DE1541961A1

DE1541961A1 - Fokussierungsanordnung in einem Mehrkammerklystron

Info

Publication number: DE1541961A1
Application number: DE19671541961
Authority: DE
Inventors: Schmidt Dr Wolfgang
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1967-05-18
Publication date: 1970-11-26
Also published as: GB1221977A; FR1572565A; US3521117A; DE1541961B2

Description

Dr. Ing. Hms- DietriA ZeU»r

Philips Patentverwoltung GmbH. Ne. WD- 1047

ti.!Ud 19«7

Fokussierungsanordnung in einem Mehrkammerklystron.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fokussierungsanordnung ™ zur Führung eines Elektronenstrahls in einem Mehrkammerklystron mit mindestens zwei elektrostatischen Fokussierungen des Elektronenstrahls im an eine Anode eines Elektronenstrahlerzeugungssyetems anschließenden laufraum.

Elektrostatische Fokussierungen des Elektronenstrahle in einem Einkammerklyetron sind aus der USA-Patentsehr if t 2 567 674 bekannt. B«i diesem Einkammerklyetron wird der Elektronenstrahl, der aus einer großflächigen Kathode austritt, im ElektronenstrsMerzeugungssystem durch eine elektrostatische Fokussierung #uf eine Ausgangsöffnung des Elektronenstrahler zeugungs systems fokussiert, die einen wesentlich geringeren j Durchmesser als die Kathode des ElektronenstrahlerzeugungssystafflB aufweist. Eine derartige elektrostatische Fokussierung kann entweder durch die besondere Formgebung der Anode, z.B. durch die Ausbildung der Anode als Exponentialtrichter, erfolgen oder durch Ausbildung der Anode in mehrere Körper, die wie bei einer Linse in Richtung des Elektronenstrahls hintereinander aage ordnet sind. Bei dieser bekannten Anordnung* folgt am Ende des Elektronenstrahlerzeugungssystems, also direkt an die Anode anschließend, der sogenannte Wechsel-

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(ST 2760)

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Wirkungsraum, in dem eine Koppelschleife zur Auskopplung der Leistung angeordnet ist« Die bekannte Anordnung zeigt die Verwendung eines Permanentmagneten, dessen magnetisches PeId eich über diesen Wechselwirkungsraum hinüber erstreokt und zur besseren Führung der Elektronen vorgesehen ist.

Pur Mehrkammerklystrons ist bisher jedoch nur ausschließlich entweder eine elektro- oder perraanentmagnetische oder eine elektrostatische Fokussierung bekannt geworden. Der Vorteil der elektrostatischen Fokussierung besteht in dem einfacheren Aufbau des Mehrkammerklystrons und in dem vollständigen Fehlen von schweren und einen verhältnismäßig großen Raum beanspruchenden Magnetjochteilen, also Weicheisentejilen, die zur Führung des magnetischen Feldes angeordnet werden müssen. Der Nachteil der ausschließlich elektrostatischen Fokussierung besteht darin, daß bei starker Strahlmodulation im letzten Laufraum die in ihrer Geschwindigkeit abgebremsten Elektronenvor allem an den Randzonen - in den negativen Potentialfeldern der FokusBierelektroden weiter abgebremst oder sogar reflektiert werden. Die langsamen Elektronen werden eo aus dem Strahl ausselektiert und von den Triftelektroden als Pehlstrom aufgenommen. Sie gehen dann für die Wechselwirkung im Auskoppelspalt verloren und können auch zu störenden Schwingerseheinungen Anlaß geben.

Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfindung zur besseren führung des Elektronenstrahls eine Fokussierungsanordnung der eingangs genannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist,.daß sich im Laufraum an die elektrostatische

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eine elektro- oder permanentmagnetische, sich über mindestens die letzten beiden Triftatrecken und den Ausgangsspalt erstreckende, Fokussiereinheit anschließt. Dadurch wird der Elektronenstrahl im Ausgangsepalt sicher geführt und es wird auch eine bessere Einführung des Elektronenstrahls in den Kollektor bewirkt.

Mach der Erfindung können zur besseren Führung des magnetischen Feldes im Ausgangsspalt zum Bau der Auegangekammer Weichelsenteile verwendet werden. Auch eine vor der Ausgangskaomer liegende Kammer kann Welcheisenteile aufweisen. Ein Kollektor kann auf seiner dem Ausgangsspalt zugewandten " Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Abdeckring aufweisen.

