mit einem eine Kathode, eine den, wird bei einer Laufzeitröhre der eingangs er-Strahlformungselektrode und eine rotationssymme- wähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß trische Zugelektrode enthaltenden Elektronenstrahl- die Weicheisenringe Teil der rohrförmigen im übrierzeugungssystem, das einen verdichteten Elektronen- 5 gen aus unmagnetischem Metall bestehenden Zugstrahl unter Mitwirkung des Anfangsbereiches ma- elektrode sind. .... . ..._.

gnetischer Längsfelder erzeugt, die der gebündelten Bei einem System zur Erzeugung eines magnetisch Führung des Elektronenstrahls über eine längere fokussierten Elektronenstrahls,: beispielsweise für Wegstrecke in der Röhre dienen, wobei zur Vermin- Magnetrons, ist es aus der USA.-Patentschrift derung des störenden Einflusses transversaler magne- io 2 934 666 bereits bekanntgeworden, die Elektroden tischer Feldkomponenten eine Reihe senkrecht zur des Strahlerzeugungssystems innerhalb eines einen Strahlachse angeordneter Weicheisenringe vorgesehen Hohlraum bildenden magnetischen Polstückes anist, die in Elektronenstrahlrichtung hintereinander zuordnen, das in Elektronenstrahlrichtung einen abdurch eine unmagnetische Abstandshalterung von- wechselnd aus magnetischen und unmagnetischen einander distanziert sind. 15 Scheiben aufgebauten vorderen Abschnitt aufweist.

Um den Elektronenstrahl von Laufzeitröhren, ins- Dieses Polstück soll nicht ausdrücklich Teil einer

besondere von Wanderfeldröhren über eine längere Elektrode des Strahlerzeugungssystems sein. Abgese-

Wegstrecke gebündelt zu führen, bedient man sich hen davon dient der Aufbau des vorderen Abschnit-

häufig magnetischer Längsfelder, die vorzugsweise tes des Polstückes aus magnetischen und unmagneti-

von einem Permanentmagnetsystem erzeugt werden, 20 sehen Scheiben, die keine geschlossenen Ringe sind,

Dabei wird angestrebt, magnetische Querfeldkompo- nicht einer Unterdrückung störender magnetischer

nenten, die den Elektronenstrahl in unerwünschter Querfeldkomponenten, sondern einer Erhöhung des

Weise seitlich ablenken könnten, zu vermeiden. Die magnetischen Widerstandes im Bereich des in Elek-

Forderung nach einer entsprechenden Rotationssym- tronenstrahlrichtung gelegenen Endes des Polstückes,

metrie der magnetischen Längsfelder kann im Rah- 35 um innerhalb des Polstückes ein zur Kathode hin

men üblicher Fertigungstoleranzen jedoch nicht ohne divergierendes Magnetfeld zu erzielen,

weiteres erfüllt werden. Zur Unterdrückung von hochfrequenten Stör-

Zur Verminderung des störenden Einflusses trans- schwingungen, die im Kathoden-Anoden-Raum versaler magnetischer Feldkomponenten bei einer von Hochleistungs-Laufzeitröhren entstehen können, Anordnung für die gebündelte Führung eines Elek- 30 offenbart die USA.-Patentschrift 2 961 562 die Antronenstrahls durch ein parallel zur Strahlachse ver- Ordnung magnetischen Materials, insbesondere eines laufendes homogenes Magnetfeld ist es aus der deut- Nickel-Ferrits, um die Strahlformurigselektrode eines sehen Auslegeschrift 1 042 140 bekannt, ferromagne- aus einer Kathode, einer Strahlformungseleketrode tische Homogenisierungsbleche vorzusehen, die mit und einer Zugelektrode bestehenden Elektroneneiner Durchtrittsöffnung für den Elektronenstrahl 35 Strahlerzeugersystems. Eine Unterdrückung magnetisenkrecht zur Magnetfeldachse angeordnet sind. Die scher Querfeldkomponenten ist dabei weder beabsich-Homogenisierungsbleche umschließen dabei die tigt noch ausreichend möglich, weil das magnetische Vakuumhülle der Röhre; sie sind also außerhalb des Material, das ausschließlich als Hochfrequenzdämp-Vakuumraums der Röhre angeordnet. fung in den Bereich hoher Intensität der magneti-

