DE2609997A1

DE2609997A1 - Wanderfeldroehre

Info

Publication number: DE2609997A1
Application number: DE19762609997
Authority: DE
Inventors: Sadanori Hamada; Hiroyuki Hashimoto; Kunio Tsutaki
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1976-10-28
Also published as: JPS51109764A; US4019087A; DE2609997B2; FR2305015A1; FR2305015B1; DE2609997C3

Description

A 68

Uippon Electric Company, Limited Tokio / Japan

Wanderfeldröhre

Die Erfindung "betrifft eine Y/anderfeldröhre mit Koppelhohlraum und insbesondere eine derartige Wanderfeldröhre mit Abschwächern, die mit dem Langsamwellenkreis verbunden sind.

Bei Wanderfeldröhren mit Koppelhohlraum ist im allgemeinen der Langsamwellenkreis in mehrere Abschnitte unterteilt, und die Enden der unterteilten Abschnitte sind durch Abschwächer abgeschlossen, um Oszillationen zu verhindern, die durch Reflexion auf G-rund von falscher Impedanzanpassung zwischen dem Langsamwellenkreis und der Eingangs- oder Ausgangskoppel-

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stufe sowie zwischen der Eingangs- oder Ausgangskoppelstufe und dem. mit dieser verbundenen Eingangs- oder Ausgangskreisauftreten, so daß eine stabile Verstärkung der Röhre erhalten wird.

Die genauen Endabschwächer sollen dazu geeignet sein, den Langsamwellenkreis mit guter Impedanzanpassung abzuschließen, so daß eine minimale G-asabgabe auf G-rund der Temperaturerhöhung des Abschwächers auftritt und ein großer Wärmeverlustwirkungsgrad aufrechterhalten wird. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist gemäß dem Stand der Technik ein Verfahren in der Zeitschrift "The Bell System Technical Journal¹¹, Juli 1963, Seiten 1829 - 1861, beschrieben worden, bei dem der Hohlleiter aus dem abgestimmten Ende des Langsamwellenkreises herausgeführt wird, und ein Abschwächer mit Keramikmaterial, in dem Abschwächersubstanz enthalten ist, ist auf der Innenwand des Hohlleiters aufgelötet. Diese Technik ist jedoch nicht praktikabel, da der Abschwächer sehr leicht rissig wird, und zwar durch die während des Lötens beim Herstellen der Röhre oder während des Ausgasens auftretende Hitze oder durch den Temperaturanstieg des Abschwächers. Dies ergibt sich aus der Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Material (z.B. Kupfer) der Wand des Hohlleiters und der Hauptkomponente (Keramik) des Materials des Abschwächers. Eine Lösung dieses Problems zeichnet sich dadurch aus, daß die Dicke der Wand des Hohlleiters verringert ist, daß der Abschwächer auf dieser auf der Vakuumseite aufgelötet ist, daß eine Kera-

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mikplatte zum Ausgleich, thermischer Spannungen der Wand des Hohlleiters auf deren HichtVakuumseite aufgelötet ist und daß die thermischen Spannungen durch plastische Deformationen der dünnen Wand des Hohlleiters absorbiert werden. In der Praxis

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führt jedoch die Verdünnung der Wand des Hohlleiters¹ zu einer Dicke, bei der der Abschwächer und die Keramikplatte frei von Spannungen sind, sehr leicht zum Brechen der Wand des Hohlleiters auf. G-rund übermäßiger plastischer Deformationen, was zu einem Loch in einem Teil der Außenwand führt, die das "Vakuum umschließen soll. Dies hat zu großen Schwierigkeiten geführt, eine Wanderfeldröhre mit normaler Betriebszuverlässigkeit herzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher_; eine Wanderfeldröhre mit Koppelhohlraum und mit einem verbesserten Endabschwächer zu schaffen.

Erfindungsgemäß weist die Wanderfeldröhre einen Hohlleiter und einen Langsamwellenkreis mit Koppelhohlraum auf, wobei sich der Hohlleiter außen von dem Hauptteil des Langsamwellenkreises erstreckt, und wobei dieser die Abschwächer aufweist, die aus einem Keramikmaterial mit einer die elektromagnetische Energie absorbierenden Substanz bestehen und auf der Innenwand des Hohlleiters aufgelötet sind. Insbesondere ist die Wand des Hohlleiters, auf der der Abschwächer aufgelötet ist, so dünn ausgebildet, daß sie sich leicht plastisch deformiert bei der thermischen Deformation des Keramikmaterials. Eine

