DE2300753A1 - Elektronengeraet - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORS D.PL-PHyS. Dh. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

fis/:.- 109 υ München, den 8. Jan. 1973

ENGLISH EDEGtDRIC VADYE COHPAITX LIMItEED 106, Waterhouse Lane
Chelmsford, Essex, England

"Elelctronengerät"

Dia vorliegende Erfindung bezieht sich auf ülelctronengeräte und insbesondere auf Elektronengeräte mit Kultipaktorentladeanordnungen.

Wie allgemein bekannt, erfolgen Multipaktorelektronenentladungen im Vakuum zwischen sekundären Elektronenabgabeelektroden, wenn ein richtiges Verhältnis zwischen dem HF-Spannungsunterschied zwischen den Elektroden, dem Abstand zwischen den Elektroden und der Mikrowellenfrequenz besteht. Die Impedanz zwischen den Elektroden ist unterschiedlich, wenn eine Entladung aus der Impedanz erfolgt bzw. ΨΘΥΐη keine Entladung stattfindet, wobei dies beispielsweise zum Beschränken des Stromflusses, zum Erzeugen einer Phasenverschiebung oder zum Verändern der "Resonanzkennwerte einer abgestimmten Schaltung verwendet werden kann. Ein Beispiel für die Verwendung einer I-LiI tipaktoren tladung

Dr. Müller-Bord Dr. Manitz - Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald Dlpl.-Ing. Qrlmkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 8 München 22, Hobert-Koch-StraS· 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, MarktetraB· Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293845, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 587281 Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanken. München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

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zum Abstimmen eines Magnetr'ongenerators oder Magnetronoszillators kann in der Beschreibung der Parallelanmeldung Nr. 1 3036/71 des Anmelders gefunden -v/erden.

Es wird oft fjev/ünscht, die GröMe der I-iultipaktorelektronenentladung durch Verwendung einer elektrischen Steuerspannung oder eines elektrischen Steuerstromes aus ainer Gteuo.·.·- -iuelle steuern zu kihmen. Bei den zur Zeit bekannten Multi-« paktorelektronenentladungsanordnungen ist die Verwendung einer Steiieranlage zum Verändern einer Vorspannung oder eines elektrischen Stromes zwecks Steuerung der Entladung mit ernsthaften Schwierigkeiten verbunden, wenn es sich um Hochmikrowellenenergie handelt oder erforderlich ist, Niederimpedanzanschlüsse zu den Hultipaktorelektroden vorzusehen und zwar infolge des Verlustes von HF-Strom in die Steueranlage.

Das Ziel der vorliegenden Erfindimg ist die Schaffung verbesserter Elektronenentladeanordnungen, bei welchen die oben erwähnte Schwierigkeit zumindest herabgesetzt ist.

Die erfindungsgemäße Elektronenvorrichtung weist zwei riultipaktorentladeanordnungen auf, die so angeordnet sind, da3 sie Entladungen in Reihe ergeben, wobei eine einrichtung zum Verbinden einer Steueranlage mit einem gemeinsamen Punkt zwischen den beiden Multipaktoranordnungen vorgesehen ist. Die beiden Multipaktoranordnungen weisen-normalerweise drei Elektroden auf, die so angeordnet sind, daß sie iiultipaktorentladungen in Reihe ergeben, wobei eine der Elektroden jeder Multipaktüranordnung gemeinsam ist und eine Einrichtung zum Verbinden einer Stetieranlage mit dieser gemeinsamen Elektrode vorgesehen ist.

Vorzugsweise ist eine Bntladungshilfseinrichtuna als Entladungshilfe für die flultipaktoranordnungen vorgesehen.

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Die besagt a '-"intleidu^gshilf seinrichtung kann mindestens teilweise [-^bildet werden, indem zumindest eine T^Taltipaktoralektroo/i als (!!"iil'ctliode als Hilfe f'ir öen Beginn der Sntlcudiuig vorgesehen wird. \-Tenn die beiden liultipaktoranordnungan. aus drei "lektroden bestehen, wovon eine jeder Multip al: tor anordnung gemeinsam ist, so ist vorzugsweise die gemeinsame" ijlelctrode als Glühkathode vorgesehen. In manche]! ''"11^a kann jedoch zweckmäßig sein, die beiden übrigen :.il-3ktv-odeu als ClLüikathoden vorzusehen.

Die MultiprJttorentladungrihilfseinrichtung kann auch eine Einrichtung zum "Jrzeuaen eines 1-Iagnetfaides entlang der ^tli.cv.iir-sa.chsG zu:? Beschränken der "ntladung und zum untersfltzen des Aufbaues derselben aufweisen. Die Einrichtung sum Erhalt des Magnetfeldes weist vorzugsweise zweckmäßig angeordnete Dauermagnetpolstüclce auf. Wenn die Elektroneneiitladungsvorrichtung ein Magnetron ist, kann es jedoch in manchen Fällen möglich sein, Magnetfeldverzerrungspolstücke vorzusehen, um somit das Hauptmagnetfeld des Magnetrons zu verwenden.

Di."ϊ Einordnung von zumindest einer Multipalctoi'elektrode als Glühkathode, sowie die Anordnung der Einrichtung zum Er— ?eugen eines Magnetfeldes sind Entladungshilfseinrichtuiigen \elche bei einer erfindungsgemäßen Elektronenentladungsvorrichtung einzeln oder zusammen eine charakteristische Rolle spielen können.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; darin zeigen:

D'io. 1 einen erfindungsgemäßen Hochleistungsmikrowellenschalter;

F^<". 2 einen Magnetrongenerator oder -oszillator gemäß der vorIiogenden J-Jrf indung;

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Fig. 3 einen Magnetrongenerator, der dein in Fig. 2 gezeigten ähnlich ist, jedoch eine Sntladungshilfseinrichtung für seine Multipaktoranordnuiigen aufweist.

Bezugnehmend auf Fig. 1 stellt das Geh'luse 1 schemata.sch eine evakuierte Mikrowellenschaltung mit einem Kupplungselement 2 dar. In dem Hohlraum oder Resonanakammer innerhalb der Schaltung 1 befinden sich zwei Multipaktorentladeanordnungen 3 und 4, die so angeordnet sind, daß die Multipaktorentladungen in ?.eihe erfolgen. 23in gemeinsamer Punkt 5 zwischen den beiden Multipaktoranordnungen 3 und A ist mit einer Leitung 6 verbunden, die sich aus s er halb des Hohlraumes bzv·-. der Resonanzkammer mit Hilfe einer Kupplungsanordnung 7 erstreckt. Die Kupplungsanordnung 7 besteht im wesentlichen aus einer Abschlußkappe 3, die mit der Leitung 6 leitend verbunden ist, jedoch mit Hilfe eines Isolators 9 gestützt und .von der Aussenseite der Mikrowellenschaltung 1 isoliert ist. Das Bezugszeichen 10 bedeutet eine HP—DiOsselanordnung.

Es ist ersichtlich, daß der Punkt 5 ein HF-Abgleichpunkt ist, so daß eine minimale Kupplung von HP-Energie an der Ausgangsleitung 6 besteht. Da kein HF-Strom zum Steuersystem hinfließt, das mit der Leitung 6 verbunden ist, können Hiederiinpedansanschlüsse verwendet werden.

Bezugnehmend auf Fig. 2, zeigt diese Figur, daß in diesem Fall die Multipaktoranordnungen aus zwei Elektroden 11 und 12 bestehen, zwischen welchen eine gemeinsame Elektrode 13 angeordnet ist. Die Elektrode 13 ist mit einer Ausgangsleitimg 6 innerhalb einer Ausgangsanordnung 7 verbunden, die im wesentlichen der Ausgangsanordnung 7 der Fig. 1 ähnlich ist. Die durch die "lektroden 11, 12 und 13 gebildeten Multipaktoranordnungen sind mit den abgestimmten Hohlraumresonatoren des Hauptkörpers des Magnetrons 14 mittels einer Kuppluj.uj.yii'is 1 5 verbunden.

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auf Fig. 3 zeigt diese Figur eine Magnetron, dan dem in Fig. 2 gezeigten im allgemeinen ähnlich ist, so 'UaJ gleiche Ueaugszeichen für gleiche Teile vorgesehen sind. Die Multipaktoranordmmen bestehen wiederum aus zwei Elektroden 11 und 12, wobei eine gemeinsame Elektrode 13 zwischen diosen Elektroden angeordnet ist. In c":i es em Fall jedoch ist oio gemeinsame Elektrode 13 als eine indirekt erhitzte Glühkathode vorgesehen, deren Heizelement bei 16 dargestellt ist. Das Heizelement 16 ist mit einer Heizstromleitung 17 innerhalb einer Ausgangsanordnung 7 verbunden, die der in Fig. 2 gezeigten im allgemeinen ähnlich ist. Innerhalb des Isolatort^iles der Ausgangsanordnung 7 ist ein leitender Kupplungsring 1J vorgesehen, mit dessen Hilfe die Multipaktorentladungssteuerspannung an die Elektrode 13 über eine röhrenförmige Anschlu.'ileitung 19 angelegt wird. Der King 18 lind die Anschlußleitung 19 ergeben auch eine Erdrückleitung für das Heizelement 16.

Zusätzlich sind auch Dauermagnetpolstiicke 29 und 20 angeordnet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das sich entland der ..xclise der Multipaktorentladung erstreckt, um die Entladung zu beschränken und den Aufbau derselben zu unterstützen. .Js wird mich geglaubt, daß die Schaffung eines Magnetfeldes '\y.ü oben beschriebenen I-Iatur der Erzielung einer maximalen sekundären Entladung verhilft.

öoi dem in Fig. 2 gezeigten Magnetron sind die durch die Elektroden 11, 1?. und 13 gebildeten Miiltipaktoranordnungen mit den abgestimmten Hohlraumresonatoren des Ilauptkörpers des Magnetrons mit Hilfe einer Kupplungsiris 15 gekoppelt.

Pat en tanspr Liehe;

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Claims (7)

1. Patent a η s ρ r Ll c -h.e

   /1.}Elektronengerät gekennzeichnet durch zwei Hiiltipalctorentladeanordnungen, die zur FJrzielung von L'ntladungen in Reihe angeordnet sind, sowie durch eine Einrichtung zum Verbinden einer Steueranlage mit einem gemeinsamen Punkt ζ v/i sehen den beiden Miltipaktoranordnungen.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die · beiden Mültipaktoranordnungen aus drei Elektroden bestehen, die zum Erhalt von Multipaktorentladungen in Reihe angeordnet sind, wobei eine der Elektroden jeder Multipaktoranordnung gemeinsam und eine Einrichtung zum Verbinden einer Stetieranlage mit der gemeinsamen Elektrode vorgesehen ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Ent lädungshi If seinrichtung für die Multipaktoranordnungen.
4. 4. Gerät nach Anspruch 3,. dadurch gekennzeichnet, änl die Entladungshilfseinrichtung gebildet wird, indem zumindest eine Multipaktorelektrode aus Glühkathode vorgesehen wird, um den Beginn der Entladung zu unterstützen.
5. 5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, da^r3 die beiden Multipaktoranordnungen aus drei Elektroden bestehen, wovon eine jeder Multipaktoranordnung gemeinsam ist, wobei die gemeinsame Elektrode als Glühkathode vorgesehen is't.
6. 6. Elektronenentladegerät nach einem der Ansprüche? 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Multipaktorentladehilfseinrichtung eine Einrichtung zum Bilden einer, Magnetfeldes

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   ontlung elej.· üntladeachse aufweist, um die Entladung au beschränken und den Aufbau derselben zu unterstützen.
7. 7. wlGlctiOjienentladegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da°. die 'einrichtung zum Bilden des Magnetfeldes "\'3clcra''^r?ir; angeordnete Dauermagnetpolstücke aufweist.

   ^:. "äcnctxon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch '-iY^nnzelchnot, daß die liultipalctoranordiiungen sich aus serhalb der; liutipthohlraumes odei¹ dei· Hauptresonanzkammer des Pamietrons befinden, jedoch mit Hilfe einer Kupplungsiris damit <"■ eic orgelt sind.

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