DE2259321A1 - Klystron - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J23/14—Leading-in arrangements; Seals therefor
- H01J23/15—Means for preventing wave energy leakage structurally associated with tube leading-in arrangements, e.g. filters, chokes, attenuating devices
Landscapes
- Microwave Tubes (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
DFt: MÜLLER-BORE DlPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL
DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW
* 4. DEZ. 1972 E 1083
English Electric Valve Company Limited
106, Waterhouse Lane
Chelmsford., Essex CMl 2PF
Chelmsford., Essex CMl 2PF
"Klystron
Die Erfindung bezieht sich auf Klystrons der mit einem Metall-Isolationsmantel versehenen Art, d.h. der Art von
Klystrons, bei denen der Elektronenstrom nach dem Passieren
der Laufzeitröhren des Klystrons in einen hohlen Kollektorraum eintritt, der von dem benachbarten Ende der letzten
Laufzeitröhre durch ein Bauteil aus Isolationsmaterial - im allgemeinen aus Keramikmaterial — getrennt ist, das
einen Teil des vakuumhaltenden Mantels des Klystrons darstellt.
Bei einem Klystron dieser Bauart kann, wenn die Röhre in Betrieb ist, Hochfrequenzstrahlung durch den Spalt zwischen
der letzten Laufzeitröhre und dem Kollektor entweichen und dadurch die Röhre zu einer Störquelle für benachbarte andere
Apparate werden lassen, wenn nicht Kittel vorgesehen werden,
™ 4098 16/06 82
ORIGfNAL
8 München 22, Robert-Koch-Straee 1 7 Sluttgart-Bad Cannstatt, MarktstraBe
die diese Abstrahlung verhindern. Fig. 1 der Zeichnungen stellt schematisch, teils in einem durch die Mitte geführten
Schnitt, in dem für das Verständnis erforderlichen Umfang einen bekannten Aufbau für ein Klystron dar, das in der erwähnten
Weise konstruiert ist. Die Figur gibt die einander benachbarten Enrien der letzten Laufzeitröhre und des Kollektors
in Verbindung mit -den neben dem Spalt zwischen der Laufzeitröhre und dem Kollektor befindlichen Teile wieder. Diese
bekannte Konstruktion ist nicht nur wirtschaftlich und einfach herzustellen und ist übersichtlich aufgebaut, sondern
hat, wie sich später zeigen wird, den wesentlichen praktischen Vorzug, daß keine kleinen Abstände zwischen Teilen innerhalb des
evakuierten Mantelraums vorgesehen werden müssen, keine engen Fertigungstoleranzen erforderlich sind und keine Kurzschlüsse
infolge tetnper&turbedingter Ausdehnung oder Verformung zu
erwarten sind.
Zum besseren Verständnis der Erfindung soll zunächst die bekannte Kor^truktion nach Fig. 1 beschrieben werden. In dieser
Figur ist das dem Kollektor nächstgelegen? F.nce der letzter:
Laufzeitröhre des Klystrons mit 1 bezeichnet, während 2 aen
Hohlraumkollektor kennzeicnnet. Das der genannten Laufzeitröhre nächstgelegene Ende des Kollektors ist in üblicher .'/eise
nach innen abgeschrägt. 3 be^eic^net eine am Elektroneneingangsende
des Kollektors angebrachte Kappe, die das Zurücklaufen
von Elektronen zur L^Uzai^öhre unterbindet. Die
Kappe definiert die Eingangsöffnung in den Kollektor, cer im
gezeichneten Beispiel mit einem Kühlwassermantel versehen ist. Der das Kühlwasser aufnehmende Raum ist mit 'N bezeichnet.
