DE2648212A1 - Multipaktor-entladungsanordnung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE £ϋ4θ212

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 25.10.76 P/2/Wr-E 2094-

MGLISH ELEGTEIC YALVE COMPANY LIMITED 106 Waterhouse Lane, Ghelmsford Essex / England

Multipaktor-Entladungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Multipaktor-Entladungsanordnung und insbesondere eine Multipaktor-Entladungsanordnung, die zur Abstimmung einer Mikrowellenanordnung wie z.B. eines Magnetron-Oszillators oder eines anderen Hohlraumresonators Verwendung findet. Aus der GB-PS 1 334- 001 ist es bekannt, einen an den Hohlraum einer Hohlraumresonator-Vorrichtung (in diesem lall eines Magnetron-Oszillators) angekoppelten, getrennten Resonator mit einer Multipaktor-Entladungsanordnung zu versehen, die dazu dient, den getrennten Resonator so zu beeinflussen, daß sich die Betriebsfrequenz der Hohlraumresonatoranordnung von einem diskreten Wert zu einem anderen ändert, wenn man die Multipalrfcor-Entladungsaiairdnung sich entladen läßt (was gewöhnlicherweise durch das Entfernen bzw. Wegnehmen einer Vorspannung geschieht). Weitere Beispiele für die Verwendung einer Multipaktor-Entladungsanordnung für Abstimmzwecke sind in der DT-PS 23 00 753 (entsprechend der GB-PA 53161/72), in der DT-OS 23 22 086 (entsprechend der GB-PA 10337/73), sowie in den britischen Patentanmeldungen

JR. C. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-ING. W. G R A M K O W ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

> MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7 2

"EL. (OH9) 22 42 11. TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK= MÖNCHEN 7 706 2 -

709817/0851

4-3702/75(entspreclienä der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit dem !Eitel "Durch Ilultipaktorent ladung abgestimmte Hohlraumresonatorvorrichtung¹¹, unser Aktenzeichen E 2097) raid 4-3705/75 (entsprechend der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit dem {Ditel "Durch Moltipaktorentladung abgestimmte Hohlraumresonatoranordnung¹¹, unser Aktenzeichen E 2095) beschrieben.

Bisher bestanden Kultipaktor-Entladeanordnungen für den oben geschilderten Verwendungszweck aus zwei oder mehr ebenen, parallelen Elektroden, von denen wenigstens eine aus einem Sekundärelektronen emittierenden Material besteht, oder auf der Oberfläche, die der Oberfläche einer benachbarten Elektrode gegenüberliegt, Sekundärelektronen emittierendes Material trägt. Wird über die beiden Maltipaktorelektroden eine genügend hohe Hochfrequenz-Spannung angelegt, so tritt eine Entladung auf. Die Spannung, die erforderlich ist, um die Entladung einzuleiten, wird üblicherweise von der Vorrichtung geliefert, deren Eesonanzfrequenz beeinflußt werden soll, und es sind Vorrichtungen vorgesehen, um eine VnT»gtpqTvnimg«-iRpqTiTiiiTig an eine der beiden Elektroden anzulegen, die dazu dient, eine Entladung dann zu verhindern, wenn sie nicht erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Hultipaktor-Eatladungsanordnung zu schaffen, die in der Lage ist, in einer Eesonanzvorrichtung einen verbesserten Abstimm— effekt zu erzeugen, deren Betriebsfrequenz auf diese Weise gesteuert werden soll.

Gemäß der Erfindung ist eine Hultipaktor-Entladiiogsancrdnung vorgesehen, die wenigstens zwei Miltipaktor-EatladungseleldJDden. umfaßt, die eine solche Konfiguration aufweisen, daß bei einem Eatladungszustand ein letto-bzw. Gesamtstrom von einer Elektrode zur anderen fließt.

Vorzugsweise besitzen die Hsiltipaktor— Eatladungselekfcoden die Form VOH koaxialen Zylindern.

Bei einer Ifultipakt or—Anordnung gemäß der Erfindung JLi eßt im Gegensatz zu früheren Tialtipaktor-Eatladungsanordnungen bei denen

709817/0851

parallele Planarelektroden Verwendung finden, während eines Entladezustandes ein Netto strom zwischen den beiden Elektroden. Es hat sich gezeigt, daß dieser Nettostrom, wenn z. B. die Multipaktor-Entladungsanordnung dazu verwendet wird, eine Hohlraumresonator--Vorrichtung wie z. B.ein Magnetron gemäß der GB-PS 1 33²I- 001 abzustimmen, dazu verwendet werden kann, an einer der Multipaktor-Elektroden eine selbstvorspannende bzw. automatisch vorspannende Spannung zu erzeugen, was einen Einfluß auf die Betriebsfrequenz der Anordnung ausübt, sobald die Multipaktorentladung eingeleitet ist.

Der Nettostrom kann dazu verwendet werden, einen selbstvorspannenden Widerstand in dem Pfad für diesen Nettostrom vorzusehen, wobei der Nettostrom zwischen den beiden Elektroden während der Multipaktor-Entladung fließt, und folglich hängt die Betriebsfrequenz der Anordnung vom Wert dieses selbst vorspannenden Widerstandes ab. Dieser selbstvorspannende Widerstand kann fest oder veränderbar sein. Es ist auch möglich, ein Widerstands-Kondensator-Netzwerk im Strompfad dieses Nettostroms zwischen den beiden Elektroden vorzusehen, wobei sich die Betriebsfrequenz der Anordnung über einen Frequenzbereich ändert, wenn die Multipaktor-Entladung stattfindet. Normalerweise werden wiederum Vorrichtungen wie z. B. triggerbare Dioden vorgesehen, die dazu dienen, dieses Netzwerk nach einem gewünschten Zeitintervall zu entladen.

Die Erfindung kann sowohl bei Magnetronaordnungen mit ungedämpfter Welle (CW-MagnetronaDrdnung) als auch bei gepulsten Magnetronanordnungen verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1a u. 1b schematisch einen Schnitt und eine perspektivische Ansicht einer Multipaktor-Entladungsanordnung gemäß der Erfindung,

709817/0851

— if

Fig. 2 u. 3 schematisch die Multipaktor-Entlad- ungsanordnung der Figuren 1a und 1b, die mit typischen selbstvorspannenden Schaltkreisen versehen ist.

Gemäß den Figuren 1a und 1b besteht die Multipaktor-Entladungsanordnung aus zwei koaxialen Elektroden 1 und 2, die beide aus Sekundärelektronen emittierendem Material wie z. B. Beryllium-Kupfer bestehen. Wie bei früheren Multipaktor-Entladungsanordnungen tritt eine Multipaktorentladung auf, wenn eine geeignete Hochfrequenz spannung zwischen den Elektroden 1 und 2 angelegt wird. Während der Entladung ist jedoch der Hettostrom, der zwischen den beiden Elektroden fließt, nicht gleich Mull, da die Übergangszeit der Elektronen von der Oberfläche der inneren Elektrode 2 zur Oberfläche der äußeren Elektrode 1 kleiner ist, als die Übergangszeit in der entgegengesetzten Richtung, was einen Nettostrom von Elektronen ergibt, der zur äußeren Elektrode 1 fließt.

Die Multipaktor-Entladungsanordnung der Figuren 2 und 3 kann so betrachtet werden, als ob sie so angeordnet wäre, daß sie eine koaxiale Resonanz-Übertragungsleitung abschließt, die an zwei Hohlräume/eines Magnetron-Oszillators angekoppelt ist, wie es in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit dem Titel "Durch MultipaMDrentladung abgestimmte Hohlraum resonatorvorrichtung" entsprechend der GB-PA 43702/75» unser Aktenzeichen E 2097 dargestellt ist. Die Elektroden 1 und 2 der vorliegenden Anmeldung entsprechen den Elektroden 11 bzw. in der eben zitierten weiteren Patentanmeldung. Die Elektroden 1 und 2, von denen die Elektrode 2 auf allgemeinem Potential bzw. Erdpotential liegt, werden während des Betriebs des Magnetron-Oszillators kontinuierlich einem elektrischen Hochfrequenzfeld unterworfen, das ausreicht, um das Auftreten einer Multipaktorentladung zu bewirken. Die Elektrode 1 ist mit dem allgemeinen Potential über einen selbst vorspann enden Widerstand 3 verbunden, der als variabler Widerstand dargestellt ist und aufgrund des oben erwähnten, zwischen den Elektroden 1 und 2 fließenden Hettostroms bewirkt, daß an der Elektrode 1 eine Vorspann-Spannung auftritt, die die Betriebsfrequenz des Magnetron-Oszillators beeinflußt. Eine Yeränderung des Widerstandes 3 verändert die

709817/0851

— M —
Betriebsfrequenz über einen Bereich.

