DE3316609C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Elektronenröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie von einer Elektronenstrahl-Erzeugungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 21.

Einer Röhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, nämlich eine dichtemodulierte Elektronenröhre mit induktivem Ausgang und linearem Strahl, ist seit ihrer Entwicklung durch A. V. Haeff im Jahre 1939 wenig Beachtung geschenkt worden. Sie ist bekannt aus "An Ultra High Frequency Power Amplifier of Novel Design" von A. V. Haeff, Electronics, Februar 1939, S. 30-32 und "A Wideband Inductive Output Amplifer" von A. V. Haeff und L. S. Nergaard, Proceedings of the IRE, März 1940, S. 126-130. Haeff machte in seiner zweiten Veröffentlichung auch auf Arbeiten der Gebrüder Varian an geschwindigkeits-modulierten Mikrowellenröhren mit linearem Strahl aufmerksam. Derartige Röhren, ursprünglich in Form des Klystrons, eroberten bald den Markt, da sie im Gegensatz zu der Haeff-Röhre bezüglich ihrer Frequenz nicht durch Elektronenlaufzeitprobleme begrenzt waren und ihre Leistung nicht durch ein Gitter beschränkt wurde. Infolgedessen ist die Haeff-Röhre seit 30 und mehr Jahren nicht kommerziell genutzt worden.

Trotzdem hat aber auch die Haeff-Röhre ihre Vorteile. Bei bestimmten Nutzfrequenzen, besonders im 100 bis 300-Megahertz-Band, kann sie eine sehr viel geringere Länge haben als ein vergleichbares Klystron. Auf gewissen Anwendungsgebieten, vor allem als linearer Verstärker bei der Amplitudenmodulation, kann sie einen höheren mittleren Wirkungsgrad haben. Wie bei klassischen Trioden variiert der Elektronenstrahlstrom mit dem Treiberpegel. Im Gegensatz dazu ist bei Klystronen bekannter Art der Strom nicht mit dem Treiberpegel variabel, so daß sie bei niedrigen Signalpegeln einen vergleichsweise niedrigeren Wirkungsgrad haben.

Im Gegensatz zur klassischen Triode weist die Haeff-Röhre viele der Vorteile des Klystrons auf, und zwar eine höhere Leistungsverstärkung, einfachere Konstruktion, einen Ausgangshohlraum auf Erdpotential sowie einen Kollektor, der von dem Ausgangshohlraum getrennt ist und zur Verarbeitung hoher überschüssiger Strahlenergie sehr groß ausgebildet sein kann.

Diese Vorteile sind jedoch wegen der Unzulänglichkeiten der Haeff-Röhre im wesentlichen ungenutzt geblieben, besonders wegen der vergleichbar niedrigen Ausgangsleistung. Die ersten von Haeff konstruierten Röhren erzeugen eine Dauerstrich-Ausgangsleistung von etwa 10 W bei 450 MHz, die später auf 100 W gesteigert wurde. Die Strahlspannungen lagen bei 2 kV. Diese Leistungen entsprechen bei weitem nicht den praktischen Erfordernissen für moderne Kommunikationen und andere Anwendungsbereiche. Die Haeff-Röhre ließ sich bisher nicht auf höhere Leistung umstellen, so daß ihre Vorteile ungenutzt blieben, besonders auf Arbeitsgebieten wie z. B. der Fernsehübertragung, für die Duaerstrich-Hochfrequenzleistungen im Kilowattbereich und darüber hinaus gebracht werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochfrequenz-Elektronenröhre mit kompaktem Aufbau und hohem Wirkungsgrad zu schaffen, die sich in einem weiten Frequenzbereich zwischen 100 und 1000 MHz und darüber hinaus verwenden läßt und imstande ist, eine Dauerstrich-Hochfrequenzausgangsleistung von mindestens einem Kilowatt zu liefern. Die Elektronenröhre soll außerdem viele der Vorteile eines Klystrons aufweisen, jedoch kompakter sein und höheren Wirkungsgrad haben.

Die Lösung der Aufgabe ist mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gegeben. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 20.

Eine Elektronenstrahl-Erzeugungsvorrichtung, die für Elektronenröhren nach der Erfindung, aber auch bei anderen Elektronenröhren Verwendung finden kann, ist im Patentanspruch 21 angegeben. Ausgestaltungen einer solchen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 22 bis 34 angegeben. Eine solche Vorrichtung löst hauptsächlich die Teilaufgabe, für hohe Strahlströme und große Ausgangsleistungen einen kleinen, aber konstanten Abstand des Gitters auch bei thermischen Ausdehnungen sicherzustellen. Dies wird insbesondere durch den gleitenden Kontakt ermöglicht, der auch eine gute elektrische Verbindung zum Gitter sichert.