Dabei handelt es sich um den Haum zwischen dem Kollektor 2 und den mit 4 und 5 gekennzeichneten Bauteilen, und in aem
Kühlwasserraum ist eine Trennwand 6 vorgesehen, die das Wasser zum Aufsteigen an der einen und zum -absteifen an der, anderen
Wandseite veranlaßt, "va der' V/assermantel bis praktisch an
das Enoe des Kollektors reicht, fir.ciet eine sehr wirkungs-
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volle wasserkühlung statt. Perner ist um die Laufzeitröhre 1 eir. wassergefällter Haum W herumgeführt.
lie Laufzeitröhre 1 ist. in einem Halterungsflansch 7 aus
ferromagnetischem 7/erkstoff angeordnet, und dieser Flansch
biloet einen Seil des üblichen Pokussierungs-Magnetkreises des Klystrons. Der Plansch 7 liegt mit Abstand parallel zu
den i'eilen 3 und 4· Zwischen dem Plansch 7 und einem Plansch
i ist ein ii-eramikzy linder 8 vorgesehen, der außerhalb der
Außenwand des Wassermantels des Kollektors liegt. Der Zylinder 8 ist mit einer Metallbeschichtung M- auf der Innen- und
der .außenseite versehen.. Diese Beschichtungen können beispielsweise
durch Metallisieren mit Einbrennen von Molybdän und anschließendem Nickelplattieren hergestellt werden. Die
innere Beschichtung endet kurz vor dem dem Plansch 9 zugewandten Ende des Zylinders 8 und die' Außenbeschichtung kurz
vor dem dem Plansch 7 zugewandten Ende dieses Zylinders. Ler Zylinder S wird in seiner Lage durch einspringende Metallringe
10 und 11 an seinen Encen gehalten! jeder Metallring ist zweiteilig, und die Teile werden an der Stelle ihres
Aufeinandertreffen zusammengeschweißt, so daß eine -vakuumsichere
Abdichtung entsteht', ferner ist der innenliegende dieser beiden Ringe abgekantet und in der dargestellten
Weise an dem Keramikteil angebracht.
Die Außenseite des Blngteils 10 ist mit einer dünnen- Schicht
Isolierband 12 bewickelt, etwa mit Polyester-Hochspannungsband,
das außerdem über die Kante des Ringteils nach innen gezogen ist, wie sich aus der Pigur ergibt. Über dem Band
liegt eine Hülle aus Aluminium- oder einer anderen geeigneten Metall-Polie, die gegenüber dem Rin^teil 10 durch das
Band isoliert ist, aber guten elektrischen Kontakt mit der Metallbeschichtung auf der Außenseite des Keramikzylinders
8 besitzt. Ein herumgeführtes, gespanntes elastisches Band 14 aus Keoprenkautschuk oder dergl. hält den guten elektri-
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sehen Kontakt aufrecht. Ein entsprechendes, aber breiteres
elastisches Band I5, das die Ringteile 10 und 11 überdeckt, drückt die Folie 13 eng gegen das Band 12 und stellt
ein° äußere Abdeckung zwischen den genannten Ringteilen und 11 dar. Die innere Beschichtung M auf dem Keramikzylinder
8 hat guten elektrischen Kontakt mit dem Ringteil 10, während die Außenbeschichtung M in gutem elektrischen Kontakt
mit dem Ringteil 11 steht.
