DE2931099C2 - Kühlsystem für den Anodenblock eines Magnetrons - Google Patents

Kühlsystem für den Anodenblock eines Magnetrons

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DE2931099C2 DE2931099A DE2931099A DE2931099C2 DE 2931099 C2 DE2931099 C2 DE 2931099C2 DE 2931099 A DE2931099 A DE 2931099A DE 2931099 A DE2931099 A DE 2931099A DE 2931099 C2 DE2931099 C2 DE 2931099C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem für den Anodenblock eines Magnetrons mit ringförmigen metallischen Koppelbügeln, die mit entsprechenden, gleiche Polarität bei der il-Schwingungsart der erzeugten Hochfrequenzenergie aufweisenden Resonatorstegen verbunden sind und mit Kühlkanälen für die Resonatorstege und die Koppelbügel im Anodenblock, wobei die Kühlkanäle mit mindestens einer Verteilungskammer für Kühlflüssigkeit und mindestens einer Sammelkammer für Kühlflüssigkeit verbunden sind, die starr mit dem Anodenblock und hydraulisch miteinander verbunden sind.
Bei Kühlsystemen dieser Art, wie sie beispielsweise aus der US-PS 25 23 049 und der GB-PS 14 92 505 bekannt sind, erfolgt die Kühlung der Anodenstege mit Kühlflüssigkeit, die laminar entlang der gesamten Länge der Hohlräume enthaltenden Anodenstege verläuft. Bei langen Anoden wächst jedoch der hydrodynamische Widerstand derartiger Kühlsysteme stark an, was die Verwendungsmöglichkeiten in größeren Geräten beschränkt. Auch ist die Sicherheit dieser Kühlsysteme unzureichend, denn bei Verschmutzung oder Ausfall, nämlich bei Anoden-Kathoden-Überschlag nur eines Anodenstegkanals, werden die Geräte schon arbeitsunfähig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Kühlsysteme so abzuwandeln, daß eine Verringerung des hydrodynamischen Widerstandes der Kühlkanäle und eine Vergrößerung der Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der Arbeit des Kühlsystems im ganzen gewährleistet ist
Dies wird bei einem Kühlsystem der eingangs erv/ähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Koppelbügel als Ringrohre ausgeführt sind und
ίο mit mindestens vier Resonatorstegen verbunden sind, daß je 2 Radialkanäle in Resonatorstegen mit einem Ringrohr verbunden sind und mit diesen Ringrohren als Kühlkanäle der entsprechenden Resonatorstege und Koppelbügel dienen, daß jeweils der eine mit dem entsprechenden Ringrohr verbundene Radialkanal auch mit der Verteilungskammer für Kühlflüssigkeit und der gegenüberliegende Radialkanal mit der Sammelkammer für Kühlflüssigkeit verbunden ist, daß die Verteüungs- und die Sammelkammer für Kühlflüssigkeit in Achsrichtung des Anodenblocks angeordnet sind, wobei die Länge jeder dieser Kammern Verteilungsund Sammelkammern in Achsrichtung mindestens gleich einem Abstand zwischen zwei äußeren, mit ihnen verbundenen Radialkanälen ist
Kurze Koppelbügelabschnitte zwischen einzelnen Resonatorstegen zum Durchfluß von Kühlmittel hohl auszubilden, isx aus der US-PS 25 46 773 an sich bekannt Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems besteht darin, daß entweder eine Verteilungskammer oder eine Sammelkammer für Kühlflüssigkeit gleichachsig zum Anodenblock ausgebildet ist und diesen Anodenblock und die andere Kammer umschließt Das erfindungsgemäße Kühlsystem erlaubt es, durch die Verzweigung der Kühlkanäle den hydrodynamischen Widerstand zu verringern und die Wirksamkeit sowie die Zuverlässigkeit des Kühlsystems des Anodenblockes zu erhöhen. Dadurch wird eine beträchtliche Erhöhung der UH F-Ausgangsleistung im ununterbro-
•»o dienen Betrieb oder der mittleren Ausgangsleistung im Impulsbetrieb gewährleistet.
