DE1910971C - Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufzeit- Zur — im allgemeinen unnötigen — Kompensaröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, mit einem sie tion des durch die an den Stellen der Ausnehmungen umgebenden Permanentmagnetsystem zur Erzeugung stehenbleibenden Stege bewirkten geringen magnetieines sich in axialer Richtung erstreckenden räum- sehen Kurzschlusses, d. h., zur Ausschaltung und dalich periodischen Magnetfeldes, wobei weichmagneti- 5 mit verbundenen Feldverlustes auf der Achse der Ansehe Polschuhe auf die metallische VakuumhüHe der Ordnung genügt es, den Durchmesser der Vakuum-Röhre aufgesetzt sind, hülle der Röhre gegenüber einer Ausführung aus

Zur Fokussierung stark verdichteter, zylindrischer nichtmagnetischem Material, also insbesondere aus Elektronenstrahlen hoher Perveanz in räumlich peri- einem Dielektrikum,- zu verkleinern. Durch diese im odischen Magnetfeldern müssen die Polschuhe des io allgemeinen ohne Schwierigkeiten mögliche Maßfür die gebündelte Führung des Elektronenstrahls im nähme werden die durch die Verdickung der Vaku-Wechselwirkungsabschnitt der Röhre vorgesehenen umhülle gebildeten Polschuhendsn näher an die Magnetsystems möglichst nahe nn den Strahl Achse herangeführt, so daß·dem magnetischen Kurzherangebracht werden. Das führt bei der üblichen Schluß zwischen diesen Polschuhenden eine entspre-Ausführung der im Magnetsystem unterzubrin- 15 chende Felderhöhung gegenübersteht, die, falls gegenden Röhre zu sehr kleinen Durchmessern der wünscht, den Feldverlust durch den magnetischen Vakuumhülle, also zu dünnen und damit fragilen Nebenschluß weit überkompensieren kann;
Röhren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er-

Dem Versuch dieser Schwierigkeit dadurch abzu- findung sind die Polschuhe ringförmig ausgebildet helfen, daß man die Vakuumhülle aus einem unma- ao und zwischen in axialer Richtung abwechselnd entgnetischen Metallrohr herstellt, steht die Schwierig- gegengesetzt zueinander magnetisierte Permanentkeit entgegen, bei der — häufig angestrebten — Ver- magnetringe eingesetzt.

wendung von Hohlleitern als Ein- und Auskoppel- Da bei Hochleistungs-Wanderfeldröhren der Aufstücken, den Hochfrequenzein- und -ausgang ge- fänger und das Elektronenstrahlerzeugungssystern geneinander zu entkoppeln. Bei einer solchen Röhre as meistens einen größeren Durchmesser als der die mit Ein- und Ausgangshohlleitern kann nämlich Verzögerungsleitung enthaltende Wechselwirkungsdurch den Spalt zwischen der nichtmagnetischen abschnitt aufweisen müssen, ist das Aufbringen eines Vakuumhülle und der Polschuhbohrung des sie um- räumlich periodischen Permanent-Magnetsystems mit gebenden Magnetsystems Hochfrequenzenergie durch- geschlossenen Magnetringen nach der Fertigstellung treten, was dann aufwendige Maßnahmen zur Ab- 30 der Röhre nicht möglich. Um zu vermeiden, daß das dichtung erforderlich macht. Magnetsystem bereits vor dem Anbringen des Auf-

Zur Beseitigung der genannten Schwierigkeiten fängers oder des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems ist bei einer Laufzeitröhre der eingangs erwähnten auf den Wechselwirkungsabschnitt aufgeschoben wer-Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei einer den muß, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgeaus weichmagnetischem Material bestehenden Vaku- 35 sehen, daß das Magnetsystem aus zwei jeweils aus umhülle der Röhre jeweils im Bereich zwischen be- Halbringen aufgebauten, auf die Vakuumhülle der nachbarten Polschuhen in Umfangsrichtung verlau- Röhre aufsetzbaren, Hälften besteht
fende ringförmige Ausnehmungen vorgesehen sind. Um ein nach einem diametralen Längsschnitt ge-Die Vakuumhülle besteht dabei vorzugsweise aus bildetes derartiges Permanentmagnet-System zu vereiner Fe-Ni-Co-Legierung, wie sie beispielsweise im 40 binden, ist vorgesehen, daß die beiden Hälften des Handel unter den Namen Vacon und Kovar erhält- Magnetsystems von einem sie anliegend umgebenden Hch ist. Gehäuse aus gegeneinander verspatmbaren Schalen-

Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei einer teilen zusammengehalten sind, wobei diese Schalenderart aufgebauten Vakuumhülle, durch geeignete teile vorzugsweise aus einem Material hoher Wärme-Bemessung der ringförmigen Ausnehmungen, der 45 leitfähigkeit bestehen, so daß eine gute Wärmeabfuhr über die stehenbleibenden dünnen Teile der Hülle von der Röhre erhalten bleibt. Für spezielle Anwengebildete Nebenschluß so klein ist, daß er das Ma- düngen können die Polschuhringe eine größere ragnetfeld auf der Achse der Anordnung praktisch diale Ausdehnung haben, als die zwischen ihnen annicht beeinträchtigt, während andererseits die Wand- geordneten ringförmigen Permanentmagnete, so daß stärke an diesen Stellen immer noch groß genug ist, 50 entweder außen oder innen Raum bleibt für eine um eine ausreichend mechanische Stabilität und Temperatur-Kompensation des Magnetfeldes, die in Vakuumdichtigkeit zu erhalten. bekannter Weise durch Shunten mit Materialien er-

Eine erfindungsgemäße Anordnung hat daneben folgen kann, die einen niedrigen Curie-Punkt haben, gegenüber einer Anordnung mit einem nichtmagneti- In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sehen Metallrohr als Vakuumhülle den Vorteil, daß 55 die zwischen benachbarten Ausnehmungen angeorddie Polschuhe näher an die Achse der Anordnung neten verdickten Bereiche der Vakuumhülle axial und herangebracht werden. Außerdem hat eine magne- radial verlaufende bis zur Tiefe der Ausnehmungen tische Vakuumhülle gemäß der Erfindung eine reichende Schlitze aufweisen, in die nichtmagnetische höhere mechanische Festigkeit als ein notwendiger- sich längs des größten Teils der Vakuumhülle erweise dünnes nichtmagnetisches Röhrchen. 60 streckende Metallplättchen eingesetzt sind. Vorzugs-

liinc erfindungsgemaße Anordnung hat u. a. noch weise ist das Metallplättchen dabei als ein an die

den Vorteil, daß die allgemein übliche Verdickung Polschuhe anfederndes Federplättchen ausgebildet,

der Polschuhe in den der Achse benachbarten Be- An Hand des in den Figuren der Zeichnung sche-

rcichen durch die zwischen den Ausnehmungen ste- matisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die

licnbleibenden dicken Teile der Vakuumhülle über- 65 Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen nä-

nommen wird. Die außen auf diesen Teilen aufsit- her erläutert werden. Dabei zei^c

/enden Polschuhe können dann einfache weichma- Fig. 1 einen Schnitt längs der Achse einer erfin-

unetische Ringscheiben einheitlicher Dicke sein. dungsgemäßen Anordnung ohne die in der Vakuum-

hülle angeordneten Teile, wie z. B. die Verzögerungsleitung,

F i g. 2 einen Schnitt H-II durr.h die Anordnung naeh Fig. 1.

In den Figuren ist mit 1 eine aus einer Fe-Ni-Co-Legierung bestehende Vakuumhülle einer Laufzeitröhre bezeichnet, in derem Inneren der Wechselwirkungsabscfanitt, d. h. insbesondere die Verzögerungsleitung angeordnet sind. Auf diese Vakuumhülle ist ein Permanentmagnetsystem aufgebracht, welches abwechselnd aus entgegengesetzt zueinander in axialer Richtung magnetisierten Permanent-Magneten 3, 4 und zwischen diesen angeordneten Polschuhringen 5 aus weichmagnetischem Material besteht. Diese Polschuhe sind direkt auf die Außenwandung der weichmagnetischen Vakuumhülle 1 aufgesetzt oder ihr zumindest so eng benachbart, daß der etwa bestehend kleine Luftspalt keine wesentliche Beeinträchtigung des magnetischen Schlusses zur Folge hat. Zwischen den Auflagestcllcn der Polschuhringe 5 auf der Vakuumhülle ist diese mit rundumlaufenden Ausnehmungen 6 trapezförmigen Querschnitts versehen, derart, daß die dünnen Stellen 7 keinen merklichen Nebenschluß für die an die Polschuhringe angrenzenden dickeren Teile 8 darstellen. Die Größe der Ausnehmungen ist also so gewählt, daß der wesentliche Teil des Magnetfeldes auf der Achse der Anordnung wirksam wird und nur ein sehr geringer Teil nutzlos über die direkten Brücken 7 von einer als Polschuh wirkenden Verdickung 8 zur nächsten verläuft.

