DE2422884A1

DE2422884A1 - Elektronenstrahl-erzeugungssystem mit einer kathode

Info

Publication number: DE2422884A1
Application number: DE2422884A
Authority: DE
Inventors: Erwin Goll
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-05-11
Filing date: 1974-05-11
Publication date: 1975-11-27
Also published as: US3986066A; DE2422884C2

Description

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LICENTlA
Pa t ent - Verwal tungs - GmbH 6000 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

Ulm (Donau), den 10. Mai PT-UL/Am/deu XJL 7^/29

" Elektronenstrahl-Erzeugungssystem mit einer Kathode "

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenstrahl-Erzeugungssystem mit einer Kathode, einer Wehneltelektrode, einer Anode und
/ggf. weiteren Elektroden, die jeweils mit Hilfe von wenigstens zwei metallischen Streben an einer Metallscheibe unter Zwischenfügung von Isolierteilen befestigt sind.

Eine bekannte Aufbauart für Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme von Wanderfeldröhren besteht darin, die einzelnen Elektroden mit ringflanschförmigen Teilen zu versehen, die durch Isolierringe

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.in ihren Abständen gehalten werden. Solche Systeme schaff.en dieMöglichkeit, daß die Isolierringe zusammen mit den ringförmigen Flanschteilen gleichzeitig die Vakuumhülle bilden. '■.' Bei solchen Elektronenstrahlsystemen wird es jedoch als nachteilig empfunden, daß der Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist, weil sich das Elektronenstrahlsystem selbst nur schwer als bereits vorfabriziertes Bauteil ausbilden läßt und daß durch die vielen sich ergebenden ringförmigen Hohlräume die Evakuierung der fertigen Röhre zeitraubend ist.

Es ist auch versucht worden, die Halterung der einzelnen Elektroden bei Strahlerzeugungssystemen in anderer Weise vorzunehmen. Dabei treten jedoch immer wieder Schwierigkeiten bezüglich der Stabilität und Schockfestigkeit solcher Röhren auf. Gerade die letztgenannten Kriterien sind aber von besonderer Wichtigkeit, wenn es sich um Mikrowellenröhren handelt, die z. B. in Flugkörpern, wie Satelliten, eingesetzt werden sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Elektronenstrahl-Erzeugungssystem anzugeben, das eine hohe mechanische Stabilität und damit eine hohe Schockfestigkeit besitzt, das eine hohe Isolationsfestigkeit über eine lange Betriebszeit aiiweist, das eine schnelle Entgasung der Röhre nicht wesentlich behindert und das infolge geringer Wärmeableitung von der Kathode mit einer verhältnismäßig geringen Heizleistung betrieben werden kann.

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Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Metallscheibe 1 kreisringförmig ausgebildet ist und wenigstens se<hs um die
Zentraleöffnung herum angeordnete Öffnungen 6 aufweist, in
welchen die als Röhrchen ausgebildeten Isolierteile 2 beidseitig die Metallscheibe überragend befestigt sind und daß die,
die Elektroden 3» ^b und 5 tragenden metallischen Streben 9 in die Öffnungen 8 der rohrförmigen Isolierteile 2 hinein-* oder
hindurchragen und an diesen besfestigt sind.

Eine bevorzugte Anwendung des beschriebenen Elektronenstrahl-Erzeugungssystems wird in Satelliten-Wanderfeldröhren gesehen. Die Vorteilhaftigkeit des beschriebenen Elektronenstrahl-Erzeugungssystems besteht in seiner hohen mechanischen Stabilität, in seiner hohen elektrischen Isolationsfestigkeit, in seiner hinsichtlich der Erzielung und der Aufrechterhaltung des Vakuums günstigen Gasdurchlässigkeit sowie in der Möglichkeit, das
System in einfacher Weise vorzufabrizieren und dann als fertiges Aufbauteil in die Röhre einzubringen.

Anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand im folgenden näher erklärt.

Figuren 1 und 2 zeigen eine Metallscheibe 1, die zur Aufnahme von je drei Isolierrohren 2 für Kathode 3, Wehneltelektrode k

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und Anode 5 durchbohrt ist. In diese neun Bohrungen 6, jeweils um 40 auf der Kreisteilung versetzt, sind die Isolierrohre 2 so eingelötet, daß durch deren Länge eine, entsprechend den elektrischen Spannungen die zum Betrieb des Systems später angelegt werden, genügend große Isolierstrecke 7 entsteht. Durch die Innenbohrung 8 der Isolierrohre 2 sind zur Halterung der Wehneltelektrode 4 mit ihren angestanzten Lappen 14 und der Anode 5 bzw. Anodenträger 11 je 3 Bundstreben 9i jeweils um 120 auf der Kreisteilung versetzt, durchgesteckt und mit der metallischen Kappe 10 und Isolierrohr 2 verlötet. Am anderen Ende sind die Rundstreben 9 mit der Wehneltelektrode 4 und der Anodenaufnahme 11, die zum Einsetzen der Anode 5 gestaltet ist, ebenfalls verlötet. Die Kathodenaufnahme 12 mit den angestanzten Lappen 15 und dem im Zentrum derselben angeordneten Hals 16, der zum Einschweißen des Kathodenträgers 13 dient, ist wiederum mit Kappe 10 an jeweils auf der Kreisteilung um 120° versetzten drei Isolierrohren 2 verlötet.