Das vorgesehene Verzweigung£schema tür Verwirklichung einer erzwungenen Flüssigkeitskühlung der Resonatorstege und der Koppelbügel des Anoden-
•>5 blocks gestattet es, die wärmebelastete Oberfläche des Anodenblocks maximal zur Wärmeableitung durch Kühlflüssigkeit auszunutzen und den wirksamsten turbulenten Betrieb eines Konvektionswärmeüberganges bei geringem Druckgefälle am Eingang und
Ausgang des Kühisystems zu ermöglichen.
Die Parallelschaltung der Kanäle in den Koppelbügeln zur Abkühlung der Resonatorstege und der Koppelbügel selbst gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb des Magnetrons unter härtesten extremen Betriebsverhältnissen (Leistungsüberlast, Durchschläge im Gerät, vorübergehender Ausfall eines der Kühlkanäle bei ungenügend reinem Kühlmittel).
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
M) erläutert In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 schematisch ein Magnetron mit Kühlsystem, teilweise im Längsschnitt durch den Anodenbloek.
Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1, und
t>5 F i g. 3 ein Magnetron mit einer den Anodenbloek und eine Verteilungskammer für Kühlflüssigkeit umschließende Sammelkammer für Kühlflüssigkeit im Querschnitt.
29 31 09S
Das Magnetron enthält einen evakuierten zylindrischen Anodenblock 1 (Fig. 1), der in Form eines Resonatoren 2 vom Sektortyp mit Resonatorstegen 3 enthaltenden mehretagigen Resonator-Verzögerungssystems ausgeführt ist. Die Resonatorstege 3 weisen entlang der Höhe des Anodenblocks 1 Fenster 4 auf, durch die je ein Paar 5 von Koppelbügeln 6, 7 hindurchgeht Die Koppelbügel 6 jedes Paares sind elektrisch mit entsprechenden, gleiche Polarität bei der H-Schwingungsart der erzeugten Hochfrequenzenergie aufweisenden Resonatorstegen 3 der Resonatoren 2 des Anodenblockes t und die Koppelbügel 7 jedes Paares 5 mit entsprechenden entgegengesetzten, doch ebenfalls die gleiche Polarität bei der Π-Schwingungsart der erzeugten Hochfrequenzenergie aufweisenden Resonatorstegen 3 der Resonatoren 2 des Anodenblocks 1 verbunden.
(In der Zeichnung ist im Schnitt nur eine Verbindung der Koppelbügel 7 zu sehen.) Sämtliche Koppelbügel 6 und 7 sind in Form von Ringrohren, in der beschriebenen Ausführungsform mit einem rechteckförmigen Querschnitt, ausgeführt Jedoch sind auch andere Ausführungsformen des Kühlsystems möglich, in denen die Rohre eine durch Anforderungen an das elektrische oder Temperaturverhalten bedingt kreisrunde oder irgendeine andere Form aufweisen können. Die Koppelbügel 6, 7 — Ringrohre — haben einen guten Wärmekontakt mit den Resonatorstegen 3 an deren Verbindungsstellen, beispielsweise mit Hilfe von Lötmetallen.
Mindestens vier der Rescnatorstege, die mit den entsprechenden Ringrohren verbunden sind, sind je mit Radialkanälen entsprechend der Anzahl der mit diesem Resonatorsteg verbundenen Ringrohre ausgeführt, wobei die Radialkanäle je mit einem entsprechenden Ringrohr verbunden sind. In der beschriebenen Ausführungsform sind die Radialkanäle 8 (F i g. 2) in vier Resonatorstegen 3 ausgeführt, von denen ein Paar dem anderen Paar diametral gegenüberliegt. Die Anzahl der Radialkanäle 8 in jedem Resonatorsteg 3 ist gleich der Anzahl der einen elektrischen und thermischen Kontakt zum entsprechenden Resonatorsteg 3 aufweisenden Ringrohre. Hierbei sind in jedem Ringrohr in den Stirnwänden des größeren Durchmessers zwei diametral entgegengesetzte Bohrungen 9 ausgeführt, mit deren Hilfe zwei Radialkanäle 8 mit dem Hohlraum des Ringrohres verbunden sind.
Die Radialkanäle 8 bilden samt den Hohlräumen der entsprechenden Ringrohre Kühlkanäle der entsprechenden Resonatorstege 3 und der Koppelbügel 6, 7 (Fig. I).
Die in den Resonatorstegen 3 des einen Paares ausgeführten Radialkanäle 3 sind mit mindestens einer Verteüungskammer für Kühlflüssigkeit, in der gezeigten Ausführungsform mit einer Verteilungskammer 10 für Kühlflüssigkeit, verbunden. Die in den Resonatorstegen 3 des diametral gegenüberliegenden Paares ausgeführten Radialkanäle 8 sind mit mindestens einer Sammelkammer für Kühlflüssigkeit, in der geschilderten Ausführungsform mit einer Sammelkammer 11 für Kühlflüssigkeit, verbunden.
Die Kammern 10 und 11 sind in Form von Rohren 12 bzw. 13 ausgeführt. Die Rohre 12 der Kammer 10 sind starr und hermetisch mit dem Anodenblock 1 gekoppelt und miteinander über einen Kanal 14 (Fig.2) verbunden. Die Rohre 13 der Kammer 11 sind auch starr und hermetisch mit dem Anodenblock 1 gekoppelt und miteinander über einen '.Canal 15 verbunden. Darüber hinaus sind die Rohre 12, 13 längs der Achse des Anodenblocks 1 angeordnet, und die Länge der durch diese Rohre 12, 13 gebildeten Kammern 10, 11 in Achsrichtung des Anodenblocks 1 (F i g. I) ist mindestens gleich dem Abstand zwischen zwei mit der entsprechenden Kammer 10, 11 verbundenen äußeren Radialkanälen 8.
Zwecks weiterer Verringerung des hydrodynamischen Widerstandes der Kühlkanäle kann die Anzahl
in der mit dem entsprechenden Ringrohr verbundenen Radiaikanäle vergrößert werden, d. h. die Radialkanäle können in sechs, acht usw. Resonatorstegen ausgeführt werden (zweckmäßig ist eine gerade Zahl). Hierbei können die zusätzlichen Radiaikanäle sowohl mit einer Verteilungskammer für Kühlflüssigkeit als auch mit einer Sammelkammer verbunden werden.
Die Verteilungs- und die Sammelkammer 10 bzw. 11 für Kühlflüssigkeit sind entsprechend hydraulisch miteinander verbunden. In F i g. 1 ist eine der möglichen Ausführungsformen einer hydraulischen Verbindung mittels eines äußeren hydrodynamischen Systems einer Zwangkühlung des Anodenblocks 1 dargestellt das eine Kühlflüssigkeit (beispielsweise Wasser, Frostschutzmittel, Athylenglykol u. ä.) mit Hilfe einer Zirkulationspum-
2ί pe 16 umwälzt Das hydrodynamische System enthält außer der Pumpe 16 einen mit der Pumpe 16 über ein Ventil Io verbundenen Behälter 17 mit Kühlmittel. Die Zirkulationspumpe 16 ist über ein Ventil 19 mit einem Filter 20 verbunden, das seinerseits über ein Ventil 21
•μ und eine hermetisch abgedichtete Teilfuge 22 mit einem mit der Verteilungskammer 10 für Kühlflüssigkeit verbundenen Eintrittsstutzen 23 des Magnetrons verbunden ist Ein mit der Sammelkammer 11 für eine Kühlflüssigkeit verbundener Austrittsstutzen 24 des Magnetrons ist über eine hermetisch abgedichtete Teilfuge 25 und einem Wärmeaustauscher 26 mit dem Behälter 17 verbunden.
Dank niedrigem hydrodynamischen Widerstand der Kühlkanäle des Magnetrons ist eine weitere Ausfüh-
•»o rungsform des hydrodynamischen Systems mit einer Zwangskühlung möglich, bei der der Eintrittsstutzen unmittelbar an ein Wasserleitungsnetz angeschlossen ist und der Abfluß über den Austrittsstutzen frei erfolgt.