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Keramikplatte zum Ausgleich thermischer Spannungen ist auf der '"and des Hohlleiters auf der dem keramischen Abschwächer gegenüberliegenden Seite aufgelötet, und die Keramikplatte ist hermetisch mit einem Außenmantel abgedeckt, in dem ein Vakuum aufrechterhalten wird. In einem derartigen Endabschwächer kann der vakuumdichte Außenmantel die hermetisch abgeschlossene Atmosphäre um den dünnen Abschnitt der Wand des Hohlleiters halten, selbst wenn die dünne Wand des Hohlleiters gebrochen ist, so daß die Wanderfeldröhre in ihrem normalen Betriebszustand verbleibt.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 a eine Querschnittsansicht des wesentlichen Teils des Langsamwellenkreises mit Koppelhohlraum unter Verwendung von Endabschwächern einer bekannten Wanderfeldröhre mit Koppe lhohlraum,

Pig. 1 b eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1 a,

Fig. 2 a eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils eines Langsamwellenkreises mit Koppelhohlraum einer erfindungsgemäßen Y/ anderf eidröhre,

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Pig. 2 Id eine Quersciinittsansicht entlang der linie B-B der Pig. 2 a,

Pig. 5 a eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Pig. 5 b eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C der Pig. 3 a.

Bei einer bekannten Wanderfeldröhre gemäß Pig. 1 weist ein Hohlleiter 2, der sich von einem Langsamwellenkreis 1 erstreckt, einen dünnen Wandabschnitt 2a auf, an dem ein Ab-

schwächer 4 auf der Vakuumseite aufgelötet ist, und eine Keramikplatte 5 zum Ausgleich thermischer Spannungen ist auf der Ifichtvakuumseite aufgelötet. Bei dieser Konstruktion ist die thermische Ausdehnung die gleiche sowohl auf den Innen- als auch den Außenseiten der Wand des Hohlleiters, an der der Abschwächer 4 und die Keramikplatte 5 aufgelötet sind, und daher wölbt sich dieser Seil der Wand nicht auf. Der Grund hierfür ist der, daß der Abschwächer 4, der im wesentlichen aus Keramikmaterial besteht, und die Keramikplatte 5 nahezu den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Außerdem wird die auf den Lötbereich auf Grund der Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Wand 2a, dem Abschwächer 4 und der Keramikplatte 5 ausgeübte Spannung leicht durch die Wand 2a wegen ihrer plastischen Deformation absorbiert, was dazu führt, daß der Abschwächer 4 und die Ke-

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ramikplatte 5 frei von thermischen Spannungen und möglichen Rissen "bleiben. In der Praxis führt jedoch die Verdünnung der Wand 2a zum Erleichtern der plastischen Deformation dazu, daß die Wand 2a auf Grund übermäßiger plastischer Deformationen bricht, was zu einem verhängnisvollen Fehler führt, nämlich einem Loch in einem Teil der Umhüllung, die das Vakuum für die Röhre aufrechterhält. Falls die Wand 2a zu dick ist, kön nen, der Abschwächer 4 und die Keramikplatte 5 reißen. Falls dagegen die Wand 2a zu dünn ist, kann diese selbst brechen. In der Vergangenheit sind unterschiedliche Dicken als optimal für die Wand 2a genannt worden, wobei jedoch nicht erreicht wurde, ein mögliches Reißen des Abschwächers 4 und der Keramikplatte 5 oder ein Zerstören der Wand 2a auszuschließen.

In Fig. 2 sind Querschnitts ansicht en einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt, die einen Endabschwächer 6 und einen in dessen Eahe angeordneten Langsamwellenkreis 1 mit Koppelhohlraum aufweist. Der Langsamwellenkreis ist derart ausgebildet, daß eine Anzahl von Abschnitten 9 mit Koppelbohrungen 8 für elektromagnetische Felder und Mittelbohrungen 7* die Elektronenstrahlen durchlassen, in dem Hohlleiter 10 angeordnet sind. Der Langsamwellenkreis 1 ist in zwei Teile durch einen Abschnitt 11 unterteilt, der lediglich die Mittelbohrung 7 aufweist, und ein Hohlleiter 2 ist von dem Ende des angepaßten Teils herausgeführt und durch das Abschlußteil 6 mit einem Abschwächer 4 in dem Hohlleiter abgeschlossen. Die Dicke der Wand des Hohlleiters ist in dem Bereich 2a verrin-

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gert, in dem der Abschwächer 4 aufgelötet ist. Eine Keramikplatte 5 ist auf der Außenseite der Wand 2a aufgelötet. Dieser dünne Wandteil 2a dient nicht direkt als Teil der vakuumdichten Umhüllung der Röhre; der dünne Wandteil 2a und die Keramikplatte 5 sind durch einen Metallmantel 12 abgedeckt, der das Vakuum aufrechterhält. Die Wand 2a muß so dünn sein, daß sie kein Reißen des Abschwächers 4 zuläßt. Selbst wenn daher die Wand 2a auf G-rund übermäßiger plastischer Deformation gebrochen ist, stellt der Metallmantel 12 das Vakuum der Röhre sicher.

