DE2901554C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Permanentmagnetanordnung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Anordnung
ist aus der US-PS 39 84 725 bekannt.
Häufig wird in Kreuzfeldröhren ein Magnetkreis
verwendet, der in Reihe einen Arbeitsluftspalt mit dem
nutzbaren Wechselwirkungsfeld, eiserne Polschuhe auf beiden
Seiten des Spaltes, Permanentmagnete auf der Rückseite jedes
der Polschuhe und einen Rückflußweg aufweist, der gewöhnlich
aus eisernen Bauteilen besteht. Für einen derartigen
Magnetkreis ist es auch bekannt (US-PS 40 84 542), zwei
unterschiedliche Teilpermanentmagnete für jeden
Permanentmagneten zu verwenden, um auf einfache Weise eine
Einstellung der Magnetfeldstärke zu ermöglichen.
Bei der eingangs vorausgesetzten
Permanentmagnetanordnung nach der US-PS 39 84 725 verläuft der
Rückweg zwischen den Permanentmagneten dagegen durch Luft,
Vakuum und andere unmagnetische Materialien des Röhrenaufbaus.
Eine solche Konstruktion mit "offenem" Magnetkreis hat
deutliche Vorteile, beispielsweise den Wegfall des
beträchtlichen Gewichtes des eisernen Rückflußweges und ein
leichteres Auswechseln der Magneten beim Benutzer. Sie bringt
jedoch eine Herabsetzung der nutzbaren Feldstärke im Spalt mit
sich, weil der Streufluß ansteigt.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
eine Permanentmagnetanordnung mit "offenem" Magnetkreis zu
schaffen, bei dem die nutzbare Spaltflußdichte vergleichbar
der bekannter Konstruktionen mit geschlossenem Magnetkreis ist.
Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1
angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Koaxialmagnetron, wobei der Axialteil
weggeschnitten ist, um den Magnetkreis der
Röhre im Querschnitt zu zeigen;
Fig. 2 schematisch einen abweichenden Magnetkreis, der
für das Magnetron nach Fig. 1 geeignet ist;
Fig. 3A eine Prüfanordnung für den Magnetkreis nach
Fig. 1;
Fig. 3B die Bodenansicht einer der Magnetanordnungen
der Prüfanordnung nach Fig. 3A;
Fig. 3C eine Seitenansicht eines Endes einer
Magnetanordnung nach Fig. 3A;
Fig. 4A bis 4D graphisch die Ergebnisse unterschiedlicher
Konfigurationen, die mit der Anordnung nach
Fig. 3A geprüft worden sind.
In Fig. 1 ist ein Magnetron mit einem offenen
Magnetkreis 10 dargestellt. Das Magnetron weist eine hohle
Struktur 12 aus nichtmagnetischem Material, beispielsweise
Kupfer oder Monel, auf, die eine zentrale, zylindrische, in
vertikaler Richtung längliche Kammer 13 und eine äußere,
zylindrische, koaxiale Stabilisierkammer 14 besitzt. Eine
zylindrische Kathode 15 ist isoliert und vakuumdicht in der
Struktur 12 montiert, wobei sich in vertikaler Richtung
erstreckende Stützen 16 verwendet werden, die durch axiale,
sich in vertikaler Richtung erstreckende Öffnungen 17 und 18
in der oberen und unteren Permanentmagnetanordnung 19, 20
hindurchführen.
Die Kathode 15 umgibt eine koaxiale kreisförmige
Anordnung aus Anodenfahnen 22, die sich von einer
zylindrischen Anodenstütze 23 einwärts erstrecken. Die Fahnen
22 sind in üblicher Weise in Umfangsrichtung in regelmäßigen
Abständen angeordnet, um zwischen benachbarten Fahnen
Hohlräume zu definieren, die bei etwa der gewünschten
Schwingungsfrequenz der Röhre in Resonanz kommen. Die inneren
Enden der Fahnen 22 definieren die äußere zylindrische Grenze
eines toroidförmigen Wechselwirkungsraums 25, während die
Außenfläche der Kathode 15 dessen innere Grenze definiert.