Um das aus den ringförmigen Permanentmagneten 3, 4 und den weichmagnetischen Polschuhringen S bestehende Magnetsystem in einfacher Weise auf die Vakuumhülle 1 aufsetzen zu können, ist das Magnetsystem durch einen diametralen Schnitt geteilt und besteht somit aus zwei jeweils durch permanentmagnetische und weichmagnetische Halbringe gebildeten Teilen. Durch Aufsetzen von zwei Schalenteilen 9,10, deren Trennfuge nicht mit der Trennfuge der Magnetsystemhälften zusammenfallen soll, werden diese mit Hilfe von Schrauben 12, 13 zusammengepreßt. Dadurch werden die Permanentmagnetsystem-Hälften fest aneinander und mit den Polschuhen auf die Vakuumhülle 1 gedrückt. Zur Erzielung einer guten Abführung der im Inneren der Laufzeitröhre entstehenden Wärme sollen die Schalenteile 9, 10 aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit bestehen. Falls nötig, können auf ihren Außenflächen zusätzliche Kühlrippen oder Kühlschlangen angeordnet sein.

Mit 15 sind aus unmagnetischem Material bestehende Metallplättchen bezeichnet, die in radial und axial verlaufende Schlitze der verdickten Bereiche 8 eingesetzt sind, wobei die Schlitztiefe der Tiefe der Ausnehmungen 6 entspricht. Diese Maßnahme, die zu einer zusätzlichen Unterdrückung einer störenden Durchkopplung vom Ausgang auf den Eingang der Röhre dient, ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zwischen den Polschuhringen 3 und den Bereichen 8 noch ein geringer Luftspalt besteht.

An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, daß eine erfindungsgemäße Anordnung gleichzeitig eine Homogenisierung des Feldverlaufs bewirkt, wie es etwa bisher durch die sogenannten Homogenisierungsrohre erzielt wurde. In den trapezförmigen Pol

schuhansätzen finden nämlich tangential Feldkomponenten einen magnetischen Kurzschluß vor und werden damit eliminiert.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es insbesondere möglich, neben einer anderen Formgebung der ringförmigen Ausnehmungen 6 die Vakuumhülle 1 aus einem beliebigen anderen weichmagnetischen Mate, rial herzustellen, welches neben einer genügend mechanischen Stabilität eine Vakuumdichtigkeit gewährleistet.

Claims (8)

Patentansprüche: ·

1. Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, mit einem sie umgebenden Permanentmagnetsystem zur Erzeugung eines sich in axialer Richtung erstreckenden räumlich periodischen Magnetfeldes, wobei weichmagnetische Polschuhe auf die metallische Vakuumhülle der Röhre aufgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus weichmagnetischem Material bestehenden Vakuumhülle (1) der Röhre jeweils im Bereich zwischen benachbarten Polschuhen (5) in Umfangsrichtung verlaufende ringförmige Ausnehmungen (6) vorgesehen sind.

2. Laufzeitröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (5) ringförmig ausgebildet und zwischen in axialer Richtung abwechselnd entgegengesetzt zueinander magnetisierte Permanentmagnetringe (3, 4) eingesetzt sind.

3. Laufzeitröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumhülle (1) aus einer Fe-Ni-Co-Legierung besteht, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen Vacon und Kovar erhältlich ist.

4. Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem aus zwei jeweils aus Halbringen aufgebauten auf die Vakuumhülle der Röhre aufsetzbaren Hälften besteht.

5. Laufzeitröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften des Magnetsystems von einem sie anliegend umgebenden Gehäuse aus gegeneinander veräpannbaren Schalenteilen (9, 10) zusammengehalten sind.

6. Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (S) eine größere radiale Ausdehnung als die ringförmigen Permanentmagnete (3,4) haben.

7. Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen benachbarten Ausnehmungen (6) angeordneten verdickten Bereiche (8) der Vakuumhülle (1) axial und radial verlaufende bis zur Tiefe der Ausnehmungen reichende Schlitze (15) aufweisen, in die nichtmagnetische sich längs des größten Teils der Vakuumhülle erstreckende Metallplättchen eingesetzt sind.

8. Laufzeitröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplättchen als an die Polschuhe anfedernde Federplättchen ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen