DE1766638B1 - Anordnung,bestehend aus einer Elektronenstrahlroehre und einer Fokussierungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, bestehend ihrer Polarität periodisch abwechselnd angeordneten

aus einer Elektronenstrahlröhre, insbesondere Wan- Permanentmagneten 11 als Fokussierungseinrichtung

derfeldröhre, und einer Fokussierungseinrichtung zur 14, bei der die Magnete axialmagnetisiert sind und

gebündelten Führung eines innerhalb der Elektronen- die Gestalt von Hohlzylindern haben. Ferner sind

strahlröhre erzeugten Elektronenstrahls über eine 5 ringförmige Polstücke 13, die axiale Vorsprünge 12

größere Wegstrecke durch ein periodisch in der Rieh- aufweisen, so angeordnet, daß sie mit den Nachbar-

tung alternierendes Magnetfeld, welches von einem magneten mit gleichnamigen Polen aneinander-

rotationssymmetrischen Permanentmagnetsystem er- grenzen.

zeugt wird, das sich aus mehreren in Strahlrichtung Die Wanderfeldröhre 18 weist ferner eine hohlhintereinanderliegenden, abwechselnd im entgegen- io zylindrische Wandung 17 auf, die einen evakuierten gesetzten Sinne polarisierten, hohlzylindrischen Per- Raum 16 umschließt, der den Durchlauf eines Elekmanentmagneten und zwischen diesen angeordneten, tronenstrahls 15 erlaubt. Zwischen den Fokussieringförmigen, aus permeablem Material bestehenden rungsmitteln 14 und der Wandung 17 der Wander-Polstücken zusammensetzt und bei welcher zwischen feldröhre ist ein metallischer Zylinder 19 aus einem Elektronenstrahl und den zur Systemachse hinweisen- 15 magnetischen Material wie einer Eisen-Nickel- Legieden Kanten der Polstücke ein etwa die Länge der rung angeordnet, das einen negativen Temperatur-Fokussierungseinrichtung aufweisender metallischer koeffizienten der magnetischen Permeabilität auf-Hohlzylinder angeordnet ist. weist. Der Außendurchmesser des Metallzylinders 19 Der bei der bekannten Anordnung, wie sie z. B. ist so bemessen, daß das zentrale Loch der ringder USA.-Patentschrift 3 081 527 entnehmbar ist, 20 förmigen Polstücke 13 auf ihn paßt, und die axiale aus nichtmagnetischem Metall bestehende Hohl- Ausdehnung entspricht der axialen Gesamtlänge der zylinder dient dazu, die Beeinträchtigung der der Fokussierung dienenden Permanentmagnete. Der Frequenzcharakteristik zu vermeiden, die sonst durch metallische Zylinder 19 muß nicht unbedingt einden Lauf des Elektronenstrahls durch die von der stückig sein, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, Wandung der Röhre, den Magneten der Fokussie- 35 sondern er kann aus mehreren Einzelzylindern zurungseinrichtung und den zu beiden Seiten der sammengesetzt sein.

