DE1541961B2

DE1541961B2 - Mehrkammerklystron mit einem fokussierungssystem

Info

Publication number: DE1541961B2
Application number: DE19671541961
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 2000 Hamburg Schmidt
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: 1972-02-17
Also published as: DE1541961A1; GB1221977A; FR1572565A; US3521117A

Description

ber zur Abstimmung, die hier in dieser Zeichnung der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind. In den evakuierten Resonatorteilen sind die Wechselwirkungsräume 13,14,15 und 16 angeordnet, deren letzter 16 auch als sogenannter Ausgangsspalt bezeichnet wird. Zwischen diesen einzelnen Wechselwirkungsräumen befinden sich die Resonatoren 7, verbindend die Triftstrecken 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 Fokussierungssysteme 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 permanentmagnetische Systeme 22 und

23 angeordnet, die ein magnetisches Feld erzeugen, dessen Feldlinien in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt sind. Das magnetische Feld ist im wesentlichen über den Ausgangsspalt 16 konzentriert, kann aber auch über den Wechselwirkungsspalt 15 streuen. Zur besseren Führung des magnetischen Feldes können die Resonatorflansche 11 und 12 der beiden letzten evakuierten Klystronresonatorteile 8, also die des Ausgangshohlraumresonators T und des in Elektronenstrahlrichtung vor diesem liegenden Resonators 7, aus Weicheisen bestehen. Auch die nicht evakuierten Resonatorteile 9 dieser letzten beiden Resonatoren können auf ihrem äußeren Umfang, wie bei

24 angedeutet, Weicheisenteile aufweisen. Um schließlich den Elektronenstrahl besser in die Kollektorkammer 25 einzuführen, trägt der Kollektor 6 auf seiner einen Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Abdeckring 26.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 streckt und zur besseren Führung der Elektronen Patentansprüche: vorgesehen ist. Für Mehrkammerklystrons ist bisher jedoch nur

1. Mehrkammerklystron mit einem Fokussie- ausschließlich entweder eine elektro-oder permanentrungssystem zur gebündelten Führung des Elek- 5 magnetische oder eine elektrostatische Fokussierung tronenstrahls, das im Bereich von mindestens bekanntgeworden. Der Vorteil der elektrostatischen zwei aufeinanderfolgenden im Anschluß an das Fokussierung, wie in der USA.-Patentschrift Elektronenstrahlerzeugungssystem befindlichen 2 986 672 gezeigt, besteht in dem einfacheren Auf-Triftstrecken aus elektrostatisch wirkenden Fo- bau des Mehrkammerklystrons und in dem vollkussierungsanordnungen besteht, dadurchge- io ständigen Fehlen von schweren und einen verhältniskennzeiehnet, daß das Fokussierungs- mäßig großen Raum beanspruchenden Magnetjochsystem zumindest im Bereich des Ausgangshohl- teilen, also Weicheisenteilen, die zur Führung des raumresonators aus einer magnetisch wirkenden magnetischen Feldes angeordnet werden müssen. Fokussierungsanordnung besteht, die durch um Der Nachteil der ausschließlich elektrostatischen die dem Ausgangshohlraumresonator zugeordne- 15 Fokussierung besteht darin, daß bei starker Strahlten Triftstrecken angeordnete Permanent- oder modulation im letzten Laufraum die in ihrer Ge-Elektromagnete gebildet ist. schwindigkeit abgebremsten Elektronen — vor allem

2. Mehrkammerklystron nach Anspruch 1, da- an den Randzonen — in den negativen Potentialdurch gekennzeichnet, daß der Ausgangshohl- feldern der Fokussierelektroden weiter abgebremst raumresonator (7') und gegebenenfalls auch der 20 oder sogar reflektiert werden. Die langsamen Elekin Elektronenstrahlrichtung vor diesem liegende tronen werden so aus dem Strahl ausselektiert und Resonator (7) zumindest teilweise aus Weich- von den Triftelektroden als Fehlstrom aufgenommen, eisenelementen (11,12, 24) bestehen, die derart Sie gehen dann für die Wechselwirkung im Ausangeordnet und ausgebildet sind, daß eine bessere koppelspalt verloren und können auch zu störenden Führung des magnetischen Feldes erzielbar ist. 25 Schwingerscheinungen Anlaß geben.

