DE1764860C - Elektronenstrahlerzeuger und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Elektronenstrahlerzeuger und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1764860C
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English (en)
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Donald Lee Wakefield Mass Winsor (V St A)
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Raytheon Co
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Raytheon Co
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Description

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Die Erfindung betrifft einen Elektronenstrahlerzeu- nahe der Kathode dee Eektronenstrahlerzeugers anger, insbesondere für Laufzeitröhren wie Klystrons, gebracht ist und vfrhirKlert, daß Elektronen des Wanderfeldröhren u. dgl., mit einer Kathode zur Elektronenstrahles von der positiv vorgespannten Emission sines Elektronenstrahles längs einer be- Gitterelektrode eingefangen werden. Dabei ist eine stimmten Achse und einer im Abstand von der Ka- 5 genaue Übereinstimmung und Ausrichtung der beithode auf dieser Achse angeordneten Steuerelektrode, den F-Iektroden aufeinander erforderlich, insbesondie eine Anzahl von Gitterelementen aufweist, dere bei Elektronenstrahlerzeugern vom konvergen-
Von den üblichen Laufzeitröhren wie Klystrons ten Typ, bei dem die sphärische und radiale Aber-
und Wanderfeldröhren, die gittergesteuerte Elektro- ration des Elektronenstrahles sorgfältig in Betracht nenstrahlerzeuger haben, wird ein Betrieb bei stan- io gezogen werden muß und die Lage sowohl der
dig höherer und höherer Durchschnittsleistung ver- Maskenelektrode als auch der Steuerelektrode sehr
langt, was fortlaufend höhere mittlere Leistungsdich- kritisch sind. Bei entsprechender Ausrichtung passie-
ten des Elektronenstrahles erfordert. Elektronen- ren jedoch im wesentlichen alle Elektronen, die von
strahlerzeuger mit ebener Kathode und auch andere der Kathode emittiert werden, das Steuerelement, das Arten von Elektronenstrahlerzeugern machen von 15 aus der Steuerelektrode und der Maskenelektrode
Steuerelementen Gebrauch, um die Modulation des gebildet wird, ohne aufgefangen zu werden, so daß
Elektronenstrahles zu unterstützen. Solche Steuer- keine Begrenzung hinsichtlich der Durchschnittslei-
elemente sind nahe dem Elekironenemitter angeord- stung besteht, die von dem Elektronenstrahl geliefert
net und könnr^ eine gitterartige Elektrode aufweisen, werden kann.
mit der eine unabhängig veränderliche Vorspan- ao Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur nungsquelle verbunden ist, die der Elektrode vor- Herstellung des erfindungsgemäßen Elektronenstrahizugsweise eine in bezug auf den Emitter negative erzeugers. Gemäß diesem Verfahren wird zunächst Vorspannung zuführt. Wenn diese Vorspannung an- eine Anzahl von Blendenteilen zu einer Baueinheit gelegt wird, fließt kein Elektronenstrom. Die Anord- starr miteinander verbunden, in der Teile eine Steinung wird danach durch Anlegen einer positiven 25 lung einnehmen, wie sie für die endgültige räumliche Spannung mit geeignetem Verlauf an die Gitterelek- Zuordnung von Steuer- und Maskenelektrode in dem trode aktiviert. Nunmehr fließt ein Elektronenstrom, Kathodenstrahlerzeuger gewünscht wird. Diese Bau- und die Anordnung arbeitet verstärkend und erzeugt einheit wird mit genau aufeinander ausgerichteten, eine Ausgangsleistung. Wenn das Potential der Git- sich radial erstreckenden Rippen jeder beliebigen terelektrode in oezug auf die emittierende Elektrode 30 gewünschten Dimension versehen, in dem sowohl die positiv gemacht wird, verden von dem Gitter Elek- Steuer- als auch die Maskenelektrode in einem Artronen aufgefangen, und α wird Leistung verbraucht. beitsgang nacheinander durch eine elektrische Ert-Da die Gitterelektrode nur eis. j endliche Leistung ladung mit Hilfe eines Werkzeuges bearbeitet weraufzunehmen vermag, bevor sie zerstört wird, ist die den, das die für die endgültige Anordnung geDurchschnittsleistung, mit der ein solcher Elektro- 35 wünschte Gestalt aufweist. Bei einem Elektronennenstrahlerzeuger betrieben werden kann, begrenzt. strahlerzeuger mit konvergentem Strahl weisen die Weiterhin haben die heutigen Erfordernisse zu einem beiden Elektroden eine zur Kathode gewölbte Form Bedarf an gittergesteuerten Elektronenstrahlen ge- mit verschiedenen Krümmungsradien auf, die konführt, deren Stromdichte wesentlich größer ist als die zentrisch zu einem gemeinsamen Punkt angeordnet Emissionsdichte der Kathode. Um diese Forderung 40 sind.