Aus der US-PS 28 86 733 ist ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe sich die thermische Ausdehnung eines Gitters für eine Elektronenröhre beherrschen läßt. Dazu wird das Gitter auf einem festen Ring angeordnet und mittels eines dünnen, flexiblen Kragens auf dem Gitterträger festgelegt. Eine Ausdehnung kann dann unter Deformation des Kragens stattfinden. Dabei gleiten das Gitter und sein Tragering über eine Fläche, und das Ende des Gitterträgers steht in elektrischem Kontakt mit der entgegengesetzten Fläche, die bei einer Ausdehnung des Gitters deformierbar ist. Ein Hochdrequenzkontakt über einen gleitenden Träger wird nicht beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Röhre nach der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt der Elektronenschleuder- und Signaleinbaugruppe für die Röhre nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht des in der Elektronenschleuderbaugruppe nach Fig. 2 verwendeten Gitters,

Fig. 4 den vergrößerten Schnitt 4-4 in Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine langgestreckte Elektronenröhre 10 dargestellt, die um eine Längsachse herum aufgebaut ist und konstruktiv ziemlich genau einem typischen Klystrom entspricht, jedoch auf ganz andere Weise arbeitet. Zu ihren Hauptbaugruppen gehören eine zylindrische Elektronenschleuder- und Signaleingangsbaugruppe 12 an einem Ende, eine segmentierte röhrenförmige Wand 13, die abschnittsweise aus Keramik und Kupfer besteht und eine evakuierte Umschließung bildet, eine mit einer axialen Öffnung versehene Anode 15, die axial verlängert ist und die Anodentriftröhre 17 bildet, eine stromabwärts angeordnete Triftröhre 19 sowie ein Kollektor 20 am anderen Ende der Röhre 10, wobei alle diese Bauteile axial zentriert sind und vorzugsweise aus Kupfer bestehen.

Zu der Schleuderbaugruppe 12 gehören eine ebene, scheibenförmige Glühkathode 22 mit Wolfram-Matrix, hinter der eine Heizspule 23 angeordnet ist, ein ebenes Steuergitter 24 aus einem wärmebeständigen Kohlenstoff, nämlich pyrolitischem Graphit, sowie eine Gitterunterstützungsbaugruppe 25 zum exakten, jedoch nachgiebigem Festhalten des Gitters in einer genau vorbestimmten Lage in nächster Nähe der Kathode 22. Die Kathode und das Gitter haben einen verhältnismäßig großen Durchmesser, um einen zylindrischen Elektronenstrahl entsprechender Größe und einen starken Strahlstrom zu erzeugen. Bei Verwendung eines konvergierenden Strahls, wie sie von anderen Röhren her bekannt ist, könnte mit einer noch größeren Kathode gearbeitet werden. Es ließe sich dann entweder eine höhere Leistung oder eine verminderte Kathodenstromdichte mit der resultierenden längeren Lebensdauer und verbesserten Bandbreite erzielen.

Ein einspringender koaxialer Ausgangshohlraumresonator 26 ist koaxial zu beiden Triftröhrenabschnitten zwischen der Schleuder 12 und dem Kollektor 20 angeordnet und wird durch einen Abstimmkasten 27 außerhalb der evakuierten Umschließung und den inneren Ringraum 28 zwischen den Triftröhren und der Keramikwand 30 der röhrenförmigen Umschließung begrenzt, die sich über den größten Teil der axialen Ausdehnung der Triftröhre 19 und der Anodentriftröhre 17 erstreckt. Der Abstimmkasten 27 ist mit einer Ausgangseinrichtung versehen, zu der eine Koaxialleitung 31 gehört, die mit dem Hohlraum durch eine einfache drehbare Schleife verbunden ist. Diese Konstruktion eignet sich für Ausgangsleistungen in der Größenordnung eines Mehrfachen von zehn Kilowatt bei UHF-Frequenzen. Höhere Leistungen können integrierte Ausgangshohlräume erfordern, bei denen der gesamte Resonanzhohlraum innerhalb der evakuierten Umschließung der Röhre liegt. Außerdem könnte man in diesem Fall einen Ausgangsstrahlleiter vorsehen. Zum Zweck der Bandbreitenverbesserung können auch zusätzliche gekoppelte Hohlräume verwendet werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird zwar mit dem einspringenden koaxialen Hohlraum 26 gearbeitet, doch können auch andere induktive Hochfrequenz-Ausgangseinrichtungen verwendet werden, die eine Umwandlung von Elektronenstrahl-Dichtemodulierung in Hochfrequenzenergie bewirken.

Zwischen der Kathode 22 und dem Gitter 24 wird ein Eingangs-Steuersignal mit Frequenzen, die mindestens in der Größenordnung von 100 MHz liegen, und mit einer Leistung von mehreren Watt zugeführt, während zwischen der Kathode 22 und der Anode 15 ein beständiges Gleichstrompotential aufrechterhalten wird, des gewöhnlich in der Größenordnung von 10 bis über 30 kV liegt, und die Anode sich vorzugsweise auf Erdpotential befindet. Die Frequenz des Modulationssignals kann niedriger oder höher liegen und sich bis in den Gigahertz-Bereich erstrecken. Auf diese Weise wird ein Elektronenstrahl hoher Gleichstromenergie erzeugt und bei hohem Potential in Richtung auf die Öffnung 33 der Anode 15 beschleunigt, die er mit minimaler Abfangwirkung passiert. Elektromagnetische Spulen oder Dauermagnete, die außerhalb der evakuierten Umschließung um den Bereich der Schleuder und um das stromabwärtige Ende der Triftröhre 19 und um den Anfangsteil des Kollektors 20 herum angeordnet sind, erzeugen ein Magnetfeld, das zur Einschnürung und Fokussierung des Strahls auf einen konstanten Durchmesser beiträgt, während er sich von der Schleuder zu dem Kollektor bewegt, sowie zur Begrenzung der Abfangwirkung der Anode auf ein Mindestmaß. Das Magnetfeld ist zwar erwünscht, jedoch nicht unbedingt erforderlich, da die Röhre auch elektrostatisch fokussiert sein könnten, wie es bei bestimmten Klystrons der Fall ist.

