DE2012974A1 - Permanent magnet system for generating at least two consecutive and opposing magnetic fields for the bundled guidance of an electron beam, especially for traveling field tubes - Google Patents

Permanent magnet system for generating at least two consecutive and opposing magnetic fields for the bundled guidance of an electron beam, especially for traveling field tubes

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DE2012974A1 DE19702012974 DE2012974A DE2012974A1 DE 2012974 A1 DE2012974 A1 DE 2012974A1 DE 19702012974 DE19702012974 DE 19702012974 DE 2012974 A DE2012974 A DE 2012974A DE 2012974 A1 DE2012974 A1 DE 2012974A1
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Description

Permanentmagnetsystem zur Erzeugung mindestens zweier hintereinanderliegender und einander entgegengesetzter Magnetfelder für die gebündelte Führung eines Elektronenstrahls, insbesondere für WanderfeidröhrenPermanent magnet system for generating at least two successive and opposing magnetic fields for the bundled guidance of an electron beam, especially for Wanderfeidröhren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Permanentmagnetsystem zur Erzeugung mindestens zweier in Längsrichtung des Systems hintereinanderliegender, einander entgegengesetzt gerichteter Magnetfelder für die gebündelte Führung eines Elektronenstrahls über eine längere Wegstrecke, insbesondere für Wanderfeldröhren, mit symmetrisch zur Systemachse angeordneten Permanentmagneten, die in Ebenen senkrecht zur Systemachse magnetisiert sind und deren'der Systemachse abgewandte Pole durch V/eicheisenbrücken magnetisch miteinander verbunden sind, welche zumindest an den beiden Stirnseiten des Systems mit zur Systemachse hin ,sich erstreckenden Y/eichcisenteilen versehen ,sind, die jeweils eine weichmagnetische Blende bilden, und wobei die Permanentmagnete zwischen zwei einander benachbarten weiehmagnetischen Blenden in geschlossenen Reihen hintereinander angeordnet sind und in ihrer Ausdehnung senkrecht zur Systemachse von der Mitte der' geschlossenen Reihen zu deren beiden Enden hin abnehmen. . ■The present invention relates to a permanent magnet system for generating at least two in the longitudinal direction of the system of consecutive, oppositely directed magnetic fields for the bundled guidance an electron beam over a longer distance, especially for traveling wave tubes, with symmetrical to System axis arranged permanent magnets, which in planes are magnetized perpendicular to the system axis and their'der Poles facing away from the system axis are magnetically connected to one another by V / eicheisenbrücken, which are at least connected to the both end faces of the system towards the system axis extending Y / oak parts are provided, each form a soft magnetic screen, and wherein the permanent magnets between two adjacent soft magnetic Apertures are arranged one behind the other in closed rows and their extent is perpendicular to the system axis of the middle of the 'closed rows towards both ends decrease. . ■

Ein derartiges Permanentmagnetsystem, welches insbesondere für die sogenannte Reversed-field-Fokussierung Verwendung finden kann, ist bereits aus der deutschen Offenlegungsschrif t 1 491 445 bekannt. Bin Stufenmagnetsystem gemäß dieser Offenlegungsschrift hat gegenüber den vorbekannten Magnetsystemen mit axial magnetisierten Magnetrohren oder -ringen den Vorteil einer beträchtlichen G-ewichtserspärnis beim Aufbau eines Magnetsystems vorgegebener Länge und Feldstärke auf der Achse.Such a permanent magnet system, which is used in particular for so-called reversed field focusing is already known from German Offenlegungsschrift 1 491 445. Am step magnet system according to this laid-open specification has compared to the previously known Magnet systems with axially magnetized magnet tubes or rings have the advantage of a considerable saving in weight when building a magnet system of a given length and field strength on the axis.

1098417081510984170815

VPA Ί/ ι7'·/(!<'?: VPA Ί / ι7 '· / ( ! <' ?:

Mtr/Bi it /t>,\-}'{'· BADMtr / Bi it / t>, \ -} '{' · BAD

Dieses bereits vielfach mit großem Erfolg bewährte Stufenmagnetsystem bietet jedoch im Anwendungsfall der Reversedfield-Fokussierung die Schwierigkeit, daß das magnetische Potential im Bereich der den Feldumkehrpunkt flankierenden Mittelmagnete nur mehr sehr langsam kulminiert, so daß die im Umkehrbereich erzielbare Feldsteilheit nicht allzugroß werden kann.This step magnet system, which has proven itself many times over with great success however, offers reversed-field focusing when used the difficulty that the magnetic potential in the area of the flanking the field reversal point Center magnets only culminate very slowly, so that the field steepness that can be achieved in the reversal area is not can get too big.

Die Feldsteilheit der Reversed-field-Fokussierung wird durch die Raumladungskraft des zu fokussierenden Strahls bedingt, so daß für manche Anwendungsfälle bei einem Stufenmagnetsystem gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 1 491 die erzielbare Feldsteilheit im Umkehrbereich kleiner sein könnte als sie aufgrund der Raumladungskräfte des Strahls nötig wäre.The field steepness of the reversed field focusing is by the space charge force of the beam to be focused conditional, so that for some applications in a step magnet system according to the German Offenlegungsschrift 1 491 the achievable field steepness in the reversal area could be smaller than it due to the space charge forces of the beam would be necessary.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, das bekannte Stufenmagnetsystem so auszugestalten, daß zusätzlich zur einstellbaren Dimensionierung des Gesamtfeldes die Feldsteilheit im Umkehrbereich bzw. in den Umkehrbereichen, beliebig einstellbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Permanentmagnetsystem der eingangs erwähnten Art gemäß vorliegender Erfindung vorgesehen, daß die den Feldumkehrpunkt flankierenden Permanentmagnete in Abstand voneinander angeordnet sind und daß in diesem Bereich axial in Richtung der jeweiligen Feldabschnitte magnetisierte durch eine weichmagnetische Polplatte getrennte Permanentmagnetringe eingesetzt sind.The present invention has therefore set itself the task of to design the known step magnet system so that in addition to the adjustable dimensioning of the total field the field steepness in the reversal area or in the reversal areas can be set as required. To solve this problem is provided in a permanent magnet system of the type mentioned according to the present invention that the permanent magnets flanking the field reversal point are arranged at a distance from one another and that in this area axially magnetized in the direction of the respective field sections separated by a soft magnetic pole plate Permanent magnet rings are used.

Um einerseits das Feld der zusätzlichen axial magnetisierten Permanentmagnetringe voll auszunutzen und andererseits das durch die Gtufenmagnete erzeugte Hauptfeld nicht zu stören, soll der Außenradius der Permanentmagnetringe vorzugsweise nicht größer sein als der Abstand der freien Enden der benachbarten, senkrecht zur Achse magnetisierten Permanentmagnete und der Abstand der einander abgekehrten PolflächonOn the one hand to fully utilize the field of the additional axially magnetized permanent magnet rings and on the other hand that not to disturb the main field generated by the step magnets, the outer radius of the permanent magnet rings should preferably not be larger than the distance between the free ends of the neighboring, Permanent magnets magnetized perpendicular to the axis and the distance between the opposite pole faces

/i ι. i7y«K...'.j 10984 1 /081 5 BAD/ i ι. i7y «K ... '. j 10984 1/081 5 BA D

der Permanehtmagnetringe im v/esentliehen gleich, dem, oder kleiner als der, Abstand der benachbarten-Permanentmagnete.the permanent magnet rings in v / esentliehen equal to, or smaller than the distance between the neighboring permanent magnets.

In Weiterbildung derErfindung ist vorgesehen, daß die freien Polflächen der Permahentmagnetringe und die freien. Polflächen der benachbarten Permanentmagnete durch v/eichmagiie tische Führungsstücke miteinander Verbunden sind, wobei die Weicheisenschiene vorzugsweise an den\Stirnflachen derPermanentmagnetringe anliegende Ringscheiben mit angewinkelten-. Seitenflansehen sind. -: -..,.,■."-.-■■" " .- ■■-■"-■■' In a further development of the invention it is provided that the free pole faces of the permanent magnet rings and the free. Pole faces of the adjacent permanent magnets are connected to one another by means of calibrating magic guide pieces, the soft iron rail preferably having annular disks resting on the end faces of the permanent magnet rings with angled. Side flans are. -: - ..,., ■. "-.- ■■"".- ■■ - ■" - ■■ '

Anhand des in der Zeichnung'schematisch' dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalennaher erläutert werden.On the basis of the exemplary embodiment shown 'schematically' in the drawing, the invention will be described below with further Features are explained in more detail.

Auf der Weicheisenschiene β sind senkrecht zur -Achse" der Anordnung magnetisierte dicht aneinandergereihte Permanentmagnete 7,' 71 mit gleichnamigen Polen aufgesetzt, wobei die beiden inneren, bei einem üblichen Stufenmagnetsystern dicht aneinanderliegenden Permanentmagnete 71 in Abstand voneinander liegen. Zur Vermeidung eines Streuflusses ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der dem Abstand der inneren Permanentmagnete 7 entsprechende Teil der äußeren Weicheisenschiene aus einem unmagnetischen Verbindungsstück 5 hergestellt,. An den beiden Stirnflächen des Magnetsystems sind an.den Schienen weichmägnetische Blenden 1 befestigt. An den inneren .Permanentmagneten 71" sind v.ber weichmägnetische Führungs stücke 2, die aus einem Ringteil 21 mit angesetztem Flansch 22 bestehen, axial magnetisierte Permanentringe 3 gehaltert, die durch eine relativ dünne Polplatte 4 voneinander getrennt sind. Die Ringmagnete 3, die Polplatte 4 und die Führungsstücke 2 werden jeweils nach dem gewünschten Feldverlauf im "ürnkehrbereich bemessen.On the soft iron rail β are perpendicular to the axis "of the arrangement magnetized closely lined-up permanent magnets 7, '71 with poles of the same name are attached, the two inner ones, in the case of a conventional step magnet system, lying close to one another Permanent magnets 71 at a distance from each other lie. To avoid a leakage flux is in the present Embodiment of the part of the outer soft iron rail corresponding to the distance between the inner permanent magnets 7 made of a non-magnetic connector 5 ,. At the two end faces of the magnet system are on the rails soft magnetic diaphragms 1 attached. On the inner permanent magnet 71 "are about soft magnetic guide pieces 2, the consist of a ring part 21 with attached flange 22, axially magnetized permanent rings 3 supported by a relatively thin pole plate 4 are separated from each other. The ring magnets 3, the pole plate 4 and the guide pieces 2 are in the "turning area" according to the desired course of the field measured.

Die vorliegende Erfindung ist nicht ,auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es neben dem Aufbau eines Magnetsystems zur quasi-periodischen Fokussierung, durch Aneinandersetzen erfindungsgemäßer Reversed-field-The present invention is not limited to that illustrated Embodiment limited. This is how it is next to the structure a magnet system for quasi-periodic focusing, by juxtaposing reversed field according to the invention

109841/0815109841/0815

VPA 9/I7O/OO22 - 4 - 1K1M VPA 9 / I7O / OO22 - 4 - 1K1M

' BAD ORIGINAL'BAD ORIGINAL

— Λ —- Λ -

Einheiten, auch möglich, das Magnetsystem durch Auftreten längs einer durch die Achse gehenden Ebene aufklappbar zu gestalten. Bei einer derartigen aufklappbaren Gestaltung des Magnetsystems kann es vorteilhaft sein, die Permanentringe 3, die Polplatte 4 und die Führungsstücke 2 aentrisch auf der Vakuumhülle der Röhre zu befestigen und lediglich den die Weicheisenschienen 6, die Stirnblenden 1 und die senkrecht zur Achse magnetisierten Permanentmagnete 7, 71 enthaltende Teil des Magnetsystems aufklappbar zu gestalten,Units, also possible, the magnet system by appearing along a plane passing through the axis to make it foldable. With such a hinged design of the magnet system, it can be advantageous be, the permanent rings 3, the pole plate 4 and the guide pieces 2 aentrically on the vacuum envelope to attach the tube and only the soft iron rails 6, the front panels 1 and the vertical to design part of the magnet system containing permanent magnets 7, 71 which are magnetized to the axis,

7 Patentansprüche
1 Figur7 claims
1 figure

BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM

VPA 9/170/0022 mO9841'/IQ)SIS -5VPA 9/170/0022 mO9841 '/ IQ) SIS -5

Claims (7)

. -· P a t e η t a η s ρ r ü c h e. - P a t e η t a η s ρ r ü c h e M y-Permanentmagnetsystem zur Erzeugung mindestens zweier in Längsrichtung des Systems hintereinanderliegender, einander entgegengesetzt gerichteter Magnetfelder für daie gebündelte Pührung eines Elektronenstrahls über eine längere Wegstrecke, insbesondere für Y/anderfeldröhren, mit symmetrisch zur Systemachse angeordnetenM y permanent magnet system for generating at least two in the longitudinal direction of the system, one behind the other, oppositely directed magnetic fields for because the focused guidance of an electron beam over a longer distance, especially for Y / other field tubes, with arranged symmetrically to the system axis \ Permanentmagneten, die in Ebenen senkrecht zur Systemachse magnetisiert sind und deren der Systemachse abgewandte Pole durch Weicheisenbrücken magnetisch miteinander verbunden sind, welche zumindest an den beiden Stirnseiten des Systems mit zur Systemachse hin sich erstreckenden Weieheisenteilen versehen sind, die jeweils eine v/eich- ^ magnetische Blende bilden, und wobei die Permanentmagnete zwischen zwei einander benachbarten weichmagnetischen Blenden in geschlossenen Reihen hintereinander angeordnet sind und in ilssr Ausdehnung senkrecht zur Systemachse von der Mitte der geschlossenen Reihen zu deren beiden Enden hin abnehmen, dadurch gekennz ei e h η et", daß die den Peldumkehrpunkt flankierenden Permanentmagnete (71) in Abstand voneinander ange-■ ordnet sind und daß in diesem Bereich axial in Richtung der jeweiligen.Peldabschnitte magnetisierte durch eine weichmagnetische Polplatte (4) getrennte Permanentmagnetringe (5) eingesetzt sind. \ Permanent magnets, which are magnetized in planes perpendicular to the system axis and whose poles facing away from the system axis are magnetically connected to one another by soft iron bridges, which are provided with soft iron parts extending towards the system axis at least on the two end faces of the system, each of which has a v / calibrating ^ Form magnetic diaphragm, and the permanent magnets between two adjacent soft magnetic diaphragms are arranged one behind the other in closed rows and decrease in their extent perpendicular to the system axis from the center of the closed rows to their two ends, characterized in that the The permanent magnets (71) flanking the field reversal point are arranged at a distance from one another and that in this area axially in the direction of the respective field sections magnetized permanent magnet rings (5) separated by a soft magnetic pole plate (4) are inserted. 2. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e η n-z e ic h η e t , daß der Außenradius der Permanentmagnetringe (3) nicht größer ist als der Abstand der freien Enden der benachbarten, senkrecht zur Achse magnetisierten Permanentmagnete (71).2. Permanent magnet system according to claim 1, characterized g e k e η n-z e ic h η e t that the outer radius of the Permanent magnet rings (3) is not greater than the distance between the free ends of the neighboring, perpendicular to the axis magnetized permanent magnets (71). ; - BAD ORIGINAL; - BAD ORIGINAL VPA 9/170/0Ö22 -■■■-'.■-■■ - 6 -VPA 9/170 / 0Ö22 - ■■■ - '. ■ - ■■ - 6 - 1098417081510984170815 2Ü129742Ü12974 l-l- 3. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand der einander abgekehrten Polflächen der Permanentmagnetringe im wesentlichen gleich dem oder kleiner als der Abstand der benachbarten Permanentmagnete ist.3. Permanent magnet system according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the distance between the opposite pole faces of the permanent magnet rings is substantially is equal to or less than the distance between the adjacent permanent magnets. 4. Permanentmagnetsystem nach, einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g el.k ennzeiehnet , daß die freien Polflächen der Permanentmagnetringe (3) und die freien Polflächen der benachbarten Permanentmagnete (71) durch weichmagnetische Führungsstücke (2) miteinander verbunden sind.4. Permanent magnet system according to one of claims 1 to 3, thereby g el.k ennzeiehnet that the free pole faces of the permanent magnet rings (3) and the free pole faces of the neighboring permanent magnets (71) with soft magnetic guide pieces (2) are connected. 5. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß die an den Stirnflächen der Permanentmagnetringe anliegende Ringscheiben (21) mit angewinkelten Seitenflanschen (22) sind.5. Permanent magnet system according to claim 4 »characterized in that the at the end faces the permanent magnet rings are ring disks (21) with angled side flanges (22). 6. Laufzeitröhre mit einem Permanentmagnetsystem nach einem6. Runtime tube with a permanent magnet system after a der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnetringe (3), die sie trennende Polplatte (4) und die an den Stirnflächen befestigten Führungsstücke (2) zentrisch auf der Vakuumhülle einer im System untergebrachten Röhre montiert sind, während das die senkrecht zur Achse magnetisieren Permanentmagnete (7»71) enthaltende Magnetsystem aufklappbar ausgebildet ist.of claims 1 to 5, characterized in that that the permanent magnet rings (3), the pole plate (4) separating them and the guide pieces attached to the end faces (2) are mounted centrally on the vacuum envelope of a tube housed in the system, while the the permanent magnets magnetize perpendicular to the axis (7 »71) containing magnet system is designed to be hinged. 7. Permanentmagnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß die weichmagnetische Schiene (6) im Bereich der Permanentmagne^- ringe ein nichtmagnetisches Verbindungsstück (5) enthält.7. Permanent magnet system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the soft magnetic rail (6) in the area of the permanent magnet ^ - rings contains a non-magnetic connector (5). BAD ORIGINAL 9/170/0022 ,09841/0815 BAD ORIGINAL 9/170/0022 , 09841/0815
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