Elektrodenaufbau für eine Lauffeldröhre |
Neuerung |
Die MXNXdäg betrifft den Elektrodenaufbau einer Lauffeldröhre |
mit einer als Wendel ausgebildeten Verzögerungsleitung. |
Bei den bekannten Lauffeldröhren dieser Art wird die als Verzö- |
gerungsleitung dienende Drahtwendel meist zwischen wenigstens drei Keramikstäben
eingelagert, die der Stützung der Wendelleitung dienen. Die Wendelleitung ist nämlich
im allgemeinen aus einem relativ dünnen Draht hergestellt, der nicht die ausreichende
Steife der Wendel garantiert. Der Zusammenbau des Röhrensystems erfolgt dabei-wie
es z. B. besonders deutlich die kranz Patentschrift 954 564 in Fig. 1 zeigt-in der
Weise, dass die Keramikstäbe zusammen mit der Wendel in ein toleriertes Glasrohr
eingeschoben sind, in das auch entsprechende Bauteile des Strahlerzeugungssystems
und des Elektronenauffängers der Röhre einigeschoben werden. Die Wendelleitung nebst
Halterung bildet daher bei dieser bekannten Ausführungsform einen vom Strahlerzeugungssystem
und Elektronenauffänger getrennten Bauteil. Überdies erfordert diese Art der Wendelabstützung
eine äusserst genaue Tolorierung des Glasrohres. Besonders schwierig wird dies dann,
wenn die Röhre für den Betriebsbereich sehr kurzer Wellen bestimmt ist, bei denen
die Wendelloitung nur mehr einen nach wenigen
Millimetern zählenden
Durchmesser besitzt. Zwangsläufig verkleinern sich dabei gleichzeitig auch die Abmessungen
der sonstigen Röhrenbauelemente, wie die des tolerierten Glaskolbens, des Strahlerzeugungssystems
und dergl.. Diese bekannte Bauweise hat sich daher praktisch nur für Lauffeldröhren
zum Betrieb im Bereich der längeren Wellen eingeführt. Es wurde deshalb bereits
ein anderer Weg beschritten, der beispielsweise in der Zeitschrift"Die Telefunken-Röhre",
Heft 32, Seite 4, Bild 1, dargestellt ist und darin besteht, dass die aus den Keramikstäben
gebildete Reuse der Wendelleitungahalterung beibehalten ist, diese Reuse jedoch
ein in sich selbst abgestütztes Gebilde darstellt. Um nun eine einwandfreie Zuordnung
zwischen der Achse des Strahlerzeugungssystems und der Wendelleitungsachse zu erhalten,
ist bei dieser bekannten Anordnung eine weitere Reuse aus Keramikstäben vorgesehen,
in die sowohl das Strahlerzeugungssystem als auch die Reuse der Wendelhalterung
eingebaut sind. Man erhält so eine starre Baueinheit, die bereits vor dem Einbau
in das Vakuumgefäß als Ganzes montiert und justiert werden kann. In gewisser Beziehung
befriedigt jedoch auch dieser Lauffeldröhrenaufbau im Bereich der sehr kurzen Wellen
nicht mehr völlig. Die doppelte Keramikreuse bedingt nämlich einen relativ grossen
Durchmesser der Röhre, cbr zwar bei Röhren für längere Wellen durchaus erwünscht
ist, bei Röhren für sehr kurze Wellen, z. B. im Bereich um 4 cm, jedoch'unter Umständen
unnötig"hohe Präzision der einzelnen Bauteile erfordert. Um diese Schwierigkeiten
bezüglich der Wendelhalterung besser umgehen zu können, hat man deshalb bereits
den
-lendelleitu-ng trotz ihrer |
Weg eingeschlagen, gemäss dem die Wendelleitung trotz ihrer |
t- |
günstigen elektrischen Eigenschaften verlassen wird. Stattdessen
wird als Verzögerungsleitung ein mit Längs-und Querschlitzen versehener Metallblock
verwendet, der keine besondere Halterung und Abstützung benötigt. Um bei diesem
mit Längs-und Querschlitzen versehenen Metallblock die Abmessungen noch einigermassen
handlich zu erhalten, ist man dabei zu dem Betrieb mit den sogenannten Raumharmonischen
übergegangen, die bei Verzögerungsleitungen mit periodischer Struktur bekanntlich
auftreten. Eine
derartige Röhre ist z. B. in der Zeitschrift"Proc. of the I.
R. E." |
1951, Seiten 1035 bis 1043, beschrieben. |
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Der liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weg aufzuzei- |
Ier X xt {Ft liegt dle |
gen, der es ermöglicht, auch im Gebiet der sehr kurzen elektromagne- |
tischen Wellen Lauffeldröhren mit wendelförmiger Verzögerungsleitung zu verwirklichen.