Man sieht, daß diese bekannte Konstruktion bewirkt, daß eine Hochfrequenzübertragungsleitung bereitgestellt wird, die,
wie durch die mit Pfeilen versehene gestrichelte Linie TL angedeutet ist, radial nach außen längs des Spalts zwischen
den Teilen 1 und 7 einerseits und den Teilen 3 und 4 andererseits verläuft, dann rechtwinklig zu diesem Bahnteil nach
unten zwischen den Teilen 5 und 8 hindurch, und danach mit
einer Wendung um 180° aufwärts längs des keramikerfüllten
Raums zwischen der inneren b^w. äußeren Beschichtung M, Diese
übertragungsleitung ist an ihrem äußeren Enäe, d.h. dem
außerhalb des Vakuums befindlichen Ende hinsichtlich der Hochfrequenz kurzgeschlossen durch den Kondensator, bei dem
das Band 12 das Dielektrikum und das Ringteil 10 bzw. die Folienumhüllung 13 die Elektroden darstellen. Wenn die elektrische
Länge dieser Übertragungsleitung eine halbe Wellenlänge (oder ein ganzzahliges "Vielfaches der halben Wellenlänge)
der vorgesehenen Arbeitsfrquenz des Klystrons beträgt, wirkt bei dieser Frequenz der Hochfrequenzkurzschluß, obwohl
er physikalisch gesehen außerhalb des Vakuums und am äußeren Ende der Übertragungsleitung liegt, als Hochfrequenzkurzschluß
am inneren Ende der Übertragungsleitung und schließt
somit effektiv den Kollektor hinsichtlich der Arbeits-Hochfrequenz unmittelbar an die benachbarte Laufzeitröhre an.
Theoretisch kann daher eine Hochfrequenzabstrahlung durch den Spalt vermieden werden.
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Im praktischen Betrieb zeigt es sich jedoch, daß, obwohl dip Hochfrequenzstrahlung bei den- meisten Frequenzen, innerhalb
des vorgesehenen Bandes von Arbeitsfrequenzen um di» Frequenz
f herum unterdrückt oder zumindest erheblich herabgesetzt wird, die Möglichkeit für das Auftreten einer beträchtlichen
Strahlung bei einer oder mehreren "Punkt"-Frequenzen innerhalb
des Arbeitsbandes besteht - im allgemeinen an den Enden
des Bandes, vor allem wenn es sich um ein breites Band handelt.
Tatsächlich hat sich in einigen Fällen gezeigt, daß die Strahlung an einer oder mehreren "Punkt"-Frequenzen stärker war,
wenn die genannten Strahlungsschutzmaßnahmen getroffen waren als wenn sie nicht vorgesehen waren. Die Gründe hierfür werden
nachstehend- untersucht.
Bei der bekannten Konstruktion nach Fig. 1 setzt sioh die
Übertragungsleitung, wie schon erwähnt, aus drei Abschnitten zusammen, und zwar dem Radialabschnitt längs des Spalts zwischen
dem Teil 7 einerseits und den Teilen 3 und 4,andererseits,
dem rechtwinklig dazu verlaufenden Abschnitt zwischen den Teilen 5 und 8 und dem abschließenden Abschnitt durch den
von dem Dielektrikum erfüllten Raum zwischen der inneren und der äußeren Beschichtung M. Dementsprechend wurde als KonstruktioKsprinzip
vorgesehen,' die Gesamtlänge dieser drei Abschnitte gleich einer kalben Wellenlänge der Frequenz f zu
machen, und die Abmessungen wurden so gewählt, daß dieses Kriterium erfüllt wurde. Bs gibt jedoch noch andere Faktoren
für die Wahl der Abmessungen der Teile eines Klystrons, insbesondere
das Erfordernis, die Form des Kollektors so zu wählen, daß die Wärme abgeführt werden kann. Bin weiterer
Faktor, der die Wahl der Abmessungen beeinflußt s ist die vorgesehene
Betriebsspannung; im allgemeinen sind zwei Röhren unterschiedlicher Betriebsspannung unterschiedlich zu dimensionieren,
auch wenn für beide die gleiche Arbeitsfrequenz vorgesehen ist. Wenn eine Röhre entworfen und mit Abmessungen
vorgesehen ist, die den verschiedenen in Betracht zu ziehenden
Faktoren gerecht werden, tritt in den meisten Fällen, praktisch in allen Fällen, w©nn es sieh um ein breites Band
von Arbeitsfrequenzen handelt, und obwohl die Abmessungen so s
gewählt sind, daß die elektrisch® Länge der Übertragungslei-.
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tung gleich einer halben Wellenlänge bei der Frequenz f ist, !
mindestens eine Punkt-Frequenz innerhalb dieses Bandes auf,
bei der die elektrische Länte der Übertragungsleitung einer
bei der die elektrische Länte der Übertragungsleitung einer
Viertelwellenlänge doer einem ungeradzahligen Vielfachen j
einer Viertelwellenlänge der fraglichen Punkt-Frequenz oder j
ihrer zweiten Harmonischen, d.h. der doppelten Punkt-Frequenz , j
entspricht. Für eine derartige Punkt-Frequenz erweist sich j
der durch den außerhalb des Vakuums liegende Kondensator ge- j
bildete Kurzschlußkreis als ein offener oder fast offener j
Hochfrequenzkreiß am inneren Ende der Obertragunsleitung, j
und bei der Punkt-Frequenz oder deren zweiter Harmonischer
tritt eine störende Strahlung auf. j
Gemäß der Erfindung ist ein Klystron mit Metallieolierung,
das einen Hohlraumkollektor aufweist, der als Abstandsstück j gegenüber dem benachbarten Ende der letzten Laufzeitröhre
ein Isolierteil besitzt, das Bestandteil des evakuierten
Mantels istf durch eine Einrichtung gekennzeichnet, die das \ Austreten von Hochfrequenzstrahlung aus dem Spalt zwischen ; der letzten Laufzeitröhre und dem Kollektor verhindert und j als Hochfrequenzübertragungsleitung ausgebildet ist, die j
das einen Hohlraumkollektor aufweist, der als Abstandsstück j gegenüber dem benachbarten Ende der letzten Laufzeitröhre
ein Isolierteil besitzt, das Bestandteil des evakuierten
Mantels istf durch eine Einrichtung gekennzeichnet, die das \ Austreten von Hochfrequenzstrahlung aus dem Spalt zwischen ; der letzten Laufzeitröhre und dem Kollektor verhindert und j als Hochfrequenzübertragungsleitung ausgebildet ist, die j
außerhalb dieses Spalts verläuft, die {hinsichtlich der
Hochfrequenz) an ihrem außerhalb des evakuierten fiaums des
Klystrons gelegenen äußeren Ende einen Kurzschlußkreis bildet, j deren elektrische Länge ein ganzzahliges (auch: einfaches)
Vielfaches der halben Wellenlänge bei der Zentralfrequenz
(f) des vorgesehenen Arbeitsfrequenzbandes des Klystrons beträgt, und die so dimensioniert ist, daß alle Frequenzen, , für die die elektrische Länge der genannten Leitung einem j ungeraden (auch: einfachen) Vielfachen der Viertelwellenlänge
der genannten Frequenz (f) oder deren zweiter Harmonischen
(2f) nahekommt, außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegen.
Hochfrequenz) an ihrem außerhalb des evakuierten fiaums des
Klystrons gelegenen äußeren Ende einen Kurzschlußkreis bildet, j deren elektrische Länge ein ganzzahliges (auch: einfaches)
Vielfaches der halben Wellenlänge bei der Zentralfrequenz
(f) des vorgesehenen Arbeitsfrequenzbandes des Klystrons beträgt, und die so dimensioniert ist, daß alle Frequenzen, , für die die elektrische Länge der genannten Leitung einem j ungeraden (auch: einfachen) Vielfachen der Viertelwellenlänge
der genannten Frequenz (f) oder deren zweiter Harmonischen
(2f) nahekommt, außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegen.