Das Modulations-Hochfrequenzsignal zwingt dem Elektronenstrahl eine Dichtemodulierung entsprechend der Signalfrequenz auf. Dieser dichtemodulierte Strahl passiert die Anode 15 und durchläuft dann einen feldfreien Bereich, der durch das Innere der Anodentriftröhre 17 definiert ist, mit konstanter Geschwindigkeit, um dann einen Ausgangsspalt 35 zwischen der Anodentriftröhre 17 und der Triftröhre 19 zu überqueren. Die Anodentriftröhre 17 und die Triftröhre 19 sind durch den Spalt 35 sowie durch die Keramikröhre 30 gegeneinander isoliert, welche die evakuierte Umschließung 30 der Röhre in diesem Bereich bildet. Der Spalt 35 liegt auch elektrisch innerhalb des Ausgangshohlraumresonators 26. Dadurch, daß der Elektronenstrahl den Spalt 35 überquert, wird ein Hochfrequenzsignal in Form elektromagnetischer Wellen in dem Ausgangshohlraum induziert, das im Vergleich zu dem Eingangssignal erheblich verstärkt ist, da ein großer Teil der Energie des Elektronenstrahls in Mikrowellenenergie verwandelt wird. Diese Wellenenergie wird extrahiert und über eine Ausgangs-Koaxialleitung 31 einer Last zugeführt.

Nach dem Passieren des Spaltes 35 tritt der Elektronenstrahl in die Triftröhre 19 ein, die durch einen zweiten Spalt 36 und das Keramikrohr 37 nicht nur gegenüber der Anode 15, sondern auch gegenüber dem Kollektor 20 isoliert ist und eine zweite feldfreie Region definiert. Das Keramikrohr 37 überbrückt den axialen Abstand zwischen dem Kupferflansch 38, der das Ende der Triftröhre 19 unterstützt, und dem Kupferflansch 39, der den stromaufwärtigen Abschnitt des Kollektors in der Mitte axial unterstützt. Somit passiert der Strahl die Triftröhre 19 mit minimaler Abfangswirkung, um schließlich über den zweiten Spalt 36 hinweg in den Kollektor zu gelangen, wo seine verbleibende Energie abgeführt wird. Der Kollektor 20 wird mit Hilfe einer Flüssigkeitskühleinrichtung bekannter Art gekühlt, zu der ein Wassermantel 40 gehört, der den Kollektor umgibt und durch den eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, zirkuliert. Auf ähnliche Weise sind die Anode 15 und die Triftröhre 19 jeweils mit entsprechenden Kühleinrichtungen versehen, wie in Fig. 1 zu erkennen ist. Zu der Einrichtung 42 gehören in axialen Abständen angeordnete parallele Kupferflansche 3 und 43, die sich rechtwinklig zur Röhrenachse erstrecken. Diese begrenzen zusammen mit der dazwischenliegenden zylindrischen Ummantelung 44 einen Ringraum um das stromabwärtige Ende der Triftröhre 19, innerhalb dessen ein flüssiges Kühlmittel, z. B. Wasser, das mittels einer Einlaßleitung 45 zugeführt wird, zirkuliert und über eine ähnlich ausgebildete Auslaßleitung zurückgeführt wird. Der Kollektor 20 ist zwar bei der bevorzugten Ausführungsform als einheitliches Element beschrieben worden, doch sei darauf hingewiesen, daß er auch aus mehreren getrennten Stufen bestehen kann.

Die Elektronenschleuderbaugruppe 12 ist darauf abgestellt, innerhalb eines breiten Bandes eine wirksame Hochfrequenz-Dichtemodulierung des Elektronenstrahls zu bewirken. Sie ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt. Zu ihr gehören das Steuergitter 24 und die Gitterunterstützungseinrichtung 25 sowie eine hochisolierte Signaleingangseinrichtung 47 mit niedriger Impedanz, durch die nicht nur das Hochfrequenz-Steuersignal mit einer Mindestenergie von mehreren Watt und einer Mindestfrequenz im Megahertzbereich zum Steuergitter geführt wird, sondern auch das Gleichstrombeschleunigungspotential im Kilovoltbereich an die Kathode angelegt wird.

Das äußerste Element der Signaleingangseinrichtung 47 ist ein rohr- oder ringförmiger keramischer Isolator 4, der im Vergleich zu seinem Durchmesser axial relativ kurz ist und der mit seinem einen Ende 49 mit hermetischer Abdichtung an der Anode 15 befestigt ist. Er ist radial außerhalb der Anodenöffnung 33 axial zentriert. Eine ringförmige leitende Hülle 50 weist einen hinteren Endabschnitt 51 auf, dem das Hochfrequenz-Steuersignal zugeführt wird. Der Durchmesser der Hülle 50 entspricht etwa demjenigen des Keramikteils 48, und sie erstreckt sich axial hinter dem Isolator 48. Die Hülle 50 ist an dem Keramikteil 48 mit ihrem rückwärtigen Ende 51 koaxial befestigt. Von dem Ende 51 aus erstreckt sich die Hülle 50 axial und radial nach innen auf die Anode 15 zu bis zu einem vorderen Ende 52. Zu letzterem gehört auch ein damit aus einem Stück bestehender hinterer Randabschnitt 53, der einen Flansch bildet, welcher sich axial nach hinten auf den Endabschnitt 51 zu erstreckt und dem Anschluß an eine Eingangsleitung für ein Modulationssignal dient. Der vordere Endabschnitt 52 der Hülle 50 verengt sich radial auf einen relativ kleinen Durchmesser, der geringer ist als derjenige des Isolators 48 oder der Anode 15. Mit Hilfe eines inneren, axial relativ kurzen ringförmigen Isolators 54 ist an dem vorderen Endabschnitt 52 und konzentrisch innerhalb desselben die ringförmige metallische Kathodenzuleitung 55 montiert, die in Richtung auf den vorderen Endabschnitt 52 gegenüber der leitenden äußeren Hülle 50 erheblich nach innen versetzt ist.