Magnete angeordneten Polstücken gebildeten Räume Die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung auftreten würde. sei im Nachfolgenden an Hand der Ausführungsform Bei der bekannten Anordnung ändert sich indessen nach F i g. 1 beschrieben. Der magnetische Gesamtder vom Fokussierungsmagneten an die Röhre gelie- 30 fluß 20, der von dem hohlzylindrischen Permanentferte magnetische Fluß mit der Temperatur, und zwar magneten 11 erzeugt wird, ist in einen magnetischen insbesondere dann, wenn Barium-Ferrit-Magnete be- Fluß 21 unterteilt, der den Vakuumraum 16 der nutzt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine Stö- Wanderfeldröhre auf oder nahe der Achse durchrung in der Fokussierung des Elektronenstrahls. setzt, einen magnetischen Fluß 22, der durch den Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu 35 Metallzylinder 19 geht, einen magnetischen Fluß 23, schaffen, bei der der ungünstige Einfluß der Fokus- der sich zwischen den axialen Vorsprüngen 12 der sierungsmagnete auf die Frequenzcharakteristik mini- Polstücke 13 auf beiden Seiten des Magneten 11 ermal ist und bei der die Fokussierung des Elektronen- streckt, und einen magnetischen Fluß 24, der außerstrahls unabhängig von Temperaturschwankungen halb des Magneten 11 verläuft. Nun sei der Fall ernormal bleibt. 40 wogen, daß die Umgebungstemperatur der Wander-Bei der Anordnung gemäß der Erfindung besteht feldröhre steigt. In diesem Fall vermindert sich der der metallische Hohlzylinder aus einem Metall mit durch den Permanentmagneten 11 erzeugte magnenegativem Temperaturkoeffizienten der magnetischen tische Gesamtfluß, während die Permeabilität des Permeabilität. Metallzylinders 19 herabgesetzt wird. Daher wird der Sind bei einer derartigen Anordnung die Polstücke 45 magnetische Fluß 22, der verzweigt den Metallzylinan ihren der Systemachse zugewandten Enden durch der 19 durchsetzt, vermindert, so daß der auf oder in ringförmige, in axialer Richtung sich erstreckende der Nähe der Achse verlaufende magnetische Fluß 21 Vorspriinge zu Polschuhen ausgebildet, so liegt der unabhängig von Temperaturschwankungen konstant metallische Hohlzylinder gemäß einer Weiterbildung gehalten werden kann, wenn die Bemessung so geder Erfindung an den Polschuhen an und ist durch 50 troffen ist, daß die Verminderung des magnetischen diese gehaltert. Gesamtflusses 20 derjenigen des magnetischen Zweig-Alternativ können die Polstiicke in Weiterbildung flusses 22 gleichgemacht wird. Auf diese Weise wird der Erfindung ringscheibenförmig ausgebildet sein der Elektronenstrahl 15 ungeachtet von Temperatur- und den gleichen inneren Durchmesser wie die Per- änderungen stets richtig fokussiert, manentmagnete aufweisen, und der Hohlzylinder 55 Die Angleichung der Verminderungsmaße dieser kann unmittelbar an den Innenwänden der Perma- beiden magnetischen Flüsse wird dadurch erreicht, nentmagnete und der Polstiicke anliegen. daß die magnetischen Eigenschaften des Materials Eine Modifikation besteht darin, daß der metal- für den Metallzylinder 19 in geeigneter Weise gewählt lisehe Hohlzylinder zumindest einen Teil der Wan- wird und/oder daß die Dicke des Metallzylinders 19 dung der Elektronenstrahlröhre bildet. 60 gemäß dem Temperaturgang des Permanent-Nun soll die Erfindung an Hand der Zeichnung magneten 11 bemessen wird. Der Magnetfluß 21 auf näher erläutert werden. oder nahe der Achse wird durch die durch Tempe-F i g. I stellt einen axialen Schnitt durch eine Aus- raturschwankungen hervorgerufene Wirkung auf die führungsform einer Anordnung gemäß der Erfin- Permeabilität des Metallzylinders 19 etwas beeinflußt, dung dar; 65 weil er durch den Metallzylinder 19 etwa recht-F i g. 2 denjenigen einer anderen Ausführungsform. winklig zur Achse hindurchgeht. Die Dicke des Die Ausführungsform nach F i g. I ist eine Anord- Metallzylinders 19 ist jedoch im Verhältnis zu dem nung mit einer Wanderfeldröhre mit hinsichtlich Spalt zwischen den benachbarten Polstücken so gering

gehalten, daß der magnetische Widerstand, der auftritt, wenn der magnetische Fluß 21 durch den Metallzylinder 19 in radialer Richtung hindurchgeht, erheblich kleiner ist, als derjenige, der auftritt, wenn der Magnetfluß 22 den Metallzylinder 19 in axialer s Richtung durchsetzt. Aus diesem Grunde können die durch Temperaturschwankungen hervorgerufenen Änderungen des magnetischen Widerstandes in ihrer Wirkung auf den magnetischen Fluß 21 praktisch vernachlässigt werden. iu

Bei der Ausführungsform nach F i g. I hat der Metallzylinder 19 eine Abschirmfunktion, die die elektrische Welle in der Wanderfeldröhre 18 daran hindert, in den vom Magneten 11 und den beiden Polstücken 13 an seinen beiden Seiten umgebenen Raum einzutreten. Auf diese Weise wird die Frequenzcharakteristik der Anordnung mit der Wanderfeldröhre verbessert.