Dabei sollen die gerade in diesem Frequenzgebiet normalerweise auftretenden Aufbauschwierigkeiten
der Röhre, wie z. B. die Ausrichtung der Elektronstrahlachse auf die Wen-
delleitungsachse und dergl. mehr, vermieden werden. |
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Die irf xg geht dabei von der an sich bekannten Halterung- |
form einer Wendollcitung aus, bei der die Vendelleitung zwischen |
mehreren stabförmigen Trägern aus Isoliermaterial, wie z. B.
Ke- |
Neue |
iiiiiis..,. |
ramik, Quarz oder Glas, eingelagert ist. werden |
zur ermöglichung eines justierten Aufbaus des Elektrodensystems |
ausserhalb des Röhrenkolbens diese Träger der'Jendelleitung
an |
einem als Aufbaubasis dienenden Teil des Strahlerzeugungssystem oder des Elektronenauffängers
der Röhre mittels einer Lötung oder Kittung befestigt. Die Kittung oder Lötung längst
sich nämlich an dem als Aufbaubasis dienenden Teil ohne Schwierigkeiten
mit
solcher Präzision vornehmen, dass die Wendelleitung stets einwandfrei zwischen den
Stäben gelagert ist. Gleichzeitig wird durch das als Aufbaubasis dienende Teil erreicht
oder durch die Zuordnung zu diesem stabförmigen Wendelträgern, dass das Strahlerzeugungasystem
in die gewünschte Lage zu liegen kommt, d. h. dass die Achse des Strahlerzeugungssystems
mit der Achse der Wendelleitung in einer Flucht liegt. Zweckmässig wird der Durchmesser
der Wendelhalterungsstäbe, insbesondere bei der Verwendung von Kermik, ih der Grössenordnung
des Wendeldurchmessers gewählt, da hierdurch einerseits ausreichende Festigkeit
sichergestellt ist, andererseits dar betriebstechnische Vorteil der nahezu völligen
Dispersionslosigkeit gewonnen wird. Während es sich bei einer Lötverbindung ohne
die Anwendung besonderer Massnahmen im allgemeinem nicht empfiehlt, die Stäbe mittels
eines Paßsitzes in der Aufbaubasis einzulagern, ist dies bei einer Kittung im allgemeinen
ohne jeden Nachteil anwendbar. Die Lötung kann beispielsweise als Sturm lötung ausgebildet
werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Enden der Stäbe in dem Aufbauteil
nicht fest eingespannt werden, d. h. nicht in einem Faßsitz befestigt sind, sondern
mittels eines Lotes oder einer an sich bekannten, für die Verwendung im Vakuum geeigneten
Kittmasse in einer wenigstens etwas grösseren Öffnung oder Vertiefung innerhalb
der Aufbaubasis festgelegt
werden. An Hand der Abb. 3 ist eine Möglichkeit für eine Lötver- |
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bindung zwischen der Aufbaubasis und keramischen Stabträgern
be- |
schieben. Die dort gezeigte Verbindung kann jedoch analog auch |
für eine Kittung Anwendung finden. |
Es ist an sich bereits durch das DBP 887 848 bekannt, das Strahl- |
erzeugungssystem und die Verzögerungsleitung im Aufbau der
Röhre |
auf ein gemeinsames Teil zu beziehen, doch ist bei den dort
be- |
schriebenen bekannten Anordnungen nicht das wesentliche Merkmal |
der XWXUUX » zg gegeben, dass die als Wendelträger dienenden |
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Keramikstäbe an ein als Aufbaubasis dienendes Teil angelötet
sind, |
so darm Gegensatz zur Ausbildung bei den |
ordnungen nach der deutschen Patentschrift 887 848 die einzelnen |
Bauteile des Röhroa. eyetems keine Baueinheit bilden, die bereits |
ausserhalb des Vakuumgefässes montiert und justiert werden
kann. |
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Nachstehend wird an Hand von Ausführungsbeispielen die iixRxxilxt |
nähererläutert |
7t g# |
Die Abb. 1 zeigt eine schematische Übersicht über eine g.- |
gemäss |
dSSggSSSB ausgebildete Lauffeldröhre. Bei diesem Ausführung- |
beispiel besteht das Vakuumgefäss der Röhre aus einem Metalltopf 1, welcher das
Strahlerzeugungssystem enthält und an den sich ein rohrförmiger Zylinder 2 aus Isoliermaterial
beispielsweise Glas oder Keramik, unschliesst. Dieses rohrförmige Teil 2 ist dabei
an dem dem Metalltopf 1 zugewendeten Ende konisch erweitert, um beim Einsetzen der
Röhre in den Verstärker die Hebel wirkung an der Verbindungsstelle, d. h. an der
Anglasung oder der Metallkeramikverbindung, herabzusetzen. Am anderen Ende ist dieses
rohrförmige Teil 2 mittels des Elektronenauftängers 3 abgeschlossen. Die Zuführung
der zu verstärkenden Hochfrequenzwellen erfolgt über eine schematisch angedeutete
Hohlrohrleitung 4 die beispielsweise über Federkontakt 5 mit dem Metalltopf 1 und
über einen Â/4-Topf 6 mit der Wendelleiting verbunden ist. In ähnlicher Weise ist
die Auskoppelvorrichtung 7,8,9 ausgebildet, die ebenfalls eine Hohlrohrleitung umfasst.