Die Organe, die diese Übertragungsleitung bileden, umfassen ■
vorzugsweise ein einstellbares Metallelement, das nicht Be- ; standteil des evakuierten Mantels des Klystrons ist und
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das (während der Herstellung) eingestellt werden kann, um der Montage der Teile des Klystrons (jedoch vor der Evakuierung)
an das montierte Klystron eine Hochfrequenzquelle angebaut werden kann, die eins !Frequenz liefert, die in einem
Frequenzband veränderbar ist, das mit dem vorgesehenen Band von Arbeitsfrequenzen übereinstimmt, daß das Auftreten von
Strahlung aus dem Spalt beobachtet und das anpaßbare Element verändert werden kann, bis die Strahlung in dem fraglichen
Frequenzband zum Verschwinden gebracht oder auf einen vertretbaren niedrigen Betrag reduziert worden ist„ wobei die
Notwendigkeit des Abänderns oder der Veränderung der Abmessungen
irgendeines Teils des Mantels des Klystrons zum Herbeiführen dieses Resultats entfällt.
Das einstellbare Element besteht vorzugsweise aus einem verformbaren
Metallteil innerhalb des isolierenden Teils des Mantels und befindet sich in einigem Abstand von dem Mantel,
so daß der genannte Endabschnitt der Leitung ein Dielektrikum
besitzt, das teilweise aus festem dielektrischem Material (dem Werkstoff des Isolierteils des Mantels besteht und teilweise
durch Vakuum gebildet wird (den Abstand zwischen dem Isolierteil und dem verformbaren Element, das Abstand von
der Innenwand des Isoliert.eils besitzt). Zwar ist es möglich, das genannte, mit Abstand anzubringende, einstellbare Metallelement
teleskopartig oder bsLgartig auszuführen, so daß es durch Verändern seiner physikalischen Länge — d.h· seiner
Länge parallel zu der Klystronachse - angepaßt werden kann, es ist aber sehr schwierig, dieses Element so auszuführen,
daß es die Länge, auf die es eingestellt ist, beizubehalten vermag, ohne daß man dabei die weitere Komplikation in Kauf
nehmen muß, eine Einstelleinrichtung vorzusehen, die dieses Element in der eingestellten Längserstreckung zwangsweise
zu halten vermag, und man ist zu dem Schluß gekommen, daß
eine solche zusätzliche Komplizierung die für die Vorrichtung aufzubringenden Kosten nicht zu rechtfertigen vermag.
Es ist daher vorzuziehen, das mit Abstand anzubringende
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einstellbare Element als einfachen Zylinder aus verformbarem Metall auszuführen und ihn in der erforderlichen
Weise zu verformen, inäem man ihn verbiegt, um den Abstand von der Innenwand des Isolierteils des Mantels zu verändern.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung iat das Isolierteil
des Mantels mit einer Metallbeschichtung versehen, die sich nur auf der Außenseite des Isolierteils befindet und mit
einem Metallteil des Klystronaufbaus nur auf einer Seite des Spalts verbunden ist, und ein verformbarer Metallzylinder,
der mit einem Metallteil des Klystronaufbaus nur auf
der anderen Seite verbunden ist, ist auf der Innenseite des Isolierteils mit Abstand von dessen Innenwand angebracht,
so daß die Gesamtlänge der Übertragungsleitung aus der Summe der Radialerstreckung des Spalts, der länge eines mit dem
Spalt in Verbindung stehenden Raums zwischen einem Abschnitt der Außenfläche des Kollektoraufbaus und dem genannten verformbaren
Zylinder und dem parallel zu der Achse des Klystrons liegenden Abschnitt der Trennung zwischen dem genannten Zylinder
und der Metallbeschichtung auf der Außenseite des Isolierteils besteht.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist kein
verformbares Teil vorgesehen, und das Isolierteil weist eine Metallbeschichtung lediglich auf seiner Außenseite auf und
ist mit einem metallischen Teil des Klystronaufbaus nur auf einer Seite des Spalts verbunden, wobei die Innenseite entweder
keinerlei Metallbeschichtung trägt oder vorzugsweise
mit einer Metallbeschichtung versehen ist, die nur den Teil der genannten Innenseite bedeckt, der sich im Bereich des
Spalts befindet, wobei ferner die genannte Beschichtung mit einem Metallteil des Klystrons auf der Seite des Spalts verbunden
ist, die nicht an die äußere Beschichtung angeschlossen ist. Der Grund, weshalb es vorzuziehen ist, eine kurze
innere Metallbeschichtung in der angegebenen Gegend vorzusehen (und die Innenbeschichtung nicht völlig wegzulassen),
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besteht darin» daß beim Benutzen des Klystrons Metallablagerungen
über dem fraglichen Bereich auftreten können, und wenn dieser Bereich bereits beschichtet ist, ändern
derartige Ablagerungen die elektrischen Konstanten der
tjbertragungsleitung nicht. Zwar haben Ausführungsformen ohne
ein einstellbares Teil nicht den Vorteil der Anpaßbarkeit während der Herstellung, sie arbeiten aber doch ganz befriedigend,
wenn sie so dimensioniert sind, daß sie den Erfordernissen dieser Erfindung hinsichtlich der Länge der
Übertragungsleitung genügen.
Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Einstellen eines erfindungsgemäßen, mit einem einstellbaren Element
zum Anpassen der elektrischen Konstanten der Übertragungsleitung ausgestatteten Klystrons vor. Nach diesem Verfahren
ist vorgesehen, axial in das montierte Klystron (bevor es evakuiert wird) eine Sonde einzuführen, der Sonde von einer
Hochfrequenzquelle eine Hochfrequenz zuzuführen, die Frequenzen aufweist, die innerhalb des vorgesehenen Betriebsfrequenzbandes
des Klystrons liegen, die Frequenz oder die Frequenzen zu beobachten, bei denen am Spalt eine Strahlung austritt
und das einstellbare Element zu lange zu verändern, bis bei keiner Frequenz innerhalb des Bandes mehr eine Strahlung
auftritt, deren Energie ein zulässiges Niveau überschreitet. Die Beobachtung der Strahlung kann mit einem außerhalb des
Klystrons vorgesehenen Strahlungsdetektors erfolgen oder noch einfacher durch Beobaohten der Belastung der Hochfrequenzquelle,
denn diese nimmt offensichtlich beim Auftreten von Strahlung zu.
Wenn das Klystron Wasserkühlung besitzt, kann der genannte
Teil der Außenseite des Kollektoraufbaus zweckmäßigerweise einen Teil der Außenwand des Kühlwassermantels des Kollektors
bilden.
Der Hochfrequenz-Kurzschlußkreis am äußeren Ende der Über-
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tragungsleitung wird vorzugsweise durch einen Kondensator gebildet, der eine Folienumhüllung aufweist, die in elektrischem
Kontakt mit der Metallbeschichtung auf der Außenseite des Isolierteils des Mantels steht und - gleichstromisoliert
- über ein Metallteil hinausreicht, das mit der letzten Laufzeitröhre des Klystrons in elektrischer Verbindung
steht. . .
Zwei Ausführungsformen der Erfindung Bind entsprechend der
Darstellung in Pig. 1, in den Figuren 2 und 3 gezeichnet. In allen drei Figuren sind einander entsprechende Bauteile
mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Die Figuren und 3 zeigen zwar wassergekühlte Klystrons, aber die Erfindung
läßt sich natürlich auch bei Klystrone anwenden, die nicht wassergekühlt sind.