Auf der Außenwand abwechselnder Hohlräume sind
axiale Schlitze 26 durch die zylindrische Anodenstütze 23
geschnitten, die eine Verbindung zum koaxialen, toroidförmigen
Stabilisierraum 14 schaffen. Der letztere kann abgestimmt
werden, wozu irgendeine konventionelle mechanische Einrichtung
(nicht dargestellt) verwendet werden kann. Die
Magnetanordnugnen 19 und 20 wenden entgegengesetzte Magnetpole
den gegenüberliegenden Enden des Wechselwirkungsraums 25 zu,
so daß ein axiales Magnetfeld über einen Wechselwirkungsspalt
28 gebildet wird. Ein radiales elektrisches Feld wird zwischen
der Kathode 15 und den geerdeten Anodenfahnen 22 erzeugt. Von
der Kathode 15 zu den Fahnen 22 laufende Elektronen werden von
den gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern dazu
veranlaßt, auf Wegen zu laufen, die rund um den toroidförmigen
Wechselwirkungsraum 25 zirkulieren, wo sie mit den
elektrischen Mikrowellen-Streufeldern der Fahnenhohlräume
wechselwirken, um Mikrowellenenergie zu erzeugen.
Um eine effiziente Mikrowellen-Wechselwirkung
aufrechtzuerhalten, muß die Magnetfeldstärke im
Wechselwirkungsraum 25 hoch sein. Ein Rückschluß zwischen den
äußeren Enden der Magnetanordnungen 19 und 20, der ganz aus
Eisen besteht, würde für ein bestimmtes Magnetmaterial den
höchsten Feldstärkewert innerhalb des Wechselwirkungsraums 28
ergeben. Ein offener Magnetkreis, bei dem der Rückflußweg von
den äußeren Enden der oberen Magnetanordnung 19 zum äußeren
Ende der unteren Magnetanordnung 20 durch Luft, das Vakuum des
Wechselwirkungsraums 25 und die Struktur 12 verläuft, hat
jedoch die eingangs erläuterten Vorteile.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß
Permanentmagnetanordnungen, in denen ein Magnet mit hoher
Flußdichte (wie Alnico) mit einem mit geringerer Flußdichte,
jedoch höherer Koerzitivkraft in der noch zu beschreibenden
Weise kombiniert wird, im Falle des offenen Kreises eine
Spaltflußdichte ergeben, die sehr ähnlich der eines Magneten
ähnlicher Abmessungen, aber insgesamt mit hoher Flußdichte in
der Konfiguration mit geschlossenem Magnetkreis ist. Es ist
auch versucht worden, einfach die Größe eines Magneten mit
hoher Koerzitivkraft zu erhöhen, um ausreichende Feldstärke zu
erreichen. Dieser Versuch ist jedoch mit den verfügbaren
Magnetmaterialien, wie Samariumkobalt, fehlgeschlagen. Es
wurde festgestellt, daß bei den Größen, wie sie für die hier
interessierende Anwendung benötigt werden, ein hoher Spaltfluß
nicht erzielt werden konnte, anscheinend ergibt sich ein
"Kurzschluß" des Magnetflusses in sich selbst.
Das Magnetron nach Fig. 1 ist demzufolge mit
Permanentmagnetanordnungen 19 und 20 ausgerüstet, von denen
jede aus einem Magneten 30 mit hoher Flußdichte, der zum
Wechselwirkungsspalt 28 weist, einem Übergangsstück 32 aus
einem Material mit hoher Permeabilität, vorzugsweise
Weicheisen, und einem Magneten 34 mit hoher natürlicher
Koerzitivkraft besteht. Der Magnet 30 mit hoher Flußdichte ist
im vorliegenden Fall aus Alnico hergestellt, einer bekannten
Legierung aus Stahl, Aluminium, Nickel und Kobalt. Der Magnet
34 mit hoher Koerzitivkraft besteht in diesem Fall aus
Samariumkobalt, wenn auch Samarium nicht die einzige Seltene
Erde ist, die zusammen mit Kobalt verwendet werden kann.
Andere Seltene Erden allein oder in Kombination mit Samarium
und in chemischer Vereinigung mit Kobalt können ebensogut
verwendet werden. Konventionelle innere Polschuhe 35 und 36
aus Eisen vervollständigen die Magnetanordnungen 19 und 20.
Beide Anordnungen weisen auch den üblichen axialen Kanal 17
und 18 in der oben beschriebenen Weise auf, um Vorkehrungen
für Kathodenbestandteile, -zuleitungen und -montagen zu
schaffen.
Das eiserne Übergangsstück mit hoher Permeabilität
wurde als notwendig für die Brauchbarkeit des Magnetkreises
gefunden; Versuche, Magnete der genannten Art ohne ein solches
Element zu kombinieren, wurden durchweg als mangelhaft
festgestellt. Es ergab sich ein nutzbarer Vorteil im Vergleich
mit konventionellen Konstruktionen, die vollständig aus Alnico
hergestellt sind. Die Gründe hierfür sind nicht vollständig
klar. Eine analytische Untersuchung ist ohne nennenswerten
Erfolg versucht worden. Die tatsächlich erhaltenen
magnetischen Eigenschaften waren nicht exakt bekannt, und die
exakten Arbeitspunkte der Magnete und die
Streucharakteristiken der Kreise konnten nicht genau
festgestellt werden. Die Einzelheiten der Erfindung wurden
also auf empirischer Basis ausgearbeitet. Es wird jedoch
angenommen, daß zwar die Alnico-Magneten allgemein höhere
Induktion haben, die Magnetmaterialien auf der Basis Kobalt-Seltene
Erden haben jedoch erheblich höhere
Energieproduktwerte und höhere natürliche Koerzitivkräfte. Die
Samarium-Kobalt-Materialien besitzen maximale Energieprodukte.
In einem offenen Kreis liefert Samariumkobalt eine Flußdichte
von 0,4 T und eine Induktions-Koerzitivkraft von etwa
320 000 A/m. Wenn auch Alnico eine Flußdichte von etwa 1,4 T
in einem geschlossenen Kreis besitzt, sind die Induktions-Koerzitivkraft
und das maximale Energieprodukt erheblich
kleiner als bei Samariumkobalt. Es wird deshalb angenommen,
daß bei direkter Befestigung an Alnico die erheblich stärkere
Koerzitivkraft des Samarium-Kobalt-Materials das Alnico-Material
zwingt, nahe dem gleichen Punkt mit 0,4 T Flußdichte
zu arbeiten. Die Trennung der hohen Flußdichte des Alnico-Materials
von der hohen Koerzitivkraft von Samariumkobalt-Material
durch das eiserne Übergangsstück 32 ist ein
Schlüsselelement bei der Beseitigung dieses Problems.
Ein weiteres wichtiges Merkmal ist notwendig, um die
vollen Vorteile der Erfindung zu erhalten. Es besteht darin,
die einander zuweisenden Endflächen 40 und 41 der betreffenden
Magnete so zu wählen, daß das Material mit höherer
Koerzitivkraft eine größere Fläche an der Grenzfläche 40 mit
dem Eisen hat als die Grenzfläche 41 des Materials mit hoher
Induktion. Es wird dazu angenommen, daß die erwähnte
Konstruktion dafür sorgt, daß das Samariumkobalt einen Fluß
liefert, der grob an den des Alnico angepaßt ist. Der Fluß
über die große Grenzfläche 40 für das Samariumkobalt wird
durch das Weicheisen-Übergangsstück 32 konzentriert. Dieses
Stück hat zwei Flächen 43 und 44, von denen die letztere
wenigstens die Fläche des Samariumkobalts hat und dieser
zuweist.
Die kleinere Fläche 43 ist an die Endflächen 41 des
Alnico angepaßt. Der Fluß von Samariumkobalt wird dadurch auf
eine Dichte konzentriert, die enger an die des Alnico mit
hoher Flußdichte angepaßt ist. Das Alnico-Material verhält
sich dann etwa so, als ob es in einem geschlossenen Kreis
liegt. Anscheinend bringt das Samariumkobalt dadurch das
Alnico auf einen höheren Arbeitspunkt oder auf eine höhere
magnetische Scherlinie. Dann gilt im Idealfall:
B₁ × A₁ = B₂ × A₂
wobei B₁ die Alnico-Flußdichte, A₁ die Fläche des Alnico an
der Grenzfläche 41 zum Übergangsstück 32, B₂ die
Samariumkobalt-Flußdichte und A₂ die Fläche des Samariumkobalt
an der Grenzfläche 40 zum Übergangsstück 32 sind. Dann gilt
A₁/A₂ = B₂/B₁.
