DE2333441B2 - Lauffeldrohre - Google Patents
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- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
- H01J23/027—Collectors
- H01J23/0275—Multistage collectors
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lauffeldröhre mit einer ppm-Elektronenstrahlbündelungseinrichtung
und einem Elektronenauffänger, der zwei in Strahlrichtung hintereinanderliegende und elektrisch
gegeneinander isolierte Auffangelektrodenanordnungen aufweist, die den Elektronenstrahl auf einem Teil
seiner Wegstrecke umgeben.
Es ist bereits bekannt, den Elektronenstrahl einer Lauffeldröhre über seine Wegstrecke mit Hilfe einer
sogenannten ppm-EIektronenstrahl-Bündelungseinrichtung
gebündelt zu führen. Solche ppm-Bündelungseinrichtungen
erzeugen ein periodisch permanentmagnetisches Strahlführungsfeld, das im wesentlichen aus einer
Vielzahl von in Strahlrichtung hintereinanderliegenden magnetischen Sammellinsen besteht. Eine häufig verwendete
Vorrichtung dieser Art besteht aus einer Vielzahl von axial magnetisierten Dauermagnetringen, innerhalb
welchen sich die Lauffeldröhre befindet und die jeweils so angebracht sind, daß sie sich mit ihren Ring-
tische Sammellinse vorgesehen, die in der Röhrenachse ein magnetisches Sammelfeld erzeugt und damit eine
nochmalige Bündelung der Elektronen des Elektronenstrahles vorgenommen wird. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besteht diese magnetische Sammellinse aus zwei Magnetringen 3 und 4, die axial magnetisiert
sind und so aneinandergesetzt sind, daß sich ihre Stirnflächen ungleicher Polarität gegenüberliegen.
Die Anordnung dieser zusätzlichen magnetischen Sammellinse ist bevorzugt derart gewählt, daß ihr maximaler
Feldstärkewert im Bereich zwischen den beiden Stufen des Elektronenauffängers auftritt Die Länge /ι
der ersten Stufe des Elektronenauffängers beträgt zweckmäßig etwa das 10- bis 20fache des Durchmessers
D und des Elektronenstrahles. Die Eintrittsöffnung der ersten Auffängerelektrodenanordnung wird zweckmäßig
nicht sehr viel größer gemacht als es zur Aufnahme des Elektronenstrahles erforderlich ist. Die beiden
Elektrodenanordnungen der Stufe 1 und der Stufe 2 sind voneinander isoliert angeordnet und zweckmäßig
an unterschiedliche Spannungen gelegt, wobei es zweckmäßig ist, die Spannung der ersten Stufe 1,7- bis
2mal so groß zu machen als die Spannung der zweiten Stufe.
Die F i g. 2 zeigt ein Schaubild, bei welchem über der
Ausgangsleistung Pi die aufgenommene Leistung Pde, der Wirkungsgrad η und die in Wärme umgewandelte
Leistung Pth aufgetragen sind, und zwar für eine Lauffeldröhre mit einstufiger Auffängerelektrode in durchgezogener
Linie und für eine erfindungsgemäße Lauffeldröhre mit zweistufiger Auffängerelektrode und zusätzlicher
magnetischer Sammellinse in unterbrochener Strichführung. Aus diesem Schaubild ist zu ersehen, daß
Pde für die Röhre mit einstufigem Kollektor größer ist als die aufgenommene Leistung Pde (2) bei einer erfindungsgemäßen
Lauffeldröhre. Es ist ferner zu ersehen, daß der Wirkungsgrad η (2) um mehr als 20% größer
ist als η (1). Darüber hinaus läßt dieses Diagramm erkennen, daß die in Wärme umgewandelte Leistung der
erfindungsgemäßen Röhre zum einen niedriger ist und zum anderen wesentlich konstanter verläuft aJs die in
Wärme umgesetzte Leistung Pth(i) einer Lauffeldröhre
mit einstufigem Kollektor.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Lauffeldröhre mit einer ppm-Eleklronenstrahl-Irändelungseinrichtung
und einem Elektronenauflänger, der zwei in Strahlrichtung hintereinanderliegende
und elektrisch gegeneinander isolierte Auffangelektrodenanordnungen aufweist, die den Elektronenstrahl
auf einem Teil seiner Wegstrecke um- »eben, dadurch gekennzeichnet, daß im
libergangsbereich zwischen der ersten und der !weiten Auffangelektrodenanordnung ein zusätzliches
magnetisches Sammellinsenfeld vorgesehen ist.
2. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch ge-
flächen gleicher Polarität gegenüberstehen.
Es ist weiter bekannt, die Elektronenauffänger von
Lauffeldröhren mehrstufig auszubilden. Solche mehrstufigen Auffänger bestehen z. B. aus mehreren elektrisch
voneinander getrennten ringförmigen Elektroden, die vorzugsweise an unterschiedliche Potentiale
gelegt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Lauffeldröhre der eingangs genannten
Art anzugeben, die einen verbesserten Wirkungsgrad besitzt, und bei welcher die in der Röhre auftretende
Verlustleistung eine geringere Abhängigkeit von der Aussteuerung der Röhre besitzt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Über
kennzeichnet, daß die Länge der arsten Auffänger- 15 gangsbereich zwischen der ersten und der zweiten Auf-
fangelektrodenanordnung ein zusätzliches magnetisches
Sammellinsenfeld vorgesehen ist.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Elektronenauffängers läflt sich zum einen eine etwa 20- bis 30%ige Stei-
gerung des Wirkungsgrades erzielen und zum anderen läßt sich die Verlustleistung der Röhre weitgehend unabhängig
von der Aussteuerung der Röhre in etwa konstant halten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht
darin, daß es möglich ist, die zwei himereinanderliegenden Auffangelektrodenanordnungen einerseits mit
möglichst großem Innendurchmesser auszubilden und andererseits die Elektroneneintrittsöffnungen für den
Elektronenstrahl möglichst klein zu machen. Damit wird eine vorteilhafte Arbeitsweise der Röhre insofern
erreicht, als Sekundärelektronen, die in der zweiten Auffangelektrodenanordnung auftreten, daran gehindert
werden, auf die erste Auffangelektrodenanordnung zu gelangen.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die erste Stufe der Auffängeranordnung eine axiale Länge besitzt, die
etwa das 10- bis 30fache, vorzugsweise etwa das 20fache des Durchmessers des in den Auffänger einlaufenden
Elektronenstrahles besitzt und wenn eine Magnetzusatzlinse verwendet wird, die eine maximale
axiale Feldstärke besitzt, die etwa den 0,3- bis 0,6fachen Wert des Spitzenwertes des periodisch permanentmagnetischen
Strahlführungsfeldes beträgt. Diese magnetische Zusatzlinse ist zweckmäßig im Bereich des Elektronenauffängers
so angeordnet, daß ihr maximaler Feldstärkewert zwischen den beiden Stufen des Elektronenauffängers
erreicht wird. Vorteilhaft ist es dabei weiterhin, wenn die Polarität des Magnetfeldes der magnetischen
Zusatzlinse der Polarität der letzten Feldspitze des periodisch permanenten Strahlführungsfeldes
entgegengesetzt ist.
An Hand der in den F i g. I und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt.
Die F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch das elektronenauffängerseitige
Teil einer Lauffeldröhre. Mit Hilfe der periodischen permanentmagnetischen Fokussierungsanordnung
1 ist der Elektronenstrahl 5 innerhalb der Röhre gebündelt geführt, so daß er etwa mit
einem Durchmesser D in den Elektronenauffänger EA
einläuft. EA zeigt in etwa die Länge des gesamten Elektronenauffängers,
der aus der ersten Stufe 1 mit der Länge /1 und der zweiten Stufe 2 mit der Länge /2 besteht.
Beide Stufen bestehen aus einer Elektronenanordnung aus mehreren, vorzugsweise rotationssymme-
trischen, Elektrodenteilen. Die Symmetrielängsachse der Röhre ist mit 6 bezeichnet.
Gemäß der Erfindung ist nun im Bereich zwischen der ersten Stufe 1 und der zweiten Stufe 2 pin? m9cm>.
f lektrodenanordnung das 5- bis 50fac*ie, insbesondere
das 10- bis 30fache, vorzugsweise etwa das JOfache des in diese Auffängerelektrodenanordftung
einlaufenden Elektronensirahl-Durchmessers beträgt.
3. Lauffeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale axiale Feldstärke
des zusätzlichen Sammellinsenfeldes in einer Ebene auftritt, die zwischen den beiden Auffängerelektrodenanordnungen
liegt.
4. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale axiale
Feldstärke des zusätzlichen Sammellinsenfeldes das 0,1- bis 1 fache, insbesondere das 0,3- bis 0,6fache des
Spitzenwertes des ppm-Strahlführungsfeldes beträgt.
5. Lauffeldröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polarität des zusätzlichen Sammellinsenfeldes der Polarität der letzten Feldspitze des ppm-Strahlführungsfeldes
vor dem Elektronenauffänger entgegengesetzt ist.
6. Lauffeldröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Erzeugung des zusätzlichen Sammellinsenfeldes eine Dauermagnetanordnung vorgesehen ist.
7. Lauffeldröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnetanordnung aus
zwei nebeneinanderliegenden gleichsinnig axial magnetisierten Ringmagneten besteht.
Priority Applications (4)
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DE2333441A DE2333441C3 (de) | 1973-06-30 | 1973-06-30 | Lauffeldröhre |
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DE2333441C3 DE2333441C3 (de) | 1975-12-18 |
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Family Applications (1)
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