Bei dieser Anordnung, bei der sich je drei um 120 auf der Kreisteilung versetzte fixe Lötstellen 17 bzw. 17' und l8 bzw. l8· an jeweils gegenüberliegenden Enden befinden, entsteht somit ein statisch bestimmtes Gebilde für die Halterung der einzelnen Elektroden des Systems, das bezüglich Schüttel- und Schwingungsfestigkeit bei geringstem Eigengewicht höchsten Anforderungen gerecht wird.

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In der Metallscheibe 1 befinden sieh zweckmäßig noch Bohrungen 19, die die Gasdurchlässigkeit beim Evakuieren der Röhre erhöhen, wenn das Elektronenstrahl-Erzeugungssystem in die Vakuumhülle eingebaut ist. (Fig. 2). Die Spannungszuführungen für den Betrieb des Systems werden an die verlängerten Enden 20 bzw. 20' der Rundstreben 9 angeschweißt, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Figur 2 zeigt in verkleinertem Maßstab ein gemäß den Fig. 1 aufgebautes Elektronenstrahl-Erzeugungssystem, das innerhalb eines Teils der Vakuumhülle 31 in de** Weise befestigt ist, daß die Metallscheibe 1 an ihrem äußeren Umfang direkt an der metallischen Vakuumwandung befestigt ist. Mit 30 ist der zur Evakuierung benutzte Pumpstutzen bezeichnet. Der von dem Elektronenstrahl-Erzeugungssystem erzeugte Elektronenstrahl tritt dann in den Verzögerungsleitungsabschnxtt 32 der Wanderfeldröhre ein. Mit 33 ist die Hochfreqenz-Ankopplung an die Verzögerungsleitung dargestellt. An den Streben 9 sind jeweils elektrische Zuführungen 3^ angeschweißt, die mittels üblicher vakuumdichter Durchführungen 35 durch die Vakuumwandung hindurchgeführt sind und außerhalb der Röhre in Form von Kontakten 36 ausgebildet sind,

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Claims

- 6 - UL 7^/29 ! Patentansprüche

1.) Elektronenstrahl-Erzeugungssystem mit einer Kathode,

einer Anode
einer Wehneltelektrode,/ind ggf. weiteren Elektroden, die jeweils mit Hilfe von wenigstens zwei metallischen Streben an einer Metallscheibe unter Zwischenfügung von Isolierteilen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (l) kreisringförmig ausgebildet ist und wenigstens sechs um die zentrale Öffnung herum angeordnete Öffnungen (6) aufweist, in welchen die als Röhrchen ausgebildeten Isolierteile (2) beidseitig die Metallscheibe überragend befestigt sind und daß die, die Elektroden (3), (4) und (5) tragenden metallischen Streben (9) in die Öffnungen (8) der rohrförmigen Isolierteile (2) hinein- oder hindurchragen und an diesen befestigt sind.

2. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Isolierteile (2) aus keramischem Material bestehen und die Befestigungen an Metallteilen durch Löten vorgenommen ist.

3. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Streben (9) an den rohrförmigen Isolierteilen (2) mittels ringförmiger

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Metallkappen (lO) vorgenommen ist.

4. Elektronenstrahl-Erzeugungss^ytem nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet., daß die Länge der rohrförmigen Isolierteile (2) wesentlich größer ist als die Dicke der Metallscheibe (l).

5. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Streben (9) parallel zur Elektronenstrahlachse verlaufend angeordnet sind.

6. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 51 gekennzeichnet durch einen solchen Aufbau, daß die Schwerpunkte (S) der Metallscheibe (l) und des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems in etwa zusammenfallen. ί

7. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (l) der Halterung des Systems innerhalb einer Vakuumhülle einer Elektronenstrahlröhre dient.

8. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach einem der Ansprüche

1 bis 7»dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung jeweils einer Elektrode drei Streben (9) und drei Isolierteile (2) vorgesehen

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sind und daß die Öffnungen zur Aufnahme der Isolierteile (2)
in der Metallscheibe (l) symmetrisch zur Elektronenstrahlachse angeordnet sind.

9. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Streben (9) an den Isolierteilen (2) jeweils nur an einem Ende der Isolierteile (2) vorgenommen ist.

10. Elektronen-Strahlerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 j dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (l) mit zusätzlichen, die Evakuierung erleichternden Öffnungen (19) versehen ist.

11. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach einem der Ansprüche

1 bis 10, gekennzeichnet durch die Anwendung in Mikrowellenröhren, insbesondere in Wanderfeldröhren,

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