DE2333441C3 - Lauffeldröhre - Google Patents
LauffeldröhreInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- 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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- Microwave Tubes (AREA)
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-
44 i 2
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 (7)
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.
Priority Applications (4)
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