Idealerweise zeigt ein Magnet aus Alnico eine Flußdichte von
1,4 T und das Samariumkobalt eine Flußdichte von 0,4 T. Wenn
diese Werte in die obige Gleichung eingesetzt werden, ergibt
sich
A₂ = 7/2 A₁.
Für beste Ergebnisse sollte also bei Verwendung
dieser beiden Materialien die Grenzfläche 40 des
Samariumkobalt grob etwa 3½mal so groß sein wie die des
Alnico. Die größere Fläche wird benötigt, da das
Samariumkobalt dazu neigt, in der Nähe seines maximalen
Energieproduktes zu arbeiten, und das ergibt unter den
Bedingungen des offenen Kreises eine Flußdichte von 0,4 T.
Diese Betrachtungen gelten unabhängig von der
speziellen Konfiguration der Magnetmaterialien und
Übergangsstücke. Eine Variante ist in Fig. 2 dargestellt. Das
Magnetmaterial mit hoher Koerzitivkraft liegt in Form eines
Samariumkobalt-Ringes 46 vor, der in radialer Richtung
magnetisiert ist, wie dargestellt. Das Übergangsstück 47 hat
dann einen T-förmigen Axialquerschnitt. Der Alnico-Magnet 49
hat die übliche Form, wie oben dargestellt. Diese
Konfiguration isoliert wieder das Samariumkobalt von Alnico
und sorgt für eine Grenzfläche mit dem Übergangsstück für das
Samariumkobalt längs dessen Südpol, die die Fläche der Alnico-Grenzfläche
mit dem Übergangsstück am Alnico-Nordpol
übersteigt. Mit 48 wird der Arbeitsluftspalt bezeichnet.
Bei den gezeigten Ausführungsformen ist der
Samariumkobalt-Magnet zwar flächenmäßig größer als der Alnico-Magnet,
jedoch nicht so groß wie im Idealfall, und zwar wegen
der Durchmesser- und Längenbeschränkungen, die durch die
Röhren aufgezwungen sind. Bei einem Ausführungsbeispiel wurden
folgende Abmessungen gewählt:
Der Samariumkobalt-Magnet 34 hat die Form einer Ringscheibe mit einem Durchmesser von etwa 100 mm und 6,4 mm Dicke; der zylindrische Magnet 30 aus Alnico hat etwa 75 mm Durchmesser und 100 mm Länge; das Übergangsstück 32 hat eine Dicke von 6,4 mm mit Flächen, die an den Samariumkobalt- bzw. Alnico-Magneten angepaßt sind. Ein eiserner Polschuh 35 am Innenende des Alnico besitzt 10 mm Stärke. Ein Axialkanal 17, der durch die ganze Anordnung hindurchführt, hat einen Durchmesser von etwa 30 mm. Der Wechselwirkungsspalt 28 zwischen der oberen und der unteren Magnetanordnung 19 bzw. 20 hat eine Höhe von 39,4 mm, die notwendig ist, eine typische Kathode der Anodenfahne 22 zu überspannen.
Der Samariumkobalt-Magnet 34 hat die Form einer Ringscheibe mit einem Durchmesser von etwa 100 mm und 6,4 mm Dicke; der zylindrische Magnet 30 aus Alnico hat etwa 75 mm Durchmesser und 100 mm Länge; das Übergangsstück 32 hat eine Dicke von 6,4 mm mit Flächen, die an den Samariumkobalt- bzw. Alnico-Magneten angepaßt sind. Ein eiserner Polschuh 35 am Innenende des Alnico besitzt 10 mm Stärke. Ein Axialkanal 17, der durch die ganze Anordnung hindurchführt, hat einen Durchmesser von etwa 30 mm. Der Wechselwirkungsspalt 28 zwischen der oberen und der unteren Magnetanordnung 19 bzw. 20 hat eine Höhe von 39,4 mm, die notwendig ist, eine typische Kathode der Anodenfahne 22 zu überspannen.