In Eigur 3 ist die äußere Elektrode 1 wiederum über einen Widerstand 4 mit dem allgemeinen bzw. gemeinsamen Potential verbunden·

Zusätzlich ist der Widerstand 4 durch einen Kondensator 5 überbrückt, so daß ein Widerstands-Kondensator-Hetzwerk gebildet wird. In diesem Jail steigt die an der Elektrode 1 erscheinende selbstvorspannende Spannung bis der Kondensator 5 vollständig geladen ist, Bies bewirkt, daß sich die Betriebsfrequenz des Magnetron-Oszillators in entsprechender Weise automatisch über einen entsprechenden Bereich hinweg ändert.

Wie gezeigt, kann eine triggerbare Diode 6 parallel zum Kondensator 5 angeschlossen sein, mit deren Hilfe der Kondensator entladen und der Zyklus wiederholt werden kann.

Wird das Magnetron impiüsmäBig betrieben und die trj-ggerbare Diode 6 wegggelassen, so besteht der erzielte Effekt darin, daß die !frequenz eines jeden Pulses sich während dieses Pulses verändert und der Kondensator 5 das Bestreben zeigt, sich über den Widerstand 4- zwischen den Pulsen zu entladen, um eine periodische Modulation der Pulse zu erzeugen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die gemäß der Erfindung erzielte !frequenzsteuerung, wie sie oben beschrieben wurde, keine zusätzliche Quelle für ein Steuerpotential erfordert, da die

automatisch bzw. durch Selb st vor spannung

erzeugt wird

- Patentansprüche -

709817/0851

Leerseite

Claims (9)

.- er- Pat entansprüche

1. r Multip.aktor-Entladungsanordnung mit wenigstens zwei

Multipaktor-Entladungselektroden, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektroden eine derartige Konfiguration aufweisen, daß bei einem Entladungszustand ein Nettostrom von der einen Elektrode (1) zur anderen Elektrode (2) fließt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multipaktor-Entladungselektroden die Form von koaxialen Zylindern aufweisen.

3. Mit einem Multipaktor abgestimmte Hohlraumresonator-Anordnung mit einer Multipaktor-Entladungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 die dazu dient, den Hohlraumresonator der Hohlraumresonator-Anordnung abzustimmen, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die dazu dient, den Nettostrom zur Erzeugung einer selbstvorspannenden bzw. automatisch vorspannenden Spannung an einer der Multipaktor-Elektroden zu verwenden, was einen Einfluß auf die Betriebsfrequenz der Vorrichtung hat, sobald die Multipaktor-Entladung eingeleitet ist.

4. Anordnung nach 3i dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsvorrichtung einen in dem Strompfad für den Nettostrom vorgesehenen, selbstvorspannenden Widerstand umfaßt, wobei der während der Multipaktor-Entladung zwischen den Elektroden fließende Strom und folglich die Betriebsfrequenz der Anordnung vom Wert dieses selbstvorspannenden Widerstandes abhängen.

5. Anordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einen festen Wert aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennz eichn e t , daß der Widerstand einen veränderbaren Wert aufweist.

709817/0851

ORIGINAL INSPECTED

7. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung ein Widerstands-Kondensator-Netzwerk im Strompfad des ETettostroms zwischen den beiden Elektroden umfaßt, wobei die Betriebsfrequenz der Vorrichtung sich über einen Frequenzbereich ändert, wenn die Multipaktorentladung auftritt.

8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeic h net, daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die dazu dienen, das Netzwerk nach einem gewünschten Zeitintervall zu entladen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlraumresonatorvorrichtung ein gepulstes oder ein mit ungedämpfter Welle betriebenes Magnetron ist.

709817/0851