zu erfüllen, finden vielfach Elektronenstrahlerzeuger Auf diese Weise wird eine ideale Deckung und nach Pierce mit konvergentem Strahl Verwendung. Ausrichtung der beiden Elektroden erzielt, und es Bei solchen Elektronenstrahlerzeugern mit konver- wird durch das Anlegen der zweiten oder Maskengentem Strahl wird der Einbau einer Gitterelektrode elektrode an das Kathodenpotential ein Betrieb der zur Strahlmodulation in den Aufbau zunehmend 45 Gitterelektrode mit positivem Potential bei vernachkompliziert, weil elektrische Potentialverläufe me- lässigbar kleinem Elektronenzufluß zur Gitterelekchanisch nachgebildet werden müssen, die von regel- trode ermöglicht. Infolgedessen ist bei Anwendung mäßig gestalteten Oberflächen abweichen. Auch hier der Erfindung die Gitterverlustleistung nahezu null, beschrankt häufig der Elektronenfluß in solche Git- Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erterelektroden die Leistung solcher Elektronenstrahl- 50 findung sind der folgenden Beschreibung zu entneherzeuger, weil die Konstruktionsparametcr solcher men, in der die Erfindung an Hand der in der Zeich-Gitterelcktroden keine großen Eingangsleistungen zu- nung dargestellten Ausführungsbeispiele näher belassen, ohne daß die Bündelung des resultierenden, schrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung konvergenten Elcktronenstrahles verschlechtert wird. und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale kön-
Dcr Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 55 nen bei anderen Ausführungsformen der Erfindung
Leistungsfähigkeit gittergesteuerter Elektronenstrahl- einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kom-
erzeuger zu verbessern. Diese Aufgabe wird nach der bination Anwendung finden. Es zeigt
Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen der Kathode Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wan-
und der Steuerelektrode eine zweite Elektrode derfeldröhre herkömmlicher Bauart,
(Maskenelektrode) angeordnet ist, deren Gitter- 60 F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil eines
elemente im wesentlichen die gleiche Form wie die Elcktronenstrahlerzeugers mit konvergierendem Elek-
Gittcrelemente der Steuerelektrode aufweisen und so tronenstrahl herkömmlicher Bauart,
angeordnet sind, daß sie die Gitterelemente der F i g. 3 eine schematische Darstellung der Äqui-
Steuerelektrode möglichst genau decken, und daß die potentialebenen und EIcktronenbahnen eines typi-
zweite Elektrode (Maskenelektrode) an das gleiche 65 sehen Elcktronenstrahlerzeugers mit hoher Konver-
Potential angeschlossen ist wie die Kathode. genz,
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bildet die F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Veran
zweite Elektrode ein Neutralisierungsclement, das schaulichung der Lage der Gitter- und Maskenelek
3 4
troclen im ungleichförmigen elektrischen Feld eines sionsfläche 46 am äußeren Ende der Kathode 48
Elektronenstrahlerzeuger» mit konvergentem Elek- ziemlich hohe Geschwindigkeiten der thermischen
tronenstrahl, bei dem sowohl die Q- als auch Φ-Bobn- Emission erzielt, Zur Beheizung der Emissionsfläche
komponenten berücksichtigt werden müssen, ist eine Heizwendel SO auf einem Stab 52 angeordnet.
