DE1990434U - Innerhalb eines Vakuumgefaßes ange ordnetes rauscharmes Elektronenstrahlerzeugungssystem - Google Patents

Description

A.Il 16 46* H 5.

Telefunken Patentverwertungsgesellschaft

mit b6schränkter Haftung Ulm (Donau), Elisabothenstr» 3

Ulm/Donau, d, 31» Aug. 1962 FE/Pt-Am/Re U 170/62

Innerhalb eines Vakuumgefässes angeordnetes rauscharmos Elektrojrxenstrahlerzeugungssystem

[\jeuetuh,.

Die- Bä?^SrSidii»4. besieht sich auf ein innerhalb eines Valcuurago~ fnsses angeordnetes rauscharraes Elektronenstrahlorzeugungssystorn, bestehend aus Kathode, Fokussiorungseloktroda, mohre« ron lochschoibenförmigen Anodenelektrodon, und einer einen gloichfGldfroiGxn. Trifträum bildendon Triftelektrode, die in Strahlrichtung hintereinandorliegend angeordnet-und den Elektronenstrahl umfassend ausgebildet sind, insbesondere für rauscharme Lauffeldröhren.

Es ist bereits bekannt, bei rauscharmen Lauffeldröhren anschliessond an die Kathode und nach der Fokussierungselektrode mohro.ro schoibonförmigo im allgemeinen auf unterschiedlichen

moist positiven Potentialen liegende Elektroden vorzusehen. Derartige Elektrodenanordnung sind als Transformntionsglioder bekannt, Sie dienen dazu, einen verlängerten Mehrgeschwin™ digkeitsboreich der Elektronen unmittelbar vor der Kathode zu ermöglichen= Als Mehrgeschwindigkeitsberoich bezeichnet man dabei den Beroich, in dem die Abweichung der Elektronen von der mittleren Geschwindigkeit von der gleichen Grössenordllung ist wiö die mittlere Geschwindigkeit der Elektronen selbst.

Es ist weiterhin bekannt, anschliossend an den Transformstionsboroieh bei derartigen Elektronenstr.ahlerzeugungssystemen einen feldfreien Triftraum vorzusehen. Ein solcher Trifträum besteht üblicherweise aus einer vorwiegend rohrförmigen und im allgemeinen auf dem Potential der Verzögerungsleitung liegenden Elektrode, die den Elektronenstrahl auf einer längeren Wegstrecke umgibt und ihn gegen elektrische Felder abschirmt.

Die vorliegende ferjrär gibt nunmehr ein neuartiges Eloktrononstrahlerzougungssystem an, mit dessen Hilfe es ermöglicht wird, eine weitere Reduzierung des Rauschfaktors dos Elektronenstrahlos zu erzielen.

Gernä'ss der --atg wird vorgeschlagen, dass die Elektronen«

strahldurchtrittsöffnung der der Kathode zugewandten ersten Anodenelektrode durch verlängerte Ausbildung in strahlaxialer Richtung als zusätzlicher Triftraum ausgebildet ist.

Anhand des in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Egfindttag im folgenden näher erklärt werden.

Die Figur 1 zeigt ausschnittsweise die einzelnen Elektroden eines rauscharraen Strahlerzeugungssystems für eine Lauffeldröhre mit sehr niedrigem Rauschfaktor. Der Elektronenstrahl geht von der Emissidnsfläche 8 der Kathode 1 aus und durchläuft nacheinander die Fokussierungselektrode 2, die erste Anode 3» die zweite Anode 4. und die dritte Anode 5» und tritt in die Triftelektrode 6 ein. Auf den Triftraum folgt bei einer Lauffeldröhre üblicherweise eine z.B. als Wendelleitung ausgebildete Verzögerungsleitung, die von dem letztlich in einer Kollektorelektrode aufgefangenen Elektronenstrahl durchlaufen wird. \ ■ ' ■■...-'. "

Die Triftelektrode 6 besteht beispielsweise aus einer zylindrischen auf Verzögerungsleitungspotential liegenden Elektrode j an deren einer oder beiden Stirnseiten eine Lochscheibe angeordnet sein kann. Die einzelnen im allgemeinen auf Verschiedenen positiven Potentialen liegenden Anoden 3» 4 ^und 5 können

lochscheibenförmig ausgebildet sein, wie dies in der Abbildung· dargestellt ist. Sie bilden zusammen mit dem Triftraum und der Fokussiorumgselektrode den sogenannten Transformations·» be-reich. Statt der in der Abbildung dargestellten drei Anoden können auch mehrere Anodenelektroden vorhanden sein» Die erzielte Wirkung mit drei Anodenelektroden im Vergleich zum Pertigungsaufwand hat sich jedoch als besonders günstig gezeigt

Die Kathode besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem einseitig geschlossenen Röhrchen, dessen geschlossene Stirnseite mit Emissionsmaterial 8 bedeckt ist. Es ist auch möglich, die Stirnseite der Kathode nur teilweise z.B. nur ringförmig mit Emissionsmaterial zu belogen. Die Strahldüsentrittsöffnung der Fokussierungselektrode 2 kann entweder im Bereich der Ebene der Emissionsfläche oder aber beispielsweise wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt etxvas !zurückgesetzt und die Kathode umgebend angeordnet sein« Die etwas zurückgesetzte Anordnung der Fokussierungselektrode 2 dient zur Erzeugung eines sogenannten entarteten Feldverlaufs, der zur Erzielung einer weiteren Verbesserung des Rauschfaktors angewendet werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt die Kathode 1 durch die Öffnung der kegelstumpfmantelförmig ausgebildeten Fokussierungselcktrode 2 hindurch, derart, dass die Emissionsfläche der Eloktronondurchtritts-

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Öffnung der ersten Anode gegenübersteht.

Gemä'ss der. Erfindung ist nun. im Bereich der ersten Anode 3 ein zusätzlicher Triftraum vorgesehen, mit dessen Hilfe es möglich ist, den. Rauschfaktor eines Elolctronenstrahleraeugungssystems dor oben beschriebenen Art weiter zu vermindern. Der Trifträum kann vorzugsweise mit Hilfe eines rohrförmigen Elektrodenteiles 7 erzeugt werden., Der -Rohrabschnitt 7 bildet eine in arxialer Richtung verlängerte Strahldurchtrittsöffnung der Elektrode 3? innerhalb welcher sich der Elektronenstrahl in einem Raum mit angenähert konstantem elektrischen Gleichfeld bewegt.

Durch entsprechende Wahl der axialen Länge des Triftrohres 7 sowie des ascialen Abstand©s des Triftrohres 7 von der Emissionsfläche 8 der Kathode kann die rauschvermindernde Wirkung dos Triftrohres beeinflusst werden» Die Abmessungen des Triftrohres richten sich im wesentlichen nach der Frequenz, bei der die Röhre betrieben worden soll und nach der Stromdichte dos Elek~- tronenstrahles, Bei einer Wanderfeldröhre für 3 GIfe betrug die

Strahlstromdichte etwa 20 mA/ci , die Länge des Triftrohres etwa 1,2 mm, der Durchmesser de.s Triftrohros I₅5 ram und dor Abstand dos Triftrohres von der Emissionsfläche der Kathode etwa 0,4 mm« Der Abstand ssur zweiten Anode betrug etwa k mm.

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Claims (6)

P.A.273 646-11.5.68 S c (λ, υ Ρ—st—t—θ—«τ—t ansprüche

1) Innerhalb eines Vakuumgefässes angeordnetes rauscharmes ISiektronenstrahlerseugungssystem, bestehend aus Kathode, Fokussiorungselektrode, mehreren lochscheibenförmigen Anodenelektroden und einer einen gleichfeldfroien Triftraum bildenden Triftelektrode, die in. Strahlrichtung hintereinanderliegend angeordnet und den Elektronenstrahl umfassend ausgebildet sind, insbesondere für rauscharm© Lauffeldröhren, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronenstrnhldurchtrittsoffnung der der Kathode zugewandten ersten Anodenelektrode durch verlängerte Ausbildung in strahlaxialer Richtung als zusätzlicher Triftraum ausgebildet ist»

2) Eloktroncnstrahlersseugungssystera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elo-ktronenstrahldurchtrittsöffnung der ersten Anodenolcktrode aus- einem rohrförmigen Metallteil besteht .-'■'■■

3) Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch .gekennzeichnet ₉ dass die erste Anodenelektrodo kegel-" stwmpfinantelförmig'ausgebildet, ist,,

4) Elektronenstrah3.erzeugungssystem nach einem der Ansprüche

bis 3? dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiorungselektrode lochscheiben!!* ö'rtnig odor kegelmauielstumpfförmig ausgebildet und derart angeordnet ist, dass ihro Öffnung die Kathode an sinor zur Emissionsfleiche axial versetzten Ebene umgibt«.

5) Eloktronenstrahlorzeugungssystoin nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus einem Röhrchen besteht, dessen eine Stirnseite abgeschlossen und mit EiMissionsmatorial bedeckt- ist»

6)'. Elektrononstrah-lorzougungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 59 dadurch gekennzeichnet, dass drei Anodenelektroden vorgesehen sind».