Zur Sicherung einer noch wirksameren Kühlung des
■»5 Anodenblocks 1 — sowohl seiner inneren wSvmebelasteten Elemente, nämlich der Resonators'ege 3 isnd der Koppelbügel 6,7 als auch des peripheren Teiles — ist es zweckmäßig, entweder eine Verteilungskammer 10 oder eine Sammelkammer 11 für eine Kühlflüssigkeit
so gleichachsig zum Anodenblock 11 anzuordnen und derart auszuführen, daß diese Kammer den Anodenblock 1 und die andere Kammer umschließt. In der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist die Verteilungskammer 10 für Kühlflüssigkeit analog zu der in Fig. ι dargestellten und die Sammelkammer 11 für Kühlflüssigkeit in Form eines hermetisch abgeschlossenen Zylindergehäuses ausgeführt.
Der Anodenblock 1 (Fig. 1) bildet mittels der Resonatorstege 3 der Resonatoren 2 eine Anodenörf-
b(> nung 27. Gleichachsig zur Anodenöffnung 27 liegt in ihrem Innern eine Kathode 28 mit einem Heizkörper 29, die zwei aus Hochtemperätürwerkstöffen hergestellte metallische Koaxialrohre darstellen, wobei der Werkstoff der Kathode 28 Emissionseigenschaften besitzt.
t>5 Die Kathode 28 mit dem Heizkörper 29 werden am Anodenblock 1 gle'chachsig zur Anodenöffnung 27 mittels metallkeramischer Vakuumisolatoren 30, 31 (Kathodenfuß) befestigt, die Klemmen 32, 33 zum
Anschluß an eine elektrische Heizstromquelle für den Heizkörper 29 und an eine elektrische Anodenspannungsquelle Un bzw. U1 enthalten. Hierbei ist der auf Pluspotential U, liegende Anodenblock 1 geerdet und die Kathode 28 an die Minusklemme der Speisequelle s U. gelegt.
Das UHF-Energieauskoppelelement 34 (F i g. 2) mit einem dielektrischen Koppelfenster 35 ist elektrisch mit den Resonatoren 2 des Anodenblocks 1 nach Verfahren, d. h. entweder über eine Kopplungsschleife oder mittels to eines konduktiven Koppelelemtes, oder eines Kopplungsschlitzes (in F i g. 1 bis 3 nicht dargestellt) verbunden.
Das Magnetron arbeitet wie folgt.
Die in der Mitte der Anodenöffnung 27 des evakuierten Anodenblocks 1 befindliche Kathode 28 (F i g. I) wird auf die erforderliche Temperatur mit Hilfe des an die Heizstromquelle Un für den Heizkörper 29 angeschlossenen elektrischen Heizkörpers 29 erhitzt. Die durch die Kathode 23 cüiiüicrten Elektronen 2C werden durch ein mit Hilfe der Anodenspannungsquelle U, zwischen der (durch die Stirnflächen der Resonatorstege 3 der Resonatoren 2 gebildeten) Anode und der Kathode 28 erzeugtes elektrisches Feld beschleunigt.
Bei Anlegen eines in Achsrichtung des Anodenblocks 1 verlaufenden Magnetfeldes //(In Fig. 1 durch einen Pfeil angedeutet) erregen die Elektronen bei ihrer Bewegung zur Anode Hochfrequenzschwingungen in den Resonatoren 2 des Anodenblocks 1 Ober die Spalte zwischen den Stirnflächen der Resonatorstege 3. Das in diesen Spalten entstehende elektrische Hochfrequenzfeld gruppiert die Elektronen zu Bündeln. Die letzteren bewegen sich unter der Wirkung der angelegten Anodenspannung und des Magnetfeldes H entlang der Anodenfläche synchron zur erregten verzögerten J5 elektromagnetischen Welle in deren Bremsphase und geben ihre von der Speisequelle U1 gewonnene Energie an das elektromagnetische UHF-Feld ab. Die elektromagnetische Energie wird in den Resonatoren 2 des Verzögerungssystems des Anodenblocks 1 gespeichert. ·*ο Das Verzögerungssystem befindet sich hierbei im Resonanzzustand bei der Schwingungsart, deren Frequenz der Bedingung des Synchronismus der Bewegung eines Elektronenstroms bei der Wechselwirkung mit der elektromagnetischen Welle dieser Art genügt.
Das Magnetron, wie es in F i g. 1 dargestellt ist, arbeitet in ununterbrochenen Generator- oder in Impulsbetrieb auf der Frequenz einer J7„-Schwingungsart mit der größten Wellenlänge. Das Gerät kann auch in einem Verstärkerbetrieb von einem äußeren Syn- so chronisationssignal arbeiten.