Fig. 5A und 5B die Vorderansicht bzw. einen 5 Bei solchen Elektronenstrahlerzeugern begrenzt von
Querschnitt durch eine Gitter-Masken-Anordnung vorn eine Anode 54, die in bezug auf die Kathode
nach der Erfindung, positiv vorgespannt, zur Emissionsflache der Kathode
Fig. 6 eine schematische Darstellung von Bezugs- benachbart angeordnet und mit einer zentralen £)(T-
linien zur Erläuterung der Erfindung, rtung 56 versehen ist, die thermisch emittierten Elek-
F i g. 7 einen Querschnitt durch eine Komponente io tronen zu einem Strahl 58 mit reduziertem Durch-
der aus Steuer- und Maskenelektrode bestehenden messer.
Baueinheit während einer Herstellungsstufe, Zur Fokussierung des Strahles auf den Durch-
F i g. 8 einen Schnitt durch eine Elektrodenanord- messer, der geringer ist als die Emissionsfläche der
nung zur VeranschauHchung des erfindungsgemäßen Kathode, ist die Emissionsfläche von einer Elektrode
Herstellungsverfahrens, 15 60 umgeben. Diese Elektrode erzeugt längs des Ran-
F ig. 9 einen Längsschnitt durch eine vollständig des des Elektronenstrahles ein Potential, das so genau
bearbeitete Baueinheit mit der Gitter- und Masken- wie möglich dem theoretischen Potential innerhalb
elektroden-Anordnung und des Strahles gleich ist. Die zur Strahlformung die-
Fig. 10 eine teilweise aufgeschnittene perspek- nenris Elektrode60 wird von einem Keramikteil 62
livische Ansicht eines Elektronenstrahlerzeugers nach ao getragen. Eine sich nach v.. ,en erstreckende Blende
der Erfindung. 64 unterstützt die Ausbildung der auf den Elektro-
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Wander- nenstrahl wirkenden zusammendrängenden Kräfte, feldröhre 10 weist eine Verzögerungsleitung in Form Die züf Strahlformung dienende Elektrode wird mit einer Wendel 12 auf, die konzentrisch zur Längs- Hilfe der Spannungsquelle 66, die auch mit der achse eines Röhrenkolbens 14 angeordnet ist. Die 25 Anode 54 verbunden ist, auf dem Kathodenpotenlial Verzögerungsleitung könnte statt dessen auch von gehalten. Der dargestellte Elektronenstrahlerzeuger jeder anderen bekannten periodischen Anordnung wird in der Technik als Pierce-Elektronenkanone begebildet werden, wie einer Ring-Stab-Leitung, einer zeichnet. Mit Hilfe einer solchen Anordnung kann Interdigitallcitung, gekoppelten Hohlraumresonato- eine Perveanz von erheblicher Größe erzielt werden, ren oder einer bifilaren Wendel. An einem Ende des 30 Unter Perveanz versteht man das Verhältnis HV*'*, Röhrenkolbens ist ein Elektronenstrahlerzeuger 16 wobei / der gesamte Strahlstrom und V die Strahlangeordnet, der zur Erzeugung eines gerichteten spannung ist. In Ampere und Volt ausgedrückt kön-Elektroncnstrahlcs 18 dient. Der Röhrenkolben ist nen Werte in der Größenordnung von 5,9 · 10 " crauf seiner ganzen Länge von einer Vorrichtung 20 zielt werden.