Der Betrag der Spaltflußdichte, die in einem offenen
Magnetkreis unter Verwendung von Magnetanordnungen erhalten
werden kann, wie sie oben angegeben sind, hängt von der Art
der Magnete, deren Länge und Durchmesser und der relativen
Fläche jeden Magnetmaterials an seiner Grenzfläche mit dem
eisernen Übergangsstück ab. In jedem Fall wird jedoch eine
erhebliche Erhöhung der Spaltflußdichte erreicht, verglichen
mit einer Magnetanordnung ähnlicher Abmessungen, die nur ein
Magnetmaterial mit hoher Flußdichte enthält. In wenigstens
einigen Fällen, einschließlich der oben beschriebenen,
kommerziell wichtigen Ausführungsform nach Fig. 1, ist die
Erhöhung des Spaltflusses im Falle des offenen Kreises so, daß
der Spaltfluß nahezu gleich dem für einen geschlossenen Kreis
ist, in dem nur ein Magnetmaterial mit hoher Flußdichte
enthalten ist, wie Alnico. In allen Fällen wird eine
erhebliche Verbesserung erreicht, verglichen mit offenen
Magnetkreisen, in denen nur Alnico als Magnetmaterial
verwendet wird.
Einige spezifische Beispiele illustrieren besser die
erhebliche Verbesserung im Betriebsverhalten eines offenen
Kreises, die durch die Erfindung erwartet werden kann. Der
Prüfmagnetkreis, der bei der Konstruktion des Prototyps für
die Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet wurde, ist für
diesen Zweck brauchbar, da er es erlaubt, eine Anzahl von
Varianten in einer Konfiguration zu untersuchen, die der eines
Magnetkreises in der Kreuzfeldröhre nahekommt. Fig. 3A bis 3C
illustrieren den Prüfkreis. Die Magnetanordnungen 52 wurden
ähnlich der oben beschriebenen Ausführungsform konstruiert,
wobei der Samariumkobalt-Magnet aus einem Mosaik von 12
Quadraten 55 aus solchem Material mit 25,4 mm Seitenlänge und
31,2 mm Dicke bestand, die auf der Unterseite des
Übergangsstücks 56 angeordnet waren, wie in Fig. 3B und 3C
dargestellt. Das Übergangsstück 56 hatte eine Dicke von
6,4 mm. Die Alnico-Magnete 58 jeder Magnetanordnung bestanden
aus zwei 51 mm langen Einheiten für eine Gesamtlänge von
102 mm. Der Durchmesser des Alnico-Magneten betrug 76 mm, und
die Polschuhe 59 hatten eine Dicke von 10,2 mm. Der Spalt 60
zwischen den Anordnungen betrug wieder 39,4 mm, und der
Axialkanal 61 durch die Magnetanordnungen hatte einen
Durchmesser von 38,1 mm.
Der schwere Weicheisenrückweg 64 (52 cm² im
Querschnitt) bestand aus vier demontierbaren Stücken,
einschließlich vertikal positionierter Endkappen 65 und 66 und
horizontal positionierter länglicher Rückschlußelemente 67 und
68. Dieser Aufbau wurde dazu verwendet, die Möglichkeiten der
Magnetanordnungen zu testen, die mit zwei verschiedenen
Magnetmaterialien hoher Flußdichte und in zwei
unterschiedlichen Längen von 102 mm und 203 mm für die
Gesamtanordnung aufgebaut waren.
Fig. 4A bis 4D illustrieren diese vier Beispiele
graphisch. In jedem Fall wurden zwei getrennte Messungen
durchgeführt, eine mit der gesamten Magnetanordnung
einschließlich Samariumkobalt (durchgezogene Kurve) und die
andere mit nur der Alnico-Komponente (gestrichelte Kurve). In
jedem Fall wurde die Flußdichte im Spalt 60 für fünf
Magnetkreisbedingungen gemessen; erstens in einem
geschlossenen Kreis, bei dem alle Teile des Weicheisen-Rückflußweges
64 an Ort und Stelle waren, zweitens nach
Entfernung des Elements 67, drittens nach Entfernung der
Elemente 67 und 68, so daß nur die "Kappen" verblieben, dann
nach Entfernung einer Kappe, so daß nur eine Kappe verblieb,
und schließlich im Falle eines vollständig offenen Kreises.
Fig. 4A zeigt die Resultate im Falle eines
Magnetkreises mit 203 mm Alnico (102 mm für jede
Magnetanordnung 52). Ersichtlich fällt die Spaltflußdichte,
wenn mehr und mehr Teile des schweren eisernen Rückwegs
entfernt werden, bis nach Erreichen eines offenen Kreises, das
Alnico nur 45,8% der ursprünglichen Flußdichte im
geschlossenen Kreis erzeugt. Im Gegensatz dazu wurde der
Prozentsatz an ursprünglicher Flußdichte mit geschlossenem
Kreis zu 61,8% beibehalten, wenn das Samariumkobalt und das
eiserne Übergangsstück vorhanden waren.
Fig. 4B zeigt das Resultat im Falle eines
Magnetkreises mit 102 mm Alnico (51 mm für jede
Magnetanordnung 52). Hier ist der Abfall der Spaltflußdichte
im Falle des offenen Kreises noch deutlicher, dennoch hält die
neue Magnetanordnung 47% des Flusses mit geschlossenem Kreis,
während die Magnetanordnung aus Alnico allein nur 31,7%
beibehält.
Fig. 4C zeigt die Resultate für einen Magnetkreis
mit insgesamt 203 mm Alnico einer anderen Legierung. Wenn auch
die Spaltflußdichte weder bei der neuartigen Magnetanordnung
noch bei der Anordnung nur mit Alnico im Falle des offenen
Kreises so stark abfällt wie in den Fällen der Fig. 4A und 4B,
so bleibt die neuartige Konstruktion erheblich besser als die
Anordnung mit nur Alnico: 86% im Gegensatz zu 78%. Im Falle
von Fig. 4D mit kleineren Magnetanordnungen aus Alnico von
101,6 mm wird wieder das gleiche Verhalten beobachtet. Im
Falle des offenen Kreises fällt die Kombination
Samariumkobalt-Übergangselement-Alnico nur auf 65% der
Spaltflußdichte mit geschlossenem Kreis ab, während die
Anordnung mit nur Alnico auf 47% des Wertes mit geschlossenem
Kreis abfällt.
Diese Resultate sind ein unerwarteter Beweis für die
überraschenden Vorteile nach der Erfindung. Wenn der Fall Fig. 4A
mit 203 mm Alnico näher untersucht wird, ist zu erinnern,
daß mit allein Alnico 45% der Flußdichte bei geschlossenem
Kreis beibehalten wurden oder ein Wert von etwa 0,12 T. Es
wurde auch festgestellt, daß, wenn nur das Samariumkobalt-Element
verwendet wird, eine Spaltflußdichte von 0,02 T
aufgebaut wird. Dementsprechend wäre zu erwarten, daß
bestenfalls eine Anordnung entworfen werden kann, durch die
die Flußdichte im Spalt sich der Summe der beiden Flußwerte
nähern würde, d. h. 0,14 T. Tatsächlich wurde jedoch
festgestellt, daß die erfindungsgemäße Kombination im Falle
des offenen Kreises 61,8% des Wertes für geschlossenen Kreis
ergab oder eine Spaltflußdichte von 0,175 T. Das ist ein
Gewinn von 0,035 T gegenüber dem maximalen Wert von 0,14 T.
Für die endgültige Konstruktion des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 zeigt die folgende Tabelle A
die Resultate in Zeile A. Zum Vergleich zeigt Zeile B die
Resultate, die mit einem ähnlichen Magnetkreis, der aber
insgesamt aus Alnico besteht, erhalten werden.