Alle Verbindungen sind vakuumdicht ausgebildet, da der Raum innerhalb des äußeren Isolators 48, der Umhüllung 50 und der Kathodenzuleitung 55 in dem evakuierten Bereich der Röhre liegt. Die metallische Umhüllung 50, die vorzugsweise aus relativ dickwandigem Kupfer besteht, dient sowohl als Zuführungsweg für das Hochfrequenzsignal zu dem Gitter 24 wie auch zusammen mit dem Isolator 48 als Unterstützungsteil für das Gitter. Der äußere Isolator 48 dient nicht nur zum Tragen der leitenden äußeren Umschließung 50 und als Teil der äußeren evakuierten Umschließung, sondern er trägt auch zum Isolieren des ankommenden Hochfrequenz-Steuersginals von der Anode und der Kathode bei. Die axiale Länge aller koaxialen Stromwege ist im Verhältnis zu ihrem Durchmesser klein, während ihre radialen und axialen Abstände sowohl wegen der geometrischen Auslegung als auch wegen der dazwischenliegenden Isolatoren relativ groß sind, wodurch Serieninduktivitäts- und Parallelkapazitätseffekte auf ein Mindestmaß begrenzt werden. Es ergibt sich eine sehr geringe Reaktanz gegenüber dem Hochfrequenz-Steuersignal, was zu einer großen Gesamtbandbreite beiträgt.

Wegen der relativ starken Strahlströme, die zur Erzielung einer verhältnismäßig hohen Ausgangsleistung benötigt werden, sind das Gitter, die Kathode und die Strahlquerschnitte relativ groß bemessen, um die Stromdichte in vernünftigen Grenzen zu halten. Wie oben erwähnt, kann diese Großflächigkeit mit Hilfe einer konvergierenden Elektronenschleuder erreicht werden, die eine sphärische oder konkave Kathodenfläche und ein entsprechend geformtes Gitter aufweist, wie es bei anderen Hochfrequenzröhren der Fall ist. Die Notwendigkeit, die Elektronenlaufzeit zu minimieren, um einen hohen Wirkungsgrad und eine große Bandbreite bei hohen oberen Frequenzgrenzen zu erzielen, führt gleichzeitig dazu, daß das Gitter im Vergleich zu seinem Durchmesser so dünn wie möglich und in einem möglichst kleinen Abstand von der Kathode angeordnet sein muß. Der erfindungsgemäß mögliche Abstand zwischen Gitter und Kathode liegt in der Größenordnung von einem Zwanzigstel des Gitterdurchmessers oder weniger, während die Dicke des Gitters die Hälfte dieses Maßes oder weniger beträgt. Ein solches relativ dünnes, in einem geringen Abstand angeordnetes Gitter hat bisher als nicht praktikabel gegolten, da man es für störungsanfällig infolge von Kurzschlüssen, sich verändernden Betriebszuständen oder mechanischen Brüchen infolge der durch die Hitze und die unterschiedliche Expansion in seiner Umgebung verursachten Spannungen gehalten hat. Bei den bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Röhre ist der Abstand zwischen Gitter und Kathode jedoch bis weit unterhalb der genannten Werte auf etwa ein Hundertstel des Gitterdurchmessers reduziert worden.

Zur weiteren Ausschaltung der erwähnten Störungsursachen und zur gleichzeitigen Aufrechterhaltung des Signalweges niedriger Impedanz zu dem Gitter ist die Gitterunterstützungsbaugruppe 25 zusammen mit dem vorderen Abschnitt 52 der Gitterzuleitungshülle 50 vorgesehen. Diese Baugruppe bietet Raum für eine relative Expansion des Gitters 24 gegenüber seiner Umgebung, während der vorbestimmte geringe Gitter-Kathoden-Abstand, ein Hochfrequenzsignalweg mit niedriger Impedanz sowie ein sehr guter Wärmeableitungsweg von dem Gitter weg aufrechterhalten werden. Ein verformbarer, elastischer, ringförmiger Leiter 58, der aus einer Ringnut 59 in dem vorderen Endabschnitt 52 herausragt, steht in Kontakt mit einer Seite des Gitterumfangs, während der Umfang der anderen Seite in Berührung mit einem ringförmigen äußeren Bauteil 60 steht, das an dem Vorderabschnitt 52 befestigt ist, wie weiter unten näher beschrieben. Auf diese Weise wird die Gitterunterstützungsbaugruppe 25 an der Hülle 50 als Gitter-Hochfrequenzzuleitung befestigt und bildet eine elektrische Fortsetzung derselben, um den Zuführungsweg mit niedriger Impedanz für das Hochfrequenz-Steuersignal aufrechtzuerhalten.