3. Mehrkammerklystron nach einem oder Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Ermehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- findung zur besseren Führung des Elektronenstrahls durch gekennzeichnet, daß der Kollektor (6) auf ein Mehrkammerklystron der eingangs genannten seiner dem Ausgangsspalt (16) zugewandten Art vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Ab- 30 Fokussierungssystem zumindest im Bereich des Ausdeckring (26) aufweist. gangshohlraumresonators aus einer magnetisch wirkenden Fokussierungsanordnung besteht, die durch um die dem Ausgangshohlraumresonator zugeordneten Triftstrecken angeordnete Permanent- oder Elek-

35 tromagnete gebildet ist.

Weiterhin kann nach der Erfindung der Ausgangshohlraumresonator und gegebenenfalls auch der in

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrkammer- Elektronenstrahlrichtung vor diesem liegende Resonaklystron mit einem Fokussierungssystem zur gebün- tor zumindest teilweise aus Weicheisenelementen bedelten Führung des Elektronenstrahls, das im Be- 4° stehen, die derart angeordnet und ausgebildet sind, reich von mindestens zwei aufeinanderfolgenden im daß eine bessere Führung des magnetischen Feldes Anschluß an das Elektronenstrahlerzeugungssystem erzielbar ist.

befindlichen Triftstrecken aus elektrostatisch wir- Auch kann der Kollektor auf seiner dem Ausgangs-

kenden Fokussierungsanordnungen besteht. spalt zugewandten Stirnfläche einen aus Weicheisen

Elektrostatische Fokussierungen des Elektronen- 45 bestehenden Abdeckring aufweisen.
Strahls in einem Einkammerklystron sind aus der Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dar-

USA.-Patentschrift 2 567 674 bekannt. Bei diesem gestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Einkammerklystron wird der Elektronenstrahl, der Die Zeichnung zeigt ein Mehrkammerklystron mit

aus einer großflächigen Kathode austritt, im Elek- vier Resonatoren. Die wesentlichen Teile dieses tronenstrahlerzeugungssystem durch eine elektrosta- 50 Mehrkammer klystrons sind folgende: Ein Elektronentische Fokussierung auf eine Ausgangsöffnung des Strahlerzeugungssystem 1, bestehend unter anderem Elektronenstrahlerzeugungssystems fokussiert, die aus einer Kathode 2 und einer Anode 3 zur Bündeeinen wesentlich geringeren Durchmesser als die Ka- lung des durch gestrichelte Linien 4 angedeuteten thode des Elektronenstrahlerzeugungssystems auf- Elektronenstrahls. Am Ende des Elektronenstrahlweist. Eine derartige elektrostatische Fokussierung 55 erzeugungssystems 1 ist eine Triftstrecke 5 angeordkann entweder durch die besondere Formgebung der net. Hinter der Anode 3 beginnt der Laufraum.
Anode, z. B. durch die Ausbildung der Anode als Auf der anderen Seite des Mehrkammerklystrons

Exponentialrichter, erfolgen oder durch Ausbildung befindet sich ein Kollektor 6, in dessen Resonator 7 der Anode in mehrere Körper, die wie bei einer Linse der Elektronenstrahl 4 aufgefangen wird. Zwischen in Richtung des Elektronenstrahls hintereinander an- 60 dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 1 und dem geordnet sind. Bei dieser bekannten Anordnung folgt Kollektor 6 des Mehrkammerklystrons befinden sich am Ende des Elektronenstrahlerzeugungssystems, mehrere Resonatoren 7, die aus nicht evakuierten also direkt an die Anode anschließend, der so- Resonatorteilen 9 und evakuierten Resonatorteilen 8 genannte Wechselwirkungsraum, in dem eine Koppel- bestehen. Die evakuierten Resonatorteile sind in beschleife zur Auskopplung der Leistung angeordnet 65 kannter Weise aus zwei Resonatorflanschen 10 und ist. Die bekannte Anordnung zeigt die Verwendung 11 aufgebaut, zwischen denen sich ein isolierender eines Permanentmagneten, dessen magnetisches Feld Keramikring 12 befindet. In den nicht evakuierten sich über diesen Wechselwirkungsraum hinüber er- Resonatorteilen 9 befinden sich die Kurzschlußschie-