In Pig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt, bei der der Langsamwellenkreis 1 in zwei Teile durch eine Trennwand 11 unterteilt ist, die eine Mittelbohrung 7 zum Durchtritt von Elektronenstrahlen, jedoch keine Koppelbohrung 8 für das elektromagnetische Feld wie bei der ersten Ausführungsform aufweist. Von dem Ende des Trennabschnitts sind Hohlleiter 21 und 22 in der gleichen Richtung parallel herausgeführt und bilden einen Endabschwächer 13· Insbesondere sind die zwei Hohlleiter 21 und 22 mit einer dazwischenliegenden Trennwand 20 aneinander anliegend angeordnet. Zwei Abschwächer 4 sind auf den Wänden der Hohlleiter 21 bzw. 22 auf beiden Seiten der Trennwand 20 aufgelötet. Wie im Fall des dünnen Wandteils 2a in Fig. 2 ist die Wand 20 der Hohlleiter in dem Bereich dünn ausgebildet, in dem die Abschwächer 4 aufgelötet sind, so daß sich dieses dünne Wandteil leicht mit thermischen Deformationen, die durch

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den Abschwächer 4 erzeugt worden sind, plastisch deformieren kann. Bei dieser Konstruktion wird ebenso wie bei der ersten Ausführungsform das Yakuum der Röhre selbst dann aufrechterhalten, wenn die Wand 20 auf Grund einer übermäßigen plastischen Deformation gebrochen ist, da die Wand 20 nicht zum Aufrechterhalten des Vakuums dient.

Erfindungsgemäß wird, wie oben beschrieben, das Vakuum der Röhre selbst dann aufrechterhalten, wenn ein Loch als Folge einer Zerstörung auf Grund übermäßiger plastischer Deformation in der Hohlleiterwand entstanden ist, da der Endabschwächer der erfindungsgemäßen Konstruktion derart ausgebildet ist, daß die Hohlleiterwand, an der der Abschwächer aufgelötet ist, nicht als Teil der vakuumdichten Außenwand dient. Mit anderen Worten kann die Wand des Hohlleiters in dem Bereich, in dem der Abschwächer aufgelötet ist, dünn genug ausgeführt werden, so daß der Abschwächer nicht reißt. Gleichzeitig ist es ausgeschlossen, daß das Vakuum der Röhre auf Grund eines Bruches in der Wand des Hohlleiters zerstört wird,

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Claims

Pat ent ansprüche

Wanderfeldröhre mit einem Koppelhohlraum im Langsamwellenkreis, mit im wesentlichen aus Keramikmaterial mit einer die elektromagnetische Energie absorbierenden Substanz bestehenden Endabschwächern, die auf der Innenseite eines mit dem Langsamwellenkreis elektromagnetisch verbundenen Hohlleiters aufgelötet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Wand des Hohlleiters (2j 21, 22), an der die Endabschwächer (4, 6)' aufgelötet sind, so dünn ausgebildet ist, daß sie leicht plastisch deformierbar ist, wenn das Keramikmaterial thermisch deformiert wird, daß eine Keramikplatte (5) zum Ausgleich der thermischen Zugspannungen auf der Außenseite der Wand des Hohlleiters (2; 21, 22) gegenüber dem Abschwächer (4) aufgelötet ist und daß die Keramikplatte (5) hermetisch mit einem vakuumdichten Außenmantel (12) abgeschlossen ist.
2. V/anderfeidröhre nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß zwei Endabschwächer (4, 6) nebeneinander auf beiden Seiten des Langsamwellenkreises (1) angeordnet sind.
3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Raum innerhalb der Wand (2a)

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des Hohlleiters (2), an der der Abschwächer (4) aus Keramikmaterial aufgelötet ist, und der zwischen dem vakuumdichten Außenmantel (12) und der Außenwand des Hohlleiters (2) ausgebildete Raum miteinander in Verbindung und unter gleichem Druck stehen.
4. Wanderfeldröhre mit einem Koppelhohlraum im Langsamwellenkreis, mit Endabschwächern, wobei sich ein Hohlleiter außen von dem Hauptteil des Langsamwellenkreises aus erstreckt, mit einem im wesentlichen aus Keramikmaterial mit einer elektromagnetische Wellen absorbierenden Substanz bestehenden Abschwächer, der auf der Innenseite des Hohlleiters aufgelötet ist, gekennzeichnet durch zwei aneinander anliegende Hohlleiter (21, 22) mit einer dazwischenliegenden metallischen Trennwand (11, 20) und durch zwei Abschwächer (4), die auf den beiden entsprechenden Seiten der metallischen Trennwand (20) aufgelötet sind, die so dünn ausgebildet sind, daß ihr dünner Abschnitt plastisch deformierbar ist, wenn die Abschwächer (4) thermisch deformiert werden.
5. Y/anderf eidröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Langsamwellenkreis aus einer Anzahl Teilkreisen besteht, zwischen denen jeweils Endabschwächer (13) angeordnet sind.

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