Die allgemeine Bemessung und Ausbildung dieser Koppelvorrichtungen
entspricht
den in der älteren Anmeldung T 5887 VIIIa/21a4 be-. schriebenen Anordnungen, so
dass im Rahmen der vorliegenden Anmeldung nicht näher darauf eingegangen zu werden
braucht. Zur Vermeidung einer Abstrahlung von Hochfrequenzwellen längs der Wendelleitung
wird das rohrförmige Teil 2 des Vakuumgefässes von einer metallischen Abschirmhülle
10 umgeben. Die gebündelte Führung des Elektronenstrahles längs seines Weges durch
die Wendelleitung 11 erfolgt durch das koaxial hierzu verlaufende Magnetfeld eines
Solenoids 12, das jedoch durch entsprechende Anordnungen mit Permanentmagneten oder
durch an sich bekannte elektrostatisohe Fokussierungsmittel ersetzt werden kann.
Die Wendelleitung 11 ist zwischen drei Keramikstäben 13 eingelagert, von denen in
der Abb. 1 jedoch nur zwei sichtbar sind. Diese Keramikstäbe 13 sind an einem innerhalb
des Metalltopfes 1 angeordneten Metallteil, welches als Aufbaubasis dient, angelötet
und an ihren anderen Enden im Auffänger 3 lediglich axial geführt. Beim Ausführungsbeispiel
sind die Kuramikstäbe 13 dabei in derartigen gegenseitigen Abständen an die Aufbaubasis
15 angelötet, dass die Wendelleitung 11 zwischen die Stäbe gleitend einführbar ist.
Es wird hierdurch eine Beschädigung der Wendelleitung) wie geringfügiges Verbiegen
einzelner Windungen, praktisch vermieden. Die Festlegung der Wendel erfolgt dann
beim Zusammenbau der Baueinheit mittels einer die Keramikstäbe 13 geringfügig an
die wondelleitung 11 andrückenden Schelle 50. Beim Ausführungsbeispiel ist diese
Schelle 50 im Bereich einer Dämpfungsvorrichtung 14 angeordnete um Foldstörungen
auf der
Wendelleitung zu vermeiden. Anstelle einer Schelle können
selbstverständlich auch mehrere, über die gesamte Länge des Wendelsystems verteilte
Schellen oder andere hierfür geeignete Vorrichtungen, wie z. B. Glimmerringe oder
Keramikscheiben, vorgesehen werden. Die Keramikstäbe 13 können jedoch auch in derartigen
gegenseitigen Abständen an die Aufbaubasis angelötet werden, dass der aus diesen
Abständen sich ergebende Durchmesser des einbeschriebenen Kreises dem viendelleitungsdurehmesser
entspricht, so dass ggf. zur Einführung der Wendel die Keramikreuse geringfügig
aufzuspreizen ist. In diesem Fall können die Sichellen 50 unter Umständen fortfallen,
es ist jedoch auch hier zweckmässig, wenn ein besonders gleichmässiges Anliegen
der Stäbe an die Wendelleitung angestrebt wird, wenigstens eine Schelle oder ein
hierzu gleichwertiges Mittel vorzusehen. Die Dämpfungsvorrichtung 14 besteht aus
einem spiralartig verlaufenden Graphitstreifen, der auf wenigstens einem der Stäbe
13 aufgetragen wird
und dient dazu, die vom Ausgang der Röhre zum Eingang hin zurück- |
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laufenden Wellen zu absorbieren. Die Ausbildung dieser Dämpfunganordnung ist im
einzelnen gemäss der älteren Anmeldung T 7377 VIIIa/21a4 vorgenommen. Dies ergibt
besonders hohe Reflexionsfreiheit bei kleiner Baulänge, was in der Praxis, insbesondere
bei der in der Abb. 1 dargestellten Ausführungsform
einer Lauffeldröhre, besonders zweokmässig ist. |
In der Abb. 2 ist als Ausführungsbeispiel für eine |
SäsSSB Anordnung die kathodenseitige Ausbildung näher darge- |
stellt. Für gleiche Teile sind dabei jeweils die der Abb. 1
entsprechenden Bezugszeichen gewählt. Innerhalb des Metalltopfes |
A |
1 der Anordnung nach Abb. 2 ist das Strahlerzeugungssystem angeordnet, welches sich
im Inneren eines weiteren Metalltopfes 15 befindet, der beim Ausführungsbeispiel
als Beschleunigungsalektrode, in der Fachsprache meist auch Zuganode genannt, benutzt
wird. Dieses allteil 15 ist an seiner der Wendel zugewendeten Stirnfläche mit Vertiefungen
versehen, in welche die Keramikstäbe 13 mittels einer Lehre eingelötet sind. Als
Lot kann hierbei z. B. in an sich bekannter Weise ein Silberlot verwendet werden,
welches nach entsprechender Vorbehandlung der Enden der Keramikstäbe 13 eine hinreichend
gute Verbindung ergibt.