Die Elektroden setzen sich, indem sie sich zur Anode hin bewegen und ihre UHF-Energie an das elektromagnetische Feld abgeben, auf der durch die Stirnflächen der Resonatorstege 3 gebildeten Anode ab. Da aber die sich auf dem Resonatorsteg 3 absetzenden Elektronen die kinetische Energie noch nicht ganz eingebüßt haben, geht bei einem Zusammenstoß der Elektronen mit den Resonatorstegen 3 diese Energie in Wärmeenergie über. In erster Linie werden die Stirnflächen 3 erhitzt, und im weiteren wird der Wärmefluß über die ganze Länge 3 zum Anodenblock 1 übertragen. Darüber hinaus erwärmen die in den Resonatoren 2 induzierten Hochfrequenzströme die stromleitenden Wände dieser Resonatoren 2 wegen ohmscher Verluste der Wände. 6b
Der Erwärmung unterliegen auch die Koppelbügel 6, 7, die sich im elektromagnetischen UHF-Feld der Resonatoren 2 befinden, deren Resonatorstege 3 sie elektrisch verbinden.
Die auf eine hohe Temperatur erwärmte Kathode 28 erhitzt auch die daran anliegenden Flächen des Anodenblocks 1. Es gibt bei der Arbeit des Geräts auch lokale Wärmeüberlastungen bei einem elektrischen Durchschlag zwischen der Anode und der Kathode 28, wo die gesamte zugeführte Energie der Speisequelle U1 auf einem kleinen Flächenabschnitt dieser Elektroden in Wärme umgesetzt werden kann. Es liegen auch Hochfrequenzdurchschläge und eine Sekundärelektronenentladung zwischen den Koppelbügeln 6,7 und den Resonatorstegen 3 vor.
Die gesamte sich auf den Arbeitsflächen der Anode (auf den Resonatorstegen 3, in den Koppelbügeln 6, 7, den stromleitenden Wänden der Resonatoren 2 usw.) entwickelnde Wärme wird mit Hilfe der Kühlflüssigkeit abgeführt, die im Kühlsystem des Anodenblocks 1 mit Hilfe der Zirkulationspumpe 16 (oder in einem anderen Verfahren, beispielsweise von einem Wasserleitungsnetz) umläuft. Die dem EintriU?*tut7.en 23 zugeleitete Flüssigkeit strömt in die Verteilungskammer 10 für Kühlflüssigkeit ein, die in Form von zwei miteinander durch die Kanäle 14 (Fig.2) verbundenen und am Anodenblock 1 längs seiner Achse angeordneten Rohren 12 ausgeführt ist. Deshalb kühlt die Kühlflüssigkeit, indem sie über die Rohre 12 fließt, den peripheren Teil des Anodenblocks 1. Von jedem Rohr 12 der Verteilungskammer 10 wird der Kühlflüssigkeitsstrom den P kiialkanälen 8, wie dies durch Pfeile angedeutet ist, zugeleitet, die in einem Paar benachbarter Resonatorstege 3 ausgeführt und von einer Seite mit der Verteilungskammer 10 für Küh'flüssigkeit und von der anderen mit den Ringrohren — den entsprechenden Paaren 5 der Koppelbügel 6, 7 — verbunden sind. Die Ringrohre übernehmen in der beschriebenen Konstruktion des Magnetrons die Funktion der Kühlkanäle und die der elektrischen Koppelbügel 6, 7 (Fig. I), die mit den entsprechenden Resonatorstegen 3 der Resonatoren 2 gekoppelt sind.
Infolge eines Wärmekontaktes der Ringrohre mit den Resonatorstegen 3 werden so die Ringrohre selbst wie auch die Resonatorstege 3 abgekühlt.