Ein weiterer Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß die Ausrichtung der zu Polstücke und damit die gemeinsame koaxiale Lage der Einzelelemente der Fokussierungsmittel 14 erheblich verbessert wird, weil der Metallzylinder 19 in die zentralen Löcher der Polstücke 13 paßt. Weiterhin bewirkt der Metallzylinder 19 eine Korrektur der axialen Asymmetrie des magnetischen Flusses 21 auf oder in der Nähe der Achse, die sonst den hindurchgehenden Elektronenstrahl ungünstig beeinflußt. Diese Asymmetrie ergibt sich aus der Asymmetrie der magnetischen Eigenschaften des Permanentmagneten Il und/oder der Ungleichheit im Kontakt zwischen den Magneten 11 und den Polstücken 13. Die in der F i g. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der bisher beschriebenen Ausführungsform durch die Gestalt der ringförmigen Polstücke 13. Ferner sind bei ihr die hohlzylindrischen Permanentmagnete 11 mit flachen, ringförmigen Polstücken 25, bei denen die zentralen Löcher den gleichen Durchmesser wie diejenigen der Magnete Il aufweisen, abwechselnd angeordnet. Ein Metallzylinder 19 aus magnetischem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten der magnetischen Permeabilität ist längs der inneren Oberfläche der Magnete 11 und der Polstücke 25 in sie hineinpassend angeordnet. +5

Die Ausführungsform nach F i g. 2 weist nicht nur alle Vorteile derjenigen nach F i g. 1 auf, sondern darüber hinaus solch gute Eigenschaften wie die leichte Herstellbarkeit der Polstücke 25, günstige Frequenzcharakteristik der Elektronenstrahlrohren- 5>j einrichtung und verkleinerten Durchmesser wie auch Verkleinerung schlechthin der Anordnung.

Eine Modifikation der oben an Hand der F i g. 1 oder 2 geschilderten Ausführungsform liegt darin, den Metallzylinder 19 als Umhüllung für die Begrenzung des Vakuumraums 16 der Elektronenstrahlröhre dienen zu lassen. Diese Modifikation besteht mit anderen Worten in einer Anordnung mit einer Elektronenstrahlröhre, bei der die innerhalb der Fokussierungsmittel 14 nach F i g. 1 oder 2 ungeordnete Elektronenstrahlröhre eine Wandung besitzt, die aus magnetischem Metall mit negativem Temperaturkoeffizienten der magnetischen Permeabilität bestellt, und zwar mindestens insoweit, als diese den Fokussierungsmitteln gegenüber liegt.

Diese Modifikation weist über verschiedene Vorteile im Rahmen der Ausführungsformen nach F i g. 1 und 2 hinaus den Vorteil auf, daß eine Anordnung mit einer Elektronenstrahlröhre geschaffen werden kann, die ein auf der Achse intensiviertes magnetisches Fokussierungsfeld besitzt oder die sehr klein gestaltet werden kann, weil es möglich ist, die inneren Durchmesser der hohlzylindrischen Permanentmagnete und der ringförmigen Polstücke zu vermindern.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung bestehend aus einer Elektronenstrahlröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, und einer Fokussierungseinrichtung zur gebündelten Führung eines innerhalb der Elektronenstrahlröhre erzeugten Elektronenstrahls über eine größere Wegstrecke durch ein periodisch in der Richtung alternierendes Magnetfeld, welches von einem rotationssymmetrischen Permanentmagnetsystem erzeugt wird, das sicli aus mehreren in Strahlrichtung hintereinanderliegenden, abwechselnd im entgegengesetzten Sinne polarisierten, hohlzylindrischen Permanentmagneten und zwischen diesen angeordneten, ringförmigen, aus permeablem Material bestehenden Polstücken zusammensetzt und bei welcher zwischen Elektronenstrahl und den zur Systemachse hinweisenden Kanten der Polstücke ein etwa die Länge der Fokussierungseinrichtung aufweisender metallischer Hohizvlinder angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Hohlzylinder (19) aus einem Metall mit negativem Temperaturkoeffizienten der magnetischen Permeabilität besteht.

2. Anordnung nach Anspruch 1. bei welcher die Polstücke (13) an ihren der Systemachse zugewandten Enden durch ringförmige, in axialer Richtung sich erstreckende Vorsprünge (12) zu Polschuhen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Hohlzylinder (19) an den Polschuhen anliegt und durch diese gehaltert ist.

?. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke (25) ringscheibenförmig ausgebildet sind und den gleichen inneren Durchmesser wie die Permanentmagnete (11) aufweisen und der Hohlzslinder (19) unmittelbar an den Innenwänden der Permanentmagnete und der Polstücke anliegt.

4. Anoiduuuu nach Anspruch 1.2 oder .*. dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Hohlzyiinder (19) zumindest einen Teil der Wandung der Elektronenstrahlröhre bildet.

Hierzu I Blatt Zeichnungen COPY