Laufzeitröhren benutzen bekanntlich als Elek- 40 sehen Feldstärke einer Störschwingung eingebracht tronenkanone ein System, das eine Kathode, eine ist, in Elektronenstrahlrichtung eine merklich größere Strahlformungselektrode und mindestens eine Zug- Ausdehnung und damit einen geringeren magnetielektrode enthält. Die Strahlverdichtung erfolgt da- sehen Widerstand als quer zur Elektronenstrahlbei in vielen Fällen unter Beteiligung einer magneti- achse hat. ,
sehen Fokussierung, die auf einem ansteigenden Ma- 45 Eine Laufzeitröhre nach der Erfindung weist vor gnetfeld beruht, das einem der gebündelten Führung allem den Fortschritt auf, daß ohne eine äußere Andes Elektronenstrahls in seinem weiteren Verlauf die- Ordnung von Homogenisierungsblechen der in Strahlnenden magnetischen Hauptfeld vorausgeht. Bei der- richtung auf die Kathode folgende Magnetfeldbereich, artigen Elektronenkanonen, welche beispeilsweise aus der für die Strahlfokussierung ausschlaggebend ist, dem Buch »Einführung in die Mikrowellenelektro- 50 frei von transversalen magnetischen Störkomponennik« von KIeen, W., 1952, S. 287 bekannt sind, ten ist. Die Anordnung der an sich bekannten weichbefindet sich zumindest die Strahlformungselektrode magnetischen Homogenisierungsringe innerhalb der und die Zugelektrode im Anfangsbereich eines ma- Röhre, hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Weichgnetischen Bündelungsfeldes. An diesem Ort wirken eisenringe die Strahlachse in einem geringen Abstand sich transversale magnetische Feldkompohenten be-55 umschließen und dadurchι besonders wirksam die sonders störend auf die Eigenschaften des Elektronen- Rotationssymmetrie des magnetischen Längsfeldes Strahls aus. Es ist jedoch gerade hier schwierig, eine auf der Strahlachse sicherstellen.
Homogenisierung des magnetischen Längsfeldes mit An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausden geschilderten bekannten Homogenisierungs- führungsbeispieles soll die Erfindung nachstehend blechen durchzuführen, weil zumindest am Eingang 60 näher erläutert werden.

eines Magnetsystems zur Erzeugung eines geeigneten Die Zeichnung zeigt in zum Teil vereinfachter Darmagnetischen Bündelungsfeldes die Permanent- stellungsweise einen Längsschnitt durch das strahlermagnete so nahe als möglich an die Röhre heran- zeugerseitige Ende einer erfindungsgemäßen Laufzeitgeführt sein sollen. Erschwerend kommt hinzu, daß röhre. Das Elektronenstrahlerzeugungssystem der bei Laufzeitröhren, insbesondere Wanderfeldröhren, 65 Röhre besteht aus einer Kathode 1, einer Strahlforder das Strahlerzeugungssystem enthaltende Teil der mungselektrode (Wehnelt) 2 und einer hohlzylindri-Röhre im allgemeinen einen größeren Durchmesser sehen Zugelektrode 3. Die Zugelektrode 3 ist ein bei als der mittlere Röhrenteil aufweist. snielsweise aus V2A-Stahl bestehendes unmagnetische'

Metallrohr, das auf seinem Umfang Weicheisenringe 4 trägt. Dieser Aufbau der Zugelektrode 3 ist mit Vorteil dadurch herstellbar, daß auf das unmagnetische Metallrohr ein vorher galvanisch verkupfertes Eisenrohr aufgeschoben und durch Erhitzung bis zum Schmelzpunkt des Kupfers aufgelötet wird. Anschließend wird das Eisenrohr in gleichen Abständen hintereinander bis zur Zugelektrode ausgedreht, wobei gleichzeitig die Zugelektrode 3 ihre endgültigen Maße erhält. Mit dieser Herstellungsweise wird erreicht, daß die Weicheisenringe 4 genau senkrecht zur Achse der Zugelektrode 3 stehen. Es bleibt dann unter der Voraussetzung, daß die Achse der Zugelektrode 3 mit der Magnetfeldachse übereinstimmt, der Verlauf eines Magnetfeldes in axialer Richtung unbeeinflußt. Um darüber hinaus die axiale magnetische Induktion nicht nennenswert zu schwächen, empfiehlt es sich, die Metallringe in Elektronenstrahlrichtung in bekannter Weise dünner als ihren gegenseitigen Abstand zu bemessen. Mit 5 ist die in Metall-Keramik-Technik ausgeführte Vakuumhülle der Röhre bezeichnet. Die Verzögerungsleitung der Wanderfeldröhre ist durch die Wendel 6 einschließlich der Hochfrequenzeinkopplung 7 angedeutet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann die Zugelektrode grundsätzlich auch aus einer Aneinanderreihung von weichmagnetischen Ringscheiben bestehen, die durch einzelne nichtmagnetische Distanzringe voneinander getrennt sind. Wesentlich ist, daß die Zugelektrode weichmagnetische Homogenisierungsringe enthält, die möglichst genau senkrecht zur Strahlachse stehen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, mit einem eine Kathode, eine Strahlformungselektrode und eine rotationssymmetrische Zugelektrode enthaltenden Elektronentrahlerzeugersystem, das einen verdichteten Elektronenstrahl unter Mitwirkung des Anfangsbereiches magnetischer Längsfelder erzeugt, die der gebündelten Führung des Elektronenstrahls über eine längere Wegstrecke in der Röhre dienen, wobei zur Verminderung des störenden Einflusses transversaler magnetischer Feldkomponenten eine Reihe senkrecht zur Strahlachse angeordneter Weicheisenringe vorgesehen ist, die in Elektronenstrahlrichtung hintereinander durch eine unmagnetische Abstandshalterung voneinander distanziert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Weicheisenringe (4) Teil der rohrförmigen im übrigen aus unmagnetischem Metall bestehenden Zugelektrode (3) sind.

2. Laufzeitröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weicheisenringe (4) in Elektronenstrahlrichtung dünner als ihr gegenseitiger Abstand bemessen sind.

3. Verfahren zur Herstellung einer Laufzeitröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über einen als Zugelektrode (3) dienenden hohlzylindrischen unmagnetischen Metallkörper ein Weicheisenrohr aufgeschoben und auf diesem befestigt bzw. verlötet wird und daß dann in das Weicheisenrohr ringförmige Zwischenräume eingedreht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen