DE2333441C3

DE2333441C3 - Lauffeldröhre

Info

Publication number: DE2333441C3
Application number: DE2333441A
Authority: DE
Inventors: Jork Dr.-Ing. 7911 Thalfingen Bretting
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-06-30
Filing date: 1973-06-30
Publication date: 1975-12-18
Also published as: US3930182A; DE2333441B2; FR2235473B1; FR2235473A1; DE2333441A1

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 Elektronenstrahl-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 magnetisieren Dauermagnetringen, innerhalb welchen sich die Lauffeldröhre befindet und die jeweils so angebracht sind, daß sie sich mit ihren Ring-

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flächen gleicher Polarität gegenüberstehen.

Es ist weiter bekannt, die Elektronenauffänger von Lauffeldröhren mehrstufig auszubiiden. Solche mehrstufigen Auffänger bestehen z. B. aus mehreren elektrisch voneinander getrennten ringförmigen Elektroden, die vorzugsweise an unterschiedliche Potentiale gelegt werden.

Der vorliegenden Erfindung hegt 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 Rohre besitzt

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Übergangsbereich zwischen der ersten und der zweiten Auffangelektrodenanordiiung ein zusätzliches magnetisches Sammellinsenfeld vorgesehen ist

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Elektronenauffängers läßt sich zum einen eine etwa 20- bis 30%ige Steigerung 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 hintereinanderliegenden 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 03- bis 0,6fachen Wert des Spitzenwertes des periodisch permanentmagnetischen Strahlfühningsfeldes 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 Strahlführusigsfeldes entgegengesetzt ist

An Hand der in den F i g. 1 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 S 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 h besteht. Beide Stufen bestehen aus einer Elektronenanordnung aus mehreren, vorzugsweise rotationssymmetrischen, 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 eine magne-

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 Saminellinse aus zwei Magnetringen J 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 maxima- ίο ler Feldstärkewert im Bereich zwischen den beiden Stufen des Elektronenauffängers auftritt. Die Länge /i der ersten Stufe des Elektronenauffängers beträgt zweckmäßig evwa 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% großer 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 als die in Wärme umgesetzte Leistung Pth(i) einer Lauffeldröhre mit einstufigem Kollektor.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 23 &

1. Lauffeldröhre mit einer ppm-Elektronenstrahlbündelungseinrichtung und einem Elektronenauffänger, der zwei in Strahlrichtang hintereinanderliegende und elektrisch gegeneinander isolierte Auffangelektrodenanordnungen aufweist, die den Elektronenstrahl auf einem Teil seiner Wegstrecke umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß im Obergangsbereich zwischen der ersten und der zweiten Auffangelektrodenanordnung ein zusätzliches magnetisches Sammellinsenfeld vorgesehen ist.

2. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ersten Auffängerelektrodenanordnung das 5- bis 50fache, insbesondere das 10- bis 30fache, vorzugsweise etwa das 20fache des in diese Auffängerelektrodenanordnung einlaufenden Elektronenstrahl-Durchmessers beträgt ίο

3. Lauffeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale axiale Feldstärke des zusätzlichen Slammellinsenfeldes 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 03- 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.