Mit Rücksicht auf die schon gegebene detaillierte Beschreibund
des Aufbaus nach Fig. 1 können die Ausführunpsformen der Erfindung nach den Figuren 2 und 3 am einfachsten durch
Hinweise auf die Einzelheiten beschrieben werden, in denen Abweichungen gegenüber dem Aufbau naoh Fig. 1 bestehen.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist die innere Metallbeschichtung
M, die gemäß Fig. 1 auf dem Keramikteil 8 vorgesehen
ist, fortgelassen, und es ist ein verformbarer Metallzylinder 16 an der Innenseite und mit Abstand von der Innenwand
des genannten Teils 8 vorgesehen· Dieser Zylinder 16, der so ausgeführt ist, daß er durch Biegen verformt werden
kann und daß er die Form behält, in die er gebracht ist, wird von dem Teil 7 gehalten und ist dadurch mit ihm elektrisch
verbunden. Durch Verbiegen dee Zylinders 16 lassen sich die relativen Anteile von festem Dielektrikum und
Vakuum-Dielektrikum im letzten (äußereten) Abschnitt der
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übertragungsleitung verändern. Die Abmessungen werden so
gewählt, und der Zylinder wird so gebogen, daß die Länge der übertragungsleitung bei der Mittelfrequenz f des vorgesehenen
Arbeitsfrequenzbandes eine halbe Wellenlänge beträgt und nicht gleich und auch nicht annähernd gleich
einem ungeraden (auch: einfachen) Vielfaches einer Viertelwellenlänge bei irgendeiner Frequenz dieses Bandes oder ihrer
zweiten Harmonischen ist. Das Biegen des Zylinders 16 wird vorzugsweise unter Zuhilfenahme einer Hochfrequenzquelle
und -sonde in der schon beschriebenen Weise vorgenommen.
Bei der Ausführunpsform nach S1Ig. 3 ist die in Fig. 1 auf der
Innenseite des Isolierteils 8 gezeichnete innere MetallbescMchtung
M fortgelassen bis auf die in Fig. 3 mit M1 bezeichnete
kleine Fläche im Bereich des Spalts« Wie man sieht,
setzt .sich die länge der Übertragungsleitung nach Fig. 3 zusammen
aus der liadialerstreckung des Spalts plus der elektriscnen
Länge des Bahnteils in dem keramiscnen Material. Die Teile des Aufbaus nach Fig. 3, die nicht anpaßbar sind,
werden natürlich so dimensioniert, daß sie den oben angegebenen Erfordernissen der Erfindung genügen.
Patentansprüche
8-16/0682
Claims (4)
- (l.'! Klystron mit Metallisolieruns und einem Hohlraumkollektor, der als Abstandsstück gegenüber dem benachbarten Ende der letzten Laufzeitröhre ein Isolierten besitzt, das Bestandteil des evakuierten Mantels ist,gekennzeichnet durch eine Einrichtung (TL), die das Austreten von Hochfrequenzstrahlung aus dem Spalt zwischen der letzten Laufzeitröhre (l) und dem •kollektor (2) verhinuert und als Hochfrequenzübertragungsleitunc ausgebildet ist, die außernalb des Spalts verlauft, dip (hinsichtlich der Hochfrequenz) an ihrem außerhalb des evakuierten Raums des Klystrons gelegenen äußeren Ende einen Kurzschlußkreis bildet, deren elektrische Länge ein ganzzahliges (auch: einfaches) Vielfaches der halben '//ellenlange bei der Zentralfrequenz (f) des vorgesehenen Arbeitsfrequenzbandes des Klystron« beträgt und di° so dimensioniert ist, da^ alle Frequenzen, für die di^ elektrisch0 Länge der genannten Leitung ein^m ungeraden (auch: einfaches ) Vielfachen der Viertelwellenlänge der genannten Frequenz (f) oder deren zweiter Harmonischen (2f) nehekommt, außerhalb des Arbeitfrequenzbandes liegen.
- 2. Klystron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragungsleitung (TL) bildenden Organe ein einstellbares Metallelem«nt (16) umfassen, das nicht Bestandteil des evakuierten Mantels des Klystrons ist.
- 3. Klystron nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Element (16) als verformbares Metallteil innerhalb des isolierenden Teils des Mantels ausge-409816/0682bildet ist und sich in einigem Abstand von dem Mantel befindet, so daß der erwähnte Endabschnitt der Leitung ein Dielektrikum besitzt, das teilweise aus festem dielektrischem Material (dem Werkstoff des Isolierteils (8) des Mantels) besteht und teilweise durch Vakuum gebildet wird (den Abstand zwischen dem Isolierteil (8) und dem verformbaren Element (16), das Abstand von der Innenwand des -J-solierteils (8) besitzt).