Bei der zugehörigen Signaleingangseinrichtung 47 ist das Kathodenzuleitungsteil 55 von kleinerem Durchmesser als das verengte Endteil 52 und liegt in der Größenordnung des halben Durchmessers des äußeren Isolators 48 oder weniger. Der hintere Endabschnitt 62 der Kathodenzuleitung 55 ist gegenüber dem äußeren oder hinteren Endabschnitt 51 der Gitterzuleitung 50 axial nach innen versetzt und liegt der Anode 15 erheblich näher als dem Endabschnitt 51. Der zusätzliche Abstand verbessert die Isolierung zwischen dem Hochfrequenzsignal und dem Gleichstrom-Strahlbeschleunigungspotential für die Kathode. Die Kathodenzuleitung 55 ist innerhalb des vorderen Endabschnitts 52 der Gitterzuleitung 50 mit Hilfe zweier axial zentrierter dünner Metallringe 63 und 64 montiert, die jeweils an dem Kathodenzuleitungsglied 55 und dem vorderen Endabschnitt 52 mit hermetischer Abdichtung befestigt und durch den dazwischenliegenden inneren ringförmigen Keramikisolator 54 voneinander getrennt sind. Der Durchmesser des Isolators 54 ist demjenigen der Kathodenzuleitung 55 vergleichbar, und der Isolator 54 ist gegenüber seinem Durchmesser axial sehr kurz, ebenso wie die Metallringe 63 und 64. Die Kathodenzuleitung 55 und der innere Isolator 54 fluchten axial allgemein mit dem vorderen Endabschnitt 52. Der Isolator 54 isoliert nicht nur die Kathodenzuleitung 55 vom Gitter 24 und der Gitterunterstützung 25, sondern bildet auch einen Teil der evakuierten Umschließung der Elektronenschleuderbaugruppe.

Das Kathodenzuleitungsteil 55 weist einen hinteren Endabschnitt 62 mit vergrößertem Durchmesser sowie einen vorderen Endabschnitt 67 mit verkleinertem Durchmesser auf, welcher sich axial in Richtung auf die Anode erstreckt und zu dem ein langgestreckter hohler Metallzylinder 68 mit verkleinertem Durchmesser gehört. Der Endabschnitt 62 und der innere Isolator 54 sind axial zueinander ausgerichtet, und der Zylinder 68 ragt durch den Isolator 54 hindurch. Der Zylinder 68 endet in der scheibenförmigen Kathode 22, die in ihm festgehalten wird und den Zylinder abschließt, so daß die Kathode 22 in nächster Nähe des Steuergitters 24 in dem vorbestimmten Abstand von letzterem unterstützt ist. Innerhalb der Kathode 22 sind in dem hohlen Zylinder 68 Heizelemente 23 angeordnet. Letztere können beispielsweise spiralförmig oder auf andere bekannte Weise ausgebildet sein. Ihre Unterstützung und ihre elektrischen Zuleitungsdrähte 70 erstrecken sich parallel zur Röhrenachse und enden in Stiften 71. Letztere werden durch eine scheibenförmige keramische Abschlußplatte 72 festgehalten, die mit hermetischer Abdichtung an dem Kathodenzuleitungsteil 55 befestigt ist und einen axial nach hinten ragenden Führungszapfen 73 trägt. Durch die auf diese Weise erfolgende Isolierung des hinteren Endabschnitts 67 der Kathodenzuleitung wird die Schleuderbaugruppe abgedichtet und die evakuierte Umschließung der Röhre vervollständigt.

Zu der Gitterunterstützungsbaugruppe 25, die dem vorderen Endabschnitt 52 zugeordnet ist, gehört ein innen hohles ringförmiges Basisteil 75, das sich radial nach innen bis in die Nähe des Kathodenzylinderabschnitts 68 erstreckt, jedoch in einem radialen Abstand von diesem gehalten wird, um die Isolierung zwischen dem Hochfrequenzsignal und dem Gleichstrom-Strahlpotential aufrechtzuerhalten. Das Basisteil 75 weist eine ebene, ringförmige Fläche 76 auf, die sich quer zur Röhrenachse erstreckt und der Anode 15 zugewandt ist und die zu dem Umfangsbereich 77 des Gitters 24 paßt. Zu der Gitterunterstützungsbaugruppe 25 gehört außerdem ein ringförmiges Endteil oder ein Flansch 60, der axial zwischen dem Basisteil 75 und der Anode 15 liegt und dessen axiale Erstreckung erheblich kleiner ist als sein Radius. Der Flansch 60 weist eine Ringnut 59 auf, die in dem Flansch innerhalb einer zweiten ebenen Ringfläche 78 ausgebildet und dem Basisteil 75 von der Anode 15 weg zugewandt ist und die zu der Fläche 76 paßt. Das ringförmige, verformbare Kontaktelement 58, das in der Nut 59 angeordnet ist, vorzugsweise in Form eines Metallgeflechts aus Monel-Legierung, hat eine Dicke, die größer ist als die Tiefe der Nut, so daß das Geflecht aus dieser herausragt, die jedoch erheblich kleiner ist als der Gitterdurchmesser. Es könnten auch andere Materialien für das Kontaktelement 58 verwendet werden, z. B. ein eine Vielzahl von Preßfingern aufweisendes Bauteil. Das Gitter 24 liegt zwischen den Endflansch 60 und dem Basisteil 75, nachdem der Flansch mittels Schrauben an dem Flansch befestigt worden ist. Der Flansch 60 ist jedoch so montiert, daß das massive Metall des Flansches das Gitter nicht direkt berührt oder zusammendrückt, sondern nur unter Vermittlung durch das Geflecht 58. Auf diese Weise wird eine angemessene, jedoch nachgiebige Klemmkraft aufgebracht, die das empfindliche Gitter nicht verzerrt.