zur Erzeugung eines Magnetfeldes umgeben. Von 35 In F i g. 3 ist der theoretisch berechnete Verlauf dieser Vorrichtung 20, die von Permanentmagneten der Eicktronenbahnen 68 und der Äquipotentialoder einer elektromagnetischen Spule gebildet v/er- flächen 70 für einen Elektronenstrahbrzeuger hoher den kann, wird ein längs gerichtetes Magnetfeld Konvergenz mit einer Emissionsfläche 11, einer Anparallcl zum Pfad des Elektronenstrahles erzeugt. An ode 74 mit zentraler öffnung 76 und einem Fokusden Enden der Verzögerungsleitung wird Mikrowel- 4° sierelement 78 dargestellt. Der Mangel an Orthogolenencrgie mittels einer Eingangsleitung 22 und einer nalität ist augenscheinlich und fast immer bei Elek-Ausgangsleitung 24 ein- bzw. ausgekoppelt. tronenstrahlerzeugern vorhanden, die einen sich gut
Der Elektronenstrahlerzeuger 16 umfaßt eine verhaltenden resultierenden Elektronenstrahl liefern,
emittierende Kathode 26 mit einer inneren Heiz- Das Fehlen eines orthogonalen Elektronenflusses von
wendel 28, dessen übliche Anschlußdrähte 30 und 32 45 der Emissionsfläche macht die Ausbildung und An-
aus dem Röhrenkolben zum Anschluß an eine ge- Ordnung eines keine Elektronen auffangenden Gitters
eignete Spanningsnuelle hinausragen Zwischen dem in anderer als der hier beschriebenen Weise sehr
Eingangsende der Verzögerungsleitung und dem schwierig.
Elektronenstrahlerzeuger ist eine Anode 34 angeord- Die vorstehenden Ausführungen zeigen die Pronet. Die Anode ist in üblicher Weise an eine aus- 50 bleme auf, die mit der Anordnung eines Sceuergitters reichend hohe Spannung angelegt, um die emittiei- in unmittelbarer Nachbarschaft der Emissionsfläche ten und zu einem Strahl der gewünschten Gestalt ge- verbunden sind. Bei der Anordnung nach Fig. 4, bündchen Elektronen zu beschleunigen und längs bei der die der Anordnung nach F i g. J entsprechendes Wechselwirkungspfades entlang der Verzöge- den Teile mit den gleichen Bezugsziffein wie in rungsleitung zu schicken. Nahe der Kathode ist ein 55 Fig. 3 bezeichnet sind, kennzeichnen auf der Strahl-Steuergitter 36 angeordnet, das in geeigneter Weise achse 80 J.er Radius 82 und das Symbol r den Radius mittels einer Spannungsquelle 38 vorgespannt wird, der Emissionsfläche 72 von einem Brennpunkt auf die mit dem Gitter durch die Leitung 40 verbunden der Elektronenstrahlachse 80 aus. Eine honigwabenist. Die von der Gitterspannungsquelle 38 gelieferte artige. Gitterelektrode, die zur Emissionsfläche 72 beVorspannung ist zwischen einem jeweils in bezug auf 60 nachbart angeordnet ist und zur Erläuterung die die Kathode negativen und positiven Potential ver- Elemente 84 aufweisen kann, kann von solchen Eicänderbar. An dem entgegengesetzten Ende des KoI- tnenten sowohl in der Φ-Ebene 86 als auch in dei bens 14 ist eine Fangelektrode 42 angeordnet, die den Θ-Ebene 88 Gebrauch machen. Um ideale Elcktro die Längsachse der Röhre durchlaufenden Elektro- nenbahnen zu erzielen, wie sie durch die gestrichelter nenstrahl auffängt. 65 Linien 90 angedeutet sind, ohne daß Elektronen voi
