DE2744228A1

DE2744228A1 - Mehrstufen-kollektor fuer laufzeitroehren

Info

Publication number: DE2744228A1
Application number: DE19772744228
Authority: DE
Inventors: Hinrich Dipl Phys Dr Heynisch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1979-04-05
Also published as: GB2005069B; SE7810244L; GB2005069A; IT1159119B; CA1131362A; US4250430A; IT7828030A0; JPS5459070A

Description

Zeichen Berlin und Minchen * VPA γι ρ j ι ς ε οοη

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT λ Unser Zeichen

Die Erfindung betrifft einen Mehrstufen-Kollektor für Laufzeitröhren, insbesondere Wanderfeldröhren, mit einem den Elektronenstrahl aufnehmenden, in Elektronenstrahl^chtung durch einen Auffängerboden abgeschlossenen Hohlkörper (Auffänger), der mehrere den Elektronenstrahl umgebende und in Richtung der Elektronenstrahlachse hintereinanderliegende Elektroden enthält, die im Betrieb der Röhre auf unterschiedlichen Potentialen liegen.

Elektronenstrahlauffänger für Laufzeitröhren, insbesondere Lauffeldröhren, die aus mehreren in Strahlrichtung hintereinanderliegenden Elektroden bestehen, die im Betriebszustand auf verschiedenen Potentialen liegen und entsprechende Strahlstromanteile aufnehmen (Kollektorelektroden) sind bereits bekannt (DT-AS 12 73 703). Ein derartiger Elektronenstrahlauffänger besteht beispielsweise aus einer topfförmigen Kollektorelektrode und aus zwei ringförmigen Kollektorelektroden, die miteinander durch elektrisches Widerstandsmaterial verbunden sind.

An den Elektronenstrahlauffänger von Laufzeitröhren, wie z.B. Wanderfeldröhren, Rückwärtswellenoszillatorröhren oder Klystrons, wird bekanntlich die Forderung gestellt, daß der Auffänger die durch die Verlustleistung des aufprallenden Elektronenstrahls entstehende Wärme aufnehmen und nach außen ableiten können muß.

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Der Auffänger muß darüber hinaus so ausgebildet sein, daß die beim Aufprall des Elektronenstrahls auf die Auffängerwandung ausgelösten Sekundärelektronen nicht in den Entladungsraum gelangen können. Das Gleichpotential des Auffängers ist häufig niedriger gewählt als das der Systemteile des Verstärkerteils der Röhre, z.B. der Verzögerungsleitung, um die Verlustleistung am Auffänger zu verringern (DT-PS 12 21 364).

Bisher hat man in der letzten Kollektorstufe, die sich auf Kathodenpotential befindet, z.B. im Zentrum eine in den gesamten KoI-lektor hineinragende Metallspitze zur seitlichen Ablenkung der Elektronen (Aufspreizung des Elektronenstrahls) verwendet. Dabei ergeben sich jedoch immer Probleme mit an der Spitze selbst reflektierten Elektronen, die dann in den Wechselwirkungsraum und zum Teil sogar bis zur Kathode zurücklaufen und somit zu Störungen im HF-Verhalten der Laufzeitröhre führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Laufzeitröhren das Abbremsverhalten eines mehrstufigen Kollektors und damit den Wirkungsgrad der Röhren zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgäbe wird bei. einem Mehrstufen-Kollektor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Zentrum des Auffängerbodens eine zur Elektronenstrahlachse koaxiale, hohlzylindrische Elektrode vorgesehen ist, die in den Auffängerhohlraum hineinragt.

Das Verhältnis von Zylinderhöhe zum Zylinderdurchmesser der Slektrode ist dabei vorzugsweise größer als 2.

Der erfindungsgemäße Mehrstufen-Kollektor hat den wesentlichen Vorteil, daß durch die hohlzylinderförmige Ausbildung der Elektrode die Achselektronen seitlich abgelenkt werden und aus der Elektrode ausgelöste Sekundärelektronen durch die große Lochtiefe abgefangen werden. Eine weiter verbesserte Wirkung erhält man durch Zuspitzen der in den Auffängerhohlraum hineinragenden Stirnseite der hohlzylindrischen Elektrode oder durch das Einbringen von Unsymmetrien, z.B. durch schräges oder wellenförmiges Abschneiden der rohrförmigen Elektrode.

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Weitere Verbesserungen bezüglich der Sekundärelektronenemission erhält man durch Beschichtung insbesondere der Innenmantelfläche der hohlzylindrischen Elektrode mit Graphit, Zirkon oder ähnlichem Material zur Verminderung der Sekundärelektronenemission.

Die hohlzylindrische Elektrode kann vorzugsweise auch vollkommen aus Graphit bestehen.

An Hand einiger in den Figuren der Zeichnung rein schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Mehrstufen-Kollektors soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen und Einzelheiten näher erläutert werden. In den Figuren sind die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile, beispielsweise die elektrischen Zuleitungen, weggelassen. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Dreistufen-Kollektor im Schnitt und die

Fig. 2 bis 4 verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der hohlzylindrischen Elektrode im Ausschnitt.

Die Fig. 1 zeigt in einem Seitenschnitt von einer Wanderfeldröhre das kollektorseitige Ende. Der in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel dreistufig ausgebildete Kollektor besteht dabei im einzelnen aus einem Auffänger 1 (letzte Kollektorstufe) und aus zwei die gestrichelt dargestellten Elektronenstrahlen 4 umgebenden und in Richtung der strichpunktiert dargestellten Elektronenstrahlachse 6 hintereinanderliegenden Elektroden 2 und 3. Der Auffänger 1 befindet sich im Betrieb der Röhre vorzugsweise auf Kathodenpotential und die Elektroden 2, 3 auf davon verschiedenen Potentialen, so daß sich die in der Figur gestrichelt dargestellte Auffächerung der Elektronenstrahlen 4 ergibt, die von der als Verzögerungsleitung verwendeten Wendelleitung 7 her kommend in den dreistufigen Kollektor eintreten. Im Zentrum des Auffängerbodens ist die zur Elektronenstrahlachse 6 koaxiale, hohlzylindrische Elektrode 5 angebracht, die in den Auffängerhohlraum hineinragt.

Die in den Auffängerhohlraum hineinragende Stirnseite der Elek-

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trode 5 weist dabei vorzugsweise einen zugespitzten scharfen Rand auf (Fig. 2) oder ist abgeschrägt (Fig. 3) oder hat einen welligen Rand (Fig. 4). Das Verhältnis von Zylinderhöhe H zu Zylinderdurchmesser D der Elektrode 5 ist vorzugsweise größer als 2.

6 Patentansprüche,
4 Figuren.

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Claims

■X-

77 P 1 1 5 5 BRD Patentansgrüche

Mehrstufen-Kollektor für Laufzeitröhren, insbesondere Wanderfeldröhren, mit einem den Elektronenstrahl aufnehmenden, in Elektronenstrahlrichtung durch einen Auffängerboden abgeschlossenen Hohlkörper (Auffänger), der mehrere den Elektronenstrahl umgebende und in Richtung der Elektronenstrahlachse hintereinanderliegende Elektroden enthält, die im Betrieb der Röhre auf unterschiedlichen Potentialen liegen, dadurch gekennzeichnet , daß im Zentrum des Auffängerbodens (1) eine zur Elektronenstrahlachse (6) koaxiale, hohlzylindrische Elektrode (5) vorgesehen ist, die in den Auffängerhohlraum hineinragt.
2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von Zylinderhöhe zum Zylinderdurchmesser der Elektrode (5) größer als 2 ist.
3. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die in den Auffängerhohlraum hineinragende Stirnseite der Elektrode (5) einen zugespitzten scharfen Rand aufweist.
4. Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die in den Auffängerhohlraum hineinragende Stirnfläche der Elektrode (5) abgeschrägt ist.
5. Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die in den Auffängerhohlraum hineinragende Stirnseite der Elektrode (5) einen gewellten Rand aufweist.
6. Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektrode (5) aus Graphit besteht oder eine Beschichtung aus Graphit oder Zirkon aufweist.

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