Die Ausdehnungskoeffizienten der Gitterunterstützungsbaugruppe sind erheblich größer als diejenigen des Graphit-Gittermaterials. Durch die Kombination des Geflechts mit der Nut wird die Lage des Gitters gegenüber der Achse in seitlicher oder radialer Richtung genau aufrechterhalten, doch wird auch eine Scherwirkung zugelassen, um die Beanspruchung durch die unterschiedliche Expansion der verschiedenen Materialien bei der Erwärmung während der Herstellung des Betriebs zu verringern. Neben der Berücksichtigung der relativen Expansion sorgt die Gitterunterstützungsbaugruppe 25 auch für eine hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit, da voller Schleifkontakt zwischen der Ringfläche 76 und der entsprechenden, ihr gegenüberliegenden Randzone 77 des Gitters 24 durch die elastische Klemmwirkung der Baugruppe 25 zwangsläufig sichergestellt ist. Ähnlich wird mit Hilfe des verformbaren Kontakts 58 zwangsläufige elektrische und thermische Kontinuität auch zwischen der Gitterzone 77 und der Ringfläche 78 trotz der Expansion aufrechterhalten, wobei das Geflecht sich verformt, um eine große Kontaktfläche zu gewährleisten. Außerdem ist das Gitter selbst so konstruiert, daß seine Ausdehnung auf ein Mindestmaß beschränkt ist, abgesehen von der Ausdehnung in der Gitterebene, wie weiter unten näher erläutert. Trotzdem werden durch diese Anordnung die ursprünglichen Maßverhältnisse sehr genau eingehalten. Da der Abstand zwischen Gitter und Kathode gewöhnlich etwa 0,13 bis 1,3 mm beträgt, während die Dicke des Gitters selbst in der Größenordnung von etwa 0,5 mm oder weniger liegt, hängt die Funktion der Röhre maßgeblich davon ab, daß eine zweckmäßige Unterstützung für das Gitter bei allen Betriebsbedingungen vorhanden ist.

Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten der Gitterkonstruktion. Die dünne, ebene Scheibe 24 besteht aus einem hochgradig maßhaltigen und wärmebeständigen Kohlenstoff, nämlich aus pyrolytischem Graphit. Ein solches Gittermaterial hat auch den Vorteil, von Natur aus schwarz und daher ein guter Wärmestrahler zu sein. Die Scheibe 24 besitzt eine zentrale aktive Fläche 80 vom annähernden Durchmesser der Kathode, innerhalb deren vorzugsweise mittels Laserbearbeitung Öffnungen 81 ausgebildet sind, um die Elektronen durch das Gitter von der Kathode in den Anodenbereich eintreten zu lassen. Infolgedessen besteht die aktive Fläche 80 aus einer Anordnung paralleler, gleichmäßiger Gitterstäbe 82, die in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind. Auf der Gitterscheibe wird außerdem ein schmaler, ringförmiger massiver Randbereich oder Streifen 77 an ihrem äußersten Rand ausgebildet, dessen Durchmesser demjenigen der Nut 59 oder des Geflechts 58 vergleichbar ist und an dem sich das Geflecht 58 abstützt. Dieser Streifen trägt zur Sicherstellung einer hervorragenden thermischen und elektrischen Verbindung zwischen dem Gitter und seiner Unterstützungsbaugruppe bei. Bei einer der typischen kleineren Ausführungsformen beträgt der Gesamtdurchmesser des Gitters etwa 38 mm und derjenige der aktiven Fläche 25,4 mm, um eine aktive Fläche von etwa 5,2 cm² vorzusehen. Es sind aber auch aktive Flächen zwischen etwa 3,9 und mindestens 103 cm² herstellbar.

Wie ferner in Fig. 4 zu erkennen ist, sind die langgestreckten, in gleichmäßigen Abständen angeordneten Gitterstäbe 82 von vorzugsweise rechteckigem Querschnitt in der Ebene des Gitters im Vergleich zu ihrer axialen Dicke und den zwischen ihnen liegenden Öffnungen 81 sehr schmal. Die Teilung beträgt in typischen Fällen das Anderthalbfache des Abstandes zwischen Gitter und Kathode, während ihre Breite vorzugsweise ein Viertel der Teilung oder die Hälfte des Abstandes zwischen Gitter und Kathode beträgt. Es hat sich gezeigt, daß eine Ausbildung der Gitterstäbe 82 mit einer leichten Krümmung innerhalb der Gitterebene, wie in Fig. 3 gezeigt, dazu führt, daß jede während des Betriebs auftretende Wärmedehnung sich ebenfalls in der gleichen Richtung auswirkt, wodurch sichergestellt ist, daß die Elemente in der Gitterebene bleiben. Eine anderenfalls auftretende Vorwölbung nach innen würde bei den geringen Abständen zu Kurzschlüssen zwischen Gitter und Kathode führen, während eine Vorwölbung nach außen die Betriebseigenschaften der Röhre verschlechtert. Wie weiter oben beschrieben, besteht ein Hauptzweck der Konstruktion der Gitterunterstützungseinrichtung auch darin, das Problem der unterschiedlichen Expansion während des Betriebs zu verkleinern, das anderenfalls zu einer solchen Vorwölbung beitragen würde.