Ein Vorteil dieses Kühlungssystems ist also der, daß darin eine gleichzeitige Abkühlung des peripheren Teiles des Anodenblocks 1, der Resonatoren 2, der Resonatorstege 3 der Resonatoren 2 und der Koppelbügel 6, 7 bei einem niedrigen hydrodynamischen Widerstand des im Anodenblock 1 weit verzweigten Kühlsystems des Gera« verwirklicht wird. Der Kühlflüssigkeitsstrom verzweigt sich von der Verteilungskammer 10 in eine Reihe von Parallelströmen, die über die Radialkanäle 8 der Resonatorstege 3 und fer. .er über die Paare 5 der Koppelbügel 6,7 fließen, die in Gestalt von in der Höhe des Anodenblocks längs seiner Achse angeordneten Ringrohren ausgeführt sind. Dies gestattet es, die Kühlfläche des Anodenblocks 1 im ganzen maximal zu vergrößern und dessen sämtliche thermisch belasteten Abschnitte wirksam abzukühlen.
Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß sich der durch die Bohrungen 9 der Koppelbügel 6, 7 fließende Kühlflüssigkeitsstrom noch in zwei (oder mehr) Ströme verzweigt, die jeden Koppelbügel 6, 7 und die Resonatorstege 3 umfließen. Außer der zusätzlichen Abnahme des hydrodynamischen Widerstandes bei solch einer Verzweigung des Kühlflüssigkeitsstroms bereits im Koppelbügel 6, 7 selbst verbessert der Kreislauf des Kühlmittels im Ringrohr die Bedingungen
für die Entstehung einer turbulenten Strömung, bei der die Intensität des Wärmeaustausches in vielerlei Hinsicht wirksamer als bei einer Laminarströmung ist. Der experimentelle Vergleich der Wirksamkeit der aufgeführten Abkühlung über die Koppelbügel 6, 7 durch einen Kühlflüssigkeitsstrom zeigt, daß die Anwendung einer transversalen Umfließung eines aktiven Körpers, wie es der Koppelbügel 6,7 ist, bessere hydrc/cynamische Eigenschaften im Vergleich zu den bekannien Varianten der Kühlung bei einer longitudinalen Strömung des Kühlmittels in (im Rohr) bei gleicher Temperatur des Kühlmittels und bei gleichbleibender Leistungsabgabe gewährleistet.
Schließlich ist es ein zusätzlicher Vorteil des beschriebenen Kühlsystems, daß die Kühlkanäle in den Koppelbügeln 6,7 durch die Stirnflächen der Lamellen 3 gegen Elektronenbeschuß und elektrischen Durchschlag der Anoden-Kathodenstrecke abgeschirmt und keinen erheblichen elektrischen Belastungen ausgesetzt sind. Der autonome parallele Anschluß der Kühlkanal? eines jeden Koppelbügels 6, 7 an die Verteilungskammer 10 für Kühlflüssigkeit vermeidet einen eventuellen Ausfall des Geräts bei einer Verstopfung des Kanals in irgendeinem Koppelbügel 6, 7 (oder sogar mehrerer Kanäle), weil die hierbei übriggebliebenen weiterarbeitenden Kanäle der Koppelbügel 6, 7 (für eine gewisse Zeit, um diese Störung zu beseitigen) die Arbeitsfähigkeit des Geräts gewährleisten, d. h. die Zuverlässigkeit und die »Überlebensfähigkeit« des erfindungsgemäßen gekühlten Magnetrons sind groß.
Der sämtliche Kühlkanäle der Koppelbügel 6, 7 passierende Kühlflüssigkeitsstrom fließt im weiteren über die radialen Austrittskanäle 8, die mit den Kanälen in den Koppelbügeln 6, 7 verbunden und in zwei benachbarten Resonatorstegen 3 der Resonatoren 2 ausgeführt sind, die den zwei ersteren an der Verteilungskammer 10 für Kühlflüssigkeit befindlichen gegenüberliegen.
Die radialen Austrittskanäle 8 können auch in anderen Resonatorstegen 3, d. h. in mehr als in zwei, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist, ausgeführt werden. Der gesamte Kühlflüssigkeitsstrom aus diesen Kanälen 8 wird in der Sammelkammer 11 für Kühlflüssigkeit gesammelt, die in Form der zwei über den Kanal 15 (Fig.2) miteinander und mit den Radialkanälen 8 verbundenen Rohre 13 ausgeführt ist.
Die Sammelkammer 11 (Fig.3) (oder die Verteilungskammer 10) für Kühlflüssigkeit kann in Form eines hermetisch abgedichteten Zylindergehäuses ausgeführt werden, das gleichachsig zum Anodenblock 1 angeord net ist und diesen Anodenblock 1 und die Sammelkam mer 10 (oder die Verteilungskammer 11) für Kühlflüssigkeit umschließt, was es gestattet, den Anodenblock 1 in seinem periphere!! Teil noch wirksamer abzukühlen. Der durch die »warmen« Arbeitsflächen des Anoden blocks 1 erwärmte Kühlflüssigkeitsstrom fließt von der Sammelkammer 11 zum Austrittsstutzen 24 (F i g. 1) und wird ferner mit Hilfe der Pumpe 16 zum Wärmeaustauscher 26 des hydrodynamischen Systems einer Zwangkühlung oder zu einem freien Abfluß gefördert. Die konstruktive Ausführung des Kühlsystems mit einem weit verzweigten System der Kühlkanäle gewährleistet an der Peripherie des Anodenblocks 1, über die Koppelbügel 6, 7 und die Resonatorstege 3 eine wirksame Abkühlung der wärmebelasteten Arbeitsflä chen des Anodenblocks 1, insbesondere bei einem mehretagigen Verzögerungssystem mit großen Axialmaßen (Höhe des Anodenblocks über λ/2) zur Steigerung der Ausgangsleistung in ununterbrochenem Betrieb oder zur Steigerung der mittleren Leistung im
Impulsbetrieb.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß der hydrodynamische Widerstand der Kühlkanäle verringert, die Kühlfläche und damit die Wirksamkeit der Abkühlung des Anodenblocks, die Zuverlässigkeit und die »Überle-
j5 bensfähigkeit« des Kühlsystems und des Geräts im ganzen erhöht sind. Dies erlaubt es, bei einem verhältnismäßig geringen Druckgefälle am Ein- und Ausgang des Kühlsystems des Geräts eine maximal mögliche Steigerung der stetigen Ausgangsieisiüng oder der mittleren Leistung der erzeugten Hochfrequenz-Schwingungen zu erzielen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Kühlsystem für den Anodenblock eines Magnetrons mit ringförmigen metallischen Koppelbügeln, die mit entsprechenden, gleiche Polarität bei der IT-Schwingungsart der erzeugten Hochfrequenzenergie aufweisenden Resonatorstegen verbunden sind und mit Kühlkanälen für die Resonatorstege und die Koppelbügel im Anodenblock, wobei die Kühlkanäle mit mindestens einer Verteilungskammer für Kühlflüssigkeit und mindestens einer Sammelkammer für Kühlflüssigkeit verbunden sind, die starr mit dem Anodenblock und hydraulisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelbügel (6, 7) als Ringrohre ausgeführt sind und mit mindestens vier Resonatorstegen verbunden sind, daß je 2 Radialkanäle (8) in Resonatorstegen (3) mit einem Ringrohr verbunden sind und mit diesen Ringrohren als Kühlkanäle der entsprechenden Resonatorstege (3) und Kopp'lbügel (6, 7) dienen, daß jeweils der eine mit dem entsprechenden Ringrohr verbundene Radialkanal (8) auch mit der Verteilungskammer (10) für Kühlflüssigkeit und der gegenüberliegende Radialkanal (8) mit der Sammelkammer (11) für Kühlflüssigkeit verbunden ist, daß die Verteilungsund die Sammelkammer (10, 11) für Kühlflüssigkeit in Achsrichtung des Anodenolockes (1) angeordnet sind, wobei die Länge jeder dieser Kammern Verteüungs- und Sammelkammern (10, 11) in Achsrichtung mindestens gleich einem Abstand zwischen rwei äußeren, mit ihnen verbundenen Radialkanälen (8) ist.
2. Kühlsystem nacsi Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß entwedei eiae Verteilungskammer (10) oder eine Sammelkammer (i:, für Kühlflüssigkeit gleichachsig zum Anodenblock (1) ausgebildet ist und diesen Anodenblock (1) und die andere Kammer (11 bzw. 10) umschließt.
DE2931099A 1979-07-06 1979-07-31 Kühlsystem für den Anodenblock eines Magnetrons Expired DE2931099C2 (de)

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