Ein AusfUhrungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt ein Mehrkammerklyetron mit Tier Kammern. Si« wesentlichen Seile dieses Mehrkamaerklystrona sind

folgende: Ein Elektronenetrahlerzeugungssyetem 1, bestehend u.a. au β einer Kathode 2 und einer Anode 3 zur Blinde lung dee durch gestrichelte Linien 4 angedeuteten Elektronenstrahls.

Am Ende des Elektronenstrahlerzeugungesystema 1 ist eine _v a Triftstrecke 5 angeordnet. Hinter der Anode 3 beginnt der

Laufraum.

Auf der anderen Seite des Kehrkanaerklystrons befindet sich ein Kollektor 6, in dessen Kannner 7 der Elektronenstrahl 4 aufgefangen wird. Zwischen dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 1 und dem Kollektor 6 des Hehrkammerklystrons befinden sich mehrere Kammern 7« die aus nicht evakuierten Kammerteilen 9 und evakuierten Kammerteilen 8 bestehen. Die evakuierten Kammerteile sind in bekannter Weise aus zwei KammerflanscheniO und 11 aufgebaut, zwischen denen sich ein isolierender Keramikring 12 befindet. In den nicht evakuierten Kammerteilen 9 befinden sich die Kurzschlußschieber zur Ab-

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Stimmung, die hier in dieser Zeichnung der keit halber weggelassen sind. In den evakuierten Kammerteilen sind die Wechselwirkungsräume 13, 14, 15 und 16 angeordnet, deren letzter 16 auoh als sogenannter Ausgangsspalt bezeichnet wird. Zwischen diesen einzelnen Wechselwirkungsräumen befinden sich die Kammern 7, verbindend die Triftstreoken 17, 18 und 19,und hinter dem Ausgangsspalt .16 noch die Triftstrecke 20, an die sich dann der Kollektor 6 des Mehrkammerklystrons anschließt. Die Triftstrecken 5, 17 und 18 sind in bekannter Weise durch elektrostatische Fokussiersystene unterbrochen, die eine scharfe Bündelung des Elektronenstrahls zum nächsten Wechselwirkungsspalt hin bewirken. Die elektrostatischen Fokussiereinheiten liegen an einer gemeinsamen negativen Spannung 21, die gleich dem Kathodenpotential ist.

Zur besseren Führung des Elektronenstrahls 4 im Ausgangsspalt 16 sind nun nach der Erfindung etwa in Höhe der Triftstrecken 19 und der Triftstrecke 20 elektro- oder permanentmagnetisch^ Systeme 22 und 23 angeordnet, die ein magnetisches Feld erzeiigeii, dessen Feldlinien In der Zeichnung strichpunktiert dargestellt sind. Das magnetieehe Feld ist im wesentlichen über den Ausgangeepalt konzentriert, kann aber auch über den, Weehselwirkungsepalt 15 streuen. Zur besseren Führung des magnetischen Feldes können die Kammerflansche 11 und 12 der btiden letzten evakuierten Klystronkammerteile 8 aus Weicheisen bestehen. Auch die nicht evakuierten Kammerteile 9 der letzten beiden Kammern können auf ihrem äußeren Umfang, wie bei 24 angedeutet, Weicheisenteile aufweisen. Um schließlich den Elektronenstrahl besser in die Kollektorkammer 25 einzuführen, trägt der Kollektor auf seiner einen Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Abdeckring 26.

An die Kammerflansche 11 und 12 können sich in bekannter Weise am Laufraum Polschuhe anschließen, die eine besondere Führung des magnetischen Feldes ermöglichen.

Patentansprüche·:

008 8 4 87 0169 -■—-.- 5 .

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Claims

1. Fokussierungsanordnung zur Führung eines Elektronenstrahls in einem Mehrkammerklystron mit mindestens zwei elektrostatischen Fokussierungen des Elektronenstrahls im an eine Anode eines Elektronenstrahlerzeugungssystems anschließenden Laufraum, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Laufraum an die elektrostatische Fokussierung (27) eine elektro- oder permanentmagnetische, sich Über mindestens die letzten beiden Trift3trecken (19, 20) und den Ausgangsspalt (16) erstreckende.Fokussiereinheit (22, 23) anschließt.

2. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch λ gekennzeichnet, daß zur besseren Führung des magnetisches Feldes im Ausgangsspalt (16) zum Bau der Atisgangskammer {!*) Weicheisenteile (11, 12, 24) verwendet sind.

3. Fokussierungsanordnung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine vor der Auagangskammer (7') liegende Kammer (7) Weicheisenteile (11, 12, 24) aufweist.

4. Fokussierungsanordnung nach einem oder mehrsxen -_.._.-der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kollektor (6) auf seiner dem Ausgangsspalt (16) zugewandten Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Abdeck- ( ring (26) aufweist.

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