Selbst bei extremen Temperaturen unter Hochleistungs-Betriebsbedingungen und hohen Strahlbeschleunigungsspannungen werden auf diese Weise sehr enge räumliche Toleranzen eingehalten. Außerdem wird Raum für die unterschiedliche Ausdehnung der verschiedenen Elemente geschaffen, während mechanische Belastungen vermieden werden und eine gute mechanische Unterstützung sowie ein Stromweg von hoher elektrischer Zuverlässigkeit und niedriger Impedanz für das Hochfrequenzsignal geschaffen wird. Gleichzeitig wird durch die Konstruktion der Signaleingangseinrichtung 47 die axiale Länge aller koaxialen Stromwege auf ein Minimum begrenzt, und die Abstände und Isolierwirkungen zwischen den Leitern werden maximiert. Beispielsweise ist das Kathodenzuleitungsglied 55 von der Gitterunterstützungsbaugruppe 25 in einem erheblichen axialen Abstand angeordnet und isoliert. Außerdem ist es in axialer Richtung sehr kurz und nach innen versetzt und daher nur mit einem kurzen aixalen Abschnitt der Hochfrequenzzuleitung 50 gleichachsig, während darüber hinaus sein kürzester radialer Abstand von diesem immer noch erheblich ist. Sowohl die Kathodenzuleitung 55 als auch die Hochfrequenzzuleitungshülle 50 sind ihrerseits beide isoliert und von der Anode 15 in einem erheblichen axialen Abstand angeordnet.

Auf diese Weise sind diejenigen Stromwege der betreffenden Leiter, die axial gleichlaufend und einander benachbart verlaufen, auf ein Minimum reduziert. Der Abstand zwischen den Kathoden- bzw. Gitterzuleitungen ist maximiert, und die relativ kleine Ausbildung der inneren Kathodenzuleitung 55 im Verhältnis zu der äußeren, sie umgebenden Zuleitung 50 sowohl hinsichtlich ihres Durchmessers als auch ihrer axialen Erstreckung trägt zu diesem Abstand bei. Die dazwischenliegenden keramischen Unterstützungen 48 und 54 verstärken zusätzlich die elektrische Isolierung zwischen den jeweiligen Schaltkreisen sowie gegenüber der Anode oder Erde. Es ergibt sich somit eine Schleuderbaugruppe mit einer minimalen Parallelkapazität und Serieninduktivität. Neben der Schaffung sehr wirkungsvoller und eine sehr niedrige Reaktanz aufweisender Wege für das ankommende Steuersignal hat die Anordnung auch ausgezeichnete Bandbreiteneigenschaften.

Die Konstruktion der Unterstützungsbaugruppen 47 und 25 für die Signalzuführung und das Gitter trägt mit derjenigen des Gitters 24 zu Leistung und Wirkungsgrad der Röhre bei, und zwar bei weit höheren Pegeln, als man sie bisher von einer Röhre dieses Typs erwartet hätte. Diese Konstruktionen ermöglichen einen starken Strahlstrom und einen großen Strahlquerschnitt, wie sie für die zu unterstützenden hohen Leistungspegel erforderlich sind. Die Konstruktion der Gitterbaugruppe sieht eine vergleichsweise große Gitterfläche vor, so daß die Strahlstromdichten trotz der hohen Strahlstrom- und Spannungswerte niedrig sind. Trotz der großen Gitterfläche wird durch die Konstruktion und Montage des Gitters seine genaue Position eingehalten und gleichzeitig eine Expansion ohne Deformierung zugelassen. Die sehr geringen Abstände zwischen Gitter und Kathode setzen Laufzeitverluste sowie das Risiko von Kurzschlüssen und temperaturbedingten Variationen der Röhreneigenschaften auf ein Minimum herab, während die Strahlmodulation, die Hochfrequenzeigenschaften und der Wirkungsgrad erhöht werden. Der nutzbare Frequenzbereich der Röhre erstreckt sich über die VHF- und UHF-Bänder in den Mikrowellenbereich hinein. Die Lebensdauer der Röhre wird dank der Vorkehrungen zur Expansionsaufnahme und dank der Gittergröße über das bei den relativ hohen Ausgangsleistungen zu erwartende Maß hinaus verlängert. Auch die Lebensdauer der Kathode wird verbessert, da die erforderlichen Emissionsdichte niedrig liegt. Außerdem wird weniger Energie durch die Stromabfangwirkung von Gitter und Anode vernichtet. Diese Merkmale tragen neben dem eine niedrige Impedanz aufweisenden Hochfrequenzsignalweg zum Gitter ebenfalls zur Übertragung eines starken Hochfrequenz-Steuerstroms auf das Gitter und schließlich auf den Strahl bei, während thermische Belastungen durch Stromverluste minimiert werden. Die Röhre eignet sich für Dauerstrich-Ausgangsleistungspegel von mindestens 20 kW, und es dürften sich noch viel höhere Ausgangsleistungen erreichen lassen, wie sie bisher für Rühren dieses Typs nicht zu erwarten waren, wobei auch eine gute Anpassungsfähigkeit zur Verwendung innerhalb einer großen Bandbreite besteht. Man könnte auch ein oder mehrere zusätzliche Gitter vorsehen wie bei bestimmten Tetroden oder Pentoden, und es könnten zusätzliche Beschleunigungsöffnungen vorgesehen sein.