F i g. 2 zeigt eine Elektronenstrahlanordnung 44 den Gitterelementen aufgefangen werden, würde eim
für einen konvergierenden Elektronenstrahl. Bei die- Maske 92 benötigt, die gegenüber dem Gitter versetz
scr Anordnung werden durch eine gewölbte Emis- ist, um die durch das Gitterpotential bedingte
Kräfte zu neutralisieren. Infolgedessen würde jede keramische Abstandshalter 117 eingehalten. Ein Teil Gitter-Masken-Anordnung komplizierte Berechnun- der öffnung 114 des Tragteiles 112 wird in der endgen der räumlichen Verhältnisse erfordern und müßte gültigen Anordnung als die strahlformende Elektrode für jeden Elektronenstrahlerzeuger sorgfältig indivi- benutzt. Zu diesem Zweck wird an der äußeren Stirnduell zugeschnitten werden. Die Probleme werden 5 fläche 115, die dem äußeren Ende der Öffnung 114 dadurch weiter verstärkt, daß die kritischen räum- benachbart ist, ebenfalls durch Hartlöten ein ringlichen Zuordnungen bei den hohen Temperaturen er- förmiger Lippenteil befestigt, der aus Gründen der halten bleiben müssen, bei denen ein solcher Elek- Vereinfachung in der Zeichnung nicht dargestellt ist. tronenstrahlerzeuger gewöhnlich betrieben wird. Um Die Blendenteile sind in einer Vertiefung 116 angeeine praktisch brauchbare Gitter- und Masken-Elek- io ordnet, die an dem anderen Ende des Tragteiles 112 trodenstruktur zu erzielen, lehrt die vorliegende Er- vorgesehen ist, und es bilden die keramischen Abfindung eine möglichst genaue Deckung der Gitter- Standshalter 117 und 118, die zur elektrischen Iso- und Maskenelemente unter Verwendung ausschließ- lierung der Steuerelektrode von der Kathode dienen, lieh in der Φ-Richtung ausgerichteter Elemente, was einen integralen Bestandteil dieser Baugruppe. Weibei einer gewölbten Ausführungsform zu einer ein- 15 terhin ist ein ringförmiges Glied 120 zum Halten des heitlichen Struktur führt, die in der Draufsicht einer unteren Blendenteiles 106, das die Maskenelektrode sirahlenden Sonne ähnelt. bildet, vorgesehen. Aus dem Vorstehenden ist er-
Wie aus den Fig. 5A und 5B ersichtlich, umfaßt sichtlich, daß es nach der sicheren Befestigung der eine Gitter-Masken-Anordnung zwei übereinander Blendenteile und im Hinblick auf die Tatsache, daß angeordnete blendenartige Elektroden 94 und 96, die ao sie aus einem ziemlich starren Metall wie Molybdän tortenstück- oder segmentförmige öffnungen 98 in hergestellt sind, nunmehr möglich ist, die Blendenihren gewölbten Oberflächen aufweisen. Zwischen teile als einheitlichen Körper zu bearbeiten, um den segmentförmigen öffnungen befinden sich radial ihnen die endgültige Gitterstruktur zu geben, wie sie verlaufende Rippen 100 bzw. 101. Weiterhin kann in den Fig. 5A und 5B veranschaulicht ist.