In beiden Fällen war das Material hoher Flußdichte
Alnico, und die Gesamtlänge der Anordnung einschließlich
Alnico, eisernem Übergangselement und Samariumkobalt betrug
229 mm. Für die Konstruktion nach Zeile A würde die
Spaltflußdichte mit geschlossenem Kreis 0,258 T sein, und die
tatsächliche Ausführung mit offenem Kreis ergab eine
Spaltflußdichte von 0,26 T oder 91,3% des Wertes mit
geschlossenem Kreis. Dieser Prozentsatz könnte noch höher
gemacht werden, wenn nicht die Abmessungsbeschränkungen
insbesondere für den Durchmesser von 102 mm durch die
Röhrenkonstruktion vorhanden wären. Die
Abmessungsbeschränkungen lassen also nicht genug
Samariumkobaltfläche zu, um die ideale Beziehung zwischen der
Übergangselementgrenzfläche 40 des Samariumkobalts mit hoher
Koerzitivkraft und der Grenzfläche 41 des Alnico mit hoher
Flußdichte zu erreichen.
Zeile B, die einen ähnlichen Magnetkreis von 229 mm
Länge mit nur Alnico betrifft, zeigt, daß im Falle eines
geschlossenen Kreises 0,35 T Spaltfluß geliefert wurden, gegen
0,227 T im Falle des offenen Kreises. Es wurde also ein
erheblich kleinerer Prozentsatz des geschlossenen Kreises
beibehalten.
Claims (10)
1. Permanentmagnetanordnung, insbesondere für
Kreuzfeldröhren, beispielsweise Magnetrons, mit zwei länglichen,
magnetisch voneinander getrennten Permanentmagneten,
deren Längsachsen zusammenfallen und die mit zwei sich gegenüberliegenden
Polflächen unterschiedlicher Polarität einen
Arbeitsluftspalt bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Permanentmagnete (19, 20) zwei in Richtung der Längsachse angeordnete, magnetisch in Reihe liegende Teilpermanentmagnete (30, 34, 49, 46) aufweist, zwischen denen ein magnetisch leitendes Übergangsstück (32, 47) angeordnet ist, und
daß der dem Arbeitsluftspalt (28, 48) benachbarte erste Teilpermanentmagnet (39, 49) eine höhere Flußdichte und eine geringere Koerzitivkraft als der zweite Teilpermanentmagnet (34, 46) aufweist.
daß mindestens einer der Permanentmagnete (19, 20) zwei in Richtung der Längsachse angeordnete, magnetisch in Reihe liegende Teilpermanentmagnete (30, 34, 49, 46) aufweist, zwischen denen ein magnetisch leitendes Übergangsstück (32, 47) angeordnet ist, und
daß der dem Arbeitsluftspalt (28, 48) benachbarte erste Teilpermanentmagnet (39, 49) eine höhere Flußdichte und eine geringere Koerzitivkraft als der zweite Teilpermanentmagnet (34, 46) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Übergangsstück (32)
in Berührung stehende Polfläche (40) des zweiten
Teilpermanentmagneten (34) größer ist als die mit dem
Übergangsstück (32) in Berührung stehende Polfläche (41) des
ersten Teilpermanentmagneten (30).
3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Berührungsflächen
(40, 41) im wesentlichen umgekehrt gleich dem
Verhältnis der Flußdichten ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des ersten Teilpermanentmagneten
(30, 49) erheblich größer als das Volumen des
zweiten Teilpermanentmagneten (34, 46) ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teilpermanentmagnet
(34, 46) aus Kobalt in chemischer Vereinigung mit einer
Seltenen Erde besteht.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seltene Erde Samarium ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilpermanentmagnet
(30, 49) aus Alnico besteht.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Teilpermanentmagneten
(30) größer ist als die des zweiten Teilpermanentmagneten
(34).
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilpermanentmagnete
(30, 34) Zylinderform haben und das Übergangsstück (32)
kegelstumpfförmig ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilpermanentmagnet
(49) Zylinderform und der zweite Teilpermanentmagnet (46)
Ringform mit radialer Magnetisierung haben (Fig. 2).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|
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ID=25356424
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JP (1) | JPS54113099A (de) |
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DE (1) | DE2901554A1 (de) |
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GB (1) | GB2013036B (de) |
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