- 4. Klystron nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das mit Abstand anzubringende, einstellbare Metallelement (l6) teleskopartig oder balgartig ausgeführt ist, so daß es durch Verändern seiner physikalischen Länge anpaßbar ist. . -Klystron nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das mit .abstand anzubringende, einstellbare Element (16) als einfacher Zylinder aus verformbarem Metall ausgeführt ist, der in der erforderlichen Weise verformbar ist, indem er verbogen wird, um den Abstand von der Innenwand des Isolierteils (8) des Mantels zu verändern.Klystron nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (8) des Mantels mit einer ^etallbeschichtung versehen ist, die sich nur auf der Außenseite des Isolierteils befindet und mit einem Metallteil des Klystronaufbaus nur auf einer Seite des Spalts verbunden ist, und daß ein verformbarer Metallzylinder, der mit einem Metallteil des Klystronaufbaus nur auf der anderen Seite verbunden ist, auf der Innenseite des Isolierteils mit Abstand von dessen Innenwand angebracht ist, so daß die Gesamtlänge der übertragungsleitung (1TL) aus der Summe der Hadialerstreckung des Spalts,-40981 6/0682" U " 225932Ίder Länge eines mit dem Spalt in Verbindung stehenden Raums zwischen einem Abschnitt der Außenfläche des Kollektoraufbaus und dem verformbaren Zylinder (l6) und dem parallel zu der Achse des Klystrons liegenden Abschnitt der Trennung zwischen dem Zylinder (l6) und der Metallbeschichtung auf der Außenseite c-.es Isolierteils (8) besteht."7. Klystron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da-> das Isolierteil (θ) eine Metallbeschichtung lediglich auf seiner Außenseite aufweist und mit einem metallischen Teil des Klystronaufbaus nur auf einer Seite des Spalts verbunden ist.8. Klystron nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Isolierteils keine Metallbeschichtung trägt.Klystron nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, da^ die Innenseite des Isolierteils mit einer Metallbeschichtung versehen ist, die nur den Teil der Innenseite bedeakt, der sich im -Bereich ues Spalts befindet, wobei die genannte Beschichtung mit einem Metallteil des Klystrons auf der Seite des Spalts verbunden ist, die nicht an die äußere Bescnichtung, angeschlossen ist.10. Klystron nach einem der vorhergehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz—"-urzscnlu^kreis am äußeren Ende der übertragungsleitung durch einen Kondensator gebildet ist, der eine ?olienumhüllung aufweist, die in elei.triscnem Kontakt mit der Metallbeschichtung auf oer .außenseite ces Isolierteils des üantels stent und - gleichstromisolifcrt - über ein Metallteil hinaas-4098 16/06828*0reient, d^s mit der letzten Laafzeitröhre des klystrons in elektrischer Verbindung steht.11. Verfahren zum Einstellen eines Klystrons nach einem der .anspräche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß axial in das montierte, noch nicht evakuierte ivlystron eine Sonde eingef ihrt »ird, dai» der Sonde eine Hochfrequenz von
ein~r iiochfrequenzHuelle zugeführt wird, dip Frequenzen aufweist, die innerhalb des vorgesehenen Betriebsfrequenzbancies des Klystrons liegen, daß die Frequenz oder die
Frequenzen oeobachtet werden,· bei denen am Spalt eine
Strahlung austritt, und daß das einstellbare Element so lange verändert wird, bis bei keiner Frequenz innerhalb des J3ances mehr eine Strahlung auftritt, deren Energie
ein zulcisäges Niveau überschreitet.4 ü 9 8 1 6 / U 6 8 2
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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