infolge der Herstellungstechnik in der Gitter-Masken- as Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Anordnung eine 7entrale öffnung 102 vorhanden Gitteistruktur der Gitter-Masken-Komponenten besein. Fig. 6 erläutert die Ausrichtung der Rippen in steht in der sogenannten Funkenerosion, bei der mitbezug auf die Strahlachse 80 und macht die sphä- tels einer elektrischen Entladungsvorrichtung ein rische Gestalt längs der durch das Symbol Φ und Lichtbogen hoher Intensität erzeugt wird, durch den die Be/ugszahl 86 bezeichneten Ebene deutlich. 30 jedes unterhalb des gerichteten Bogens vorhandene Längs der orthogonalen Achse 88 sind keine Gitter- Metall entfernt wird. Bei der Durchführung dieses elemente angeordnet. Verfahrens wird daher ein Werkzeug oder eine
In F i g. 7 ist beispielsweise eine Anordnung von Bogenelektrode 122 vorgesehen, die radial angeordfesten Blendenteilen 104 und 106 aus einem gegen nete Nuten 124 aufweist, die vorstehende, tortenhohe Temperaturen beständigen Metall, beispiels- 35 stückähnliche, segmentförmige Abschnitte 126 beweise aus Molybdän, dargestellt, bei der die Blenden- grenzen. Die Nuten 124 führen zur Bildung der Ripteile bei der Formgebung, bei der sie die gewölbte pen 100 und 101, wogegen die segmentförmigen AbOberfläche erhalten, von einem Teil 108 aus einem schnitte 126 die Erosion der segmentförmigen öffweicheren Metall -^j Kupfer gehalten werden, das nungen 98 zwischen den radialen Rippen bewirken, zwischen den beiden Blendenteilen eingeschlossen ist. 40 Bei einer bekannten Vorrichtung, die unter der regi-
Andere Verfahren zur Erzeugung der gewiinsch- strierten Bezeichnung ELOX im Handel erhältlich ten Gitter-Masken-Anordnung vor der Herstellung ist, besteht die Werkzeugelektrode aus einer Kohlender endgültigen Baugruppe, die radiale Rippen und Stoffmasse, und es ist zwischen der Elektrode und segmentförmige öffnungen aufweist, sind für den dem zu bearbeitenden Bauteil öl vorgesehen, das Fachmann leicht erkennbar. Ein Beispiel wäre ein 45 zur Übertragung des elektrischen Bogens hoher In-Stanz- und Formpreßvorgang, bei dem die Deckung tensität dient. Der Vorschub der Werkzeugele! »rode der komponenten Teile genau überwacht wird. Bei 122 in Richtung des Pfeiles 128 bewirkt nacheinanden gewölbten Ausführungsbeispielen sind längs der der die Erosion der Blendenteile 104 und 106 und gewölbten Flächen verschiedene Krümmungsradien ergibt die gewünschte Gitter- oder Steuerelektrode 94 vorhanden, weil beide Teile, nämlich das Blenden- 50 und die zweite oder Maskenelektrode 96.
teil 104 für die Steuerelektrode und das Blendenteil Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen den weiteren
106 für die Maskenelektrode, eine gemeinsame Achse Fortgang bei der Herstellung eines Elektronenstrahlaufweisen, um die sie konzentrisch angeordnet sind. erzeugers nach der Erfindung. Die oben an Hand Für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist Fig. 8 beschriebene Baugruppe ist wie beschrieben es wichtig, daß während der Herstellungsoperationen 55 durch die Erzeugung der Gitterelemente der Steuerdie gleichförmige räumliche Beziehung zwischen dem elektrode 94 und der Maskenelektrode 96 sowie der Gitter und der Maske dadurch unverändert beibehal- zentralen öffnung 102 und der Rippen 100 und 101 ten wird, daß diese Komponenten als eine Einheit fertiggestellt worden. Weiterhin ist die in ihrer Gebildende Baugruppe des endgültigen Gesamt-Elek- samthcii mit 130 bezeichnete Baugruppe mit einem tronenstrahlerzeugers behandelt wird, wie es im fol- 60 weiteren ringförmigen Glied 132 versehen worden, genden beschrieben wird. das an einer Schulter 134 des Traggliedes 112 be-
Wie aus F i g. 8 ersichtlich, werden nach der For- festigt worden ist. Weiterhin ist bei dieser Ausfühmung die im wesentlichen starren, gewölbten, metal- rungsform ein Tragglied 136 für die Kathode, das lischen Blendenteile 104 und 106 beispielsweise eine Bohrung 138 mit einer Schulter 140 und einen durch Hartlöten dauerhaft an einem zylindrischen 65 Flansch 142 aufweist, mit der Baugruppe 130 ver-Tragtcil 112 befestigt, das einen ständigen Teil des bunden worden. Innerhalb der Bohrung 138 wird endgültigen Elektroncnstrahlerzeugers bildet. Der die zur Elektronenemission dienende Kathode zu-Abstand 110 zwischen den Blendenteilen wird durch sammen mit einer Heizwendel angeordnet, deren
Form und Aufbau der Kathodenanordnung nach F i g. 2 mit den Bauteilen 46, 48, 50 und 52 entspricht. Zur Zuführung des Kathodenpotcntials können an dem Knthodenhallcr 136 Verbindungen zum Anschluß einer Vorspannungsquelle angebracht S werden. Auch die Maskcnclektrode 96 kann an das Kathndcnpolcnlial angelegt werden. Die Gitter- oder Steuerelektrode 94 wird vorzugsweise über das Tragglied 112 an ein gegenüber der Kathode leicht positives Potential angelegt, um eine optimale Konvcr- |enz zu erzielen.
Gemäß der Frfindung kann bei jedem Aufbau line nahezu vollständige Deckung durch die gleichzeitige Bearbeitung der Steuer- und Maskenelektro-4en in einer gemeinsamen Baueinheit erzielt werden. t>ie Lehren der Erfindung sind bei jeder beliebigen Cestalt der Steuer- und Maskenelektroden anwendbar, •Iso nicht nur bei den als Ausführungsbeispiele beftandelten gewölbten Elektroden, sondern beispielsweise auch bei Elektroden von Elektronenstrahl- ao •trzeugern für ebene und kreisförmige sowie für lohle Elektronenstrahlcn. Die Transparenz, die dadurch erzielt worden ist, daß das Auffangen von Elektronen durch die Gitterelektrode verhindert Vird, hat die Gittersteuerung von Elektronenstrahlcn as fciit extrem hohen Stromdichten, die viele Kilowatt Durchschnittsleistung aufweisen, möglich gemacht.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Elektronenstrahlerzeuger, insbesondere für Laufzeitröhren wie Klystrons, Wanderfeldröhren u. dgl., mit einer Kathode zur Emission eines Elektronenstrahles längs einer bestimmten Achse und einer im Abstand von der Kathode auf dieser Achse angeordneten Steuerelektrode, die eine Anzahl von Gitterelementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kathode (48) und der Steuerelektrode (94) eine zweite Elektrode (Maskenelektrode 96) angeordnet ist. deren Gitterelememte (101) im wesentlichen die gleiche Form wie die Gittcrclcmentc (100) det Steuerelektrode (94) aufweisen und so angeordnet sind, daß sie die Gittcrclcmentc (100) der Steuerelektrode (94) möglichst genau decken, und daß die zweite Elektrode (Maskcnclektrode 96) an das gleiche Potential angeschlossen ist wie die Kathode (48).
2. Elektronenstrahlerzeuger nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Gillerclcmcnle (100 und 101) der beiden Elektroden (94 und 96) jeweils eine Vielzahl im wesentlichen starrer, radial zusammenlaufender leitender Abschnitte aufweisen, die in einem mit einer konzentrisch zur Strahlachse angeordneten öffnung (102) versehenen Mittelabschnitt enden.
3. Verfahren zur Herstellung eines Elektronenstrahlerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Anzahll im wesentlichen starrer Blendenteile (104 und 106) aus leitendem Material in der gewünschten Form hergestellt und zu einer Baueinheit vereinigt werden, in der sie eine bestimmte räumliche Anordnung zueinander einnehmen, und daß dann nacheinander von alten Blendenteilen Abschnitte des leitenden Materials entfernt werden, so daß eine bestimmte Anordnung von Gitterelementen (100 und 101) entsteht, bei der sich die Gitterelemente aller Blendenteilc möglichst genau decken.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des leitenden Materials von den Blendenteilen (104 und 106) durch Funkenerosion mit Hilfe eines sehr intensiven elektrischen Lichtbogens erfolgt, der vor einem Werkzeug (122) ausgeht, dessen Arbeitsende eine der gewünschten Anordnung der Gitterelemente (100 und 101) entsprechende Gestall aufweist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
109686/2:
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