Weitere erwünschte Eigenschaften der Röhre beziehen sich auf die großen durchschnittlichen Elektronengeschwindigkeiten und Querschnitte des Elektronenstrahls und tragen ebenfalls zu der erhöhten Ausgangsleistung, dem besseren Wirkungsgrad und anderen erwünschten Betriebseigenschaften bei. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Elektronenstrahl relativ lang, ebenso wie die feldfreien Triftbereiche und der Ausgangsspalt. Zur besseren Strahl-Welle-Wechselwirkung und zur Erhöhung des Wirkungsgrades ist der Ausgangs-Wechselwirkungsspalt 35 typischerweise axial doppelt so lang wie der Radius der Anodentiftröhre 17. Die axiale Länge der gesamten Triftröhreneinrichtung liegt mindestens in der Größenordnung des Fünffachen ihres größten Durchmessers, so daß auf beiden Seiten des relativ breiten Spalts lange feldfreie Triftbereiche vorhanden sind. Diese langen feldfreien Triftbereiche führen zu einer verbesserten Isolierung des Ausgangs-Wechselwirkungsraums gegenüber dem Eingangsraum und dem Kollektor. Dieser Isoliereffekt, der mit Hilfe der Eigenschaften eines Hohlleiters jenseits der Grenzfrequenz erzielt wird, verhindert Variationen bezüglich der Abstimmung oder Belastung des Ausgangs, wodurch die Steuer- oder Eingangskreise ungünstig beeinflußt würden. Trotz der Länge der feldfreien Triftbereiche ändert sich der Strahldurchmesser nicht erheblich. Strahldurchmesser und Röhrendurchmesser bleiben vergleichbar, auf den Strahl wird im wesentlichen keine Abfangwirkung ausgeübt.

Claims (34)

1. Elektronenröhre mit einer Glühelektrode (22), einem Gitter (24), einer Anode (15), einem Elektronenstrahl, der durch eine Öffnung (33) in der Anode (15) verläuft,
mit einer Einrichtung (47), die dem Gitter (24) ein Steuersignal und der Kathode (22) eine Gleichspannung zuführt,
mit einem axialen Kollektor (20) für die Elektronen und
mit einer axialen Triftröhre (17, 19), welche den Strahl zwischen der Anode (15) und dem Kollektor (20) umschließt und durch mindestens einen Spalt (35) unterbrochen ist, der über einen Hohlraumresonator (27) mit einer Auskoppeleinrichtung (31) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gitter (24) aus wärmebeständigem, pyrolytischem Kohlenstoffmaterial besteht,
daß der Abstand des Gitters (24) von der Kathode (22) nicht größer als 1/20 des Gitterdurchmessers ist,
daß ein magnetisches Fokussierfeld, das parallel zur Achse verläuft, für den Elektronenstrahl vorgesehen ist, und
daß wenigstens ein Teil der Triftröhre (17, 19) metallisch ist.

2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gitters (24) nicht größer als der halbe Abstand des Gitters (24) von der Kathode (22) ist.

3. Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Triftröhre (17, 19) wenigstens das Fünffache ihres maximalen Durchmessers beträgt.

4. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumhülle im Abstand von der Triftröhre (17, 19) angeordnet ist und diese umgibt.

5. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Spalt (35) der Triftröhre (17, 19) umgebende Teil der Vakuumhülle als dielektrischer Zylinder (30) ausgebildet ist, dessen Enden über metallische Flansche (43) mit der Triftröhre (17, 19) auf entgegengesetzte Seiten des Spaltes (35) verbunden sind, und
daß die metallischen Flansche (43) mit einer metallischen, nicht evakuierten Umhüllung (28) verbunden sind, die den Zylinder (30) umgibt.

6. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Spalt (35) der Triftröhre umgebende Teil (30) der Vakuumhülle Teil eines geschlossenen, metallischen Resonanzhohlraums ist, der an seinen Enden mit der Triftröhre auf entgegengesetzten Seiten des Spaltes (35) verbunden ist.

7. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) und die emittierende Fläche der Kathode (22) eben sind.

8. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) und die emittierende Fläche der Kathode (22), gesehen aus der Richtung des Strahles, konkav sind, um einen konvergierenden Strahl zu erzeugen.

9. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) eine Anordnung von im Abstand angeordneten, parallelen Stäben (82) aufweist.

10. Röhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (82) in der Oberfläche des Gitters (24) gekrümmt sind.

11. Röhre nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stäbe (82) in der Ebene des Gitters (24) kleiner als der Abstand (81) zwischen den Stäben ist.

12. Röhre nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) einen ebenen, festen und ringförmigen Randbereich (77) aufweist, der den für Elektronen durchlässigen Zentralbereich (80) des Gitters (24) umgibt.

13. Röhre nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der ebene Randbereich (77) des Gitters (24) zwischen zwei ringförmigen Trägern (76, 78) angeordnet ist, die bei thermischer Ausdehnung des Gitters (24) einen gleitenden Kontakt bilden, und
daß wenigstens einer der Träger eine elektrisch leitende Verbindung zum Gitter (24) herstellt.

14. Röhre nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verbindung herstellende Träger (76) einen Ring (58) aus elastischem, leitendem Material in Kontakt mit dem Gitter (24) aufweist.

15. Röhre nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) das Gitter (24) in dessen Randbereich berührt.

16. Röhre nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichent durch eine Ringnut (59) in dem Träger (76), in der der Ring (58) derart angeordnet ist, daß er aus der Ringnut (59) herausragt.

17. Röhre nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) aus einem metallischen Geflecht besteht.

18. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innendurchmesser des ersten Triftröhrenabschnittes (17) dem Anfangsdurchmesser des Strahles entspricht und
daß der maximale Innendurchmesser des zweiten Triftröhrenabschnitts (19) geringfügig größer ist.

19. Röhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zylindrische Gitterzuleitung (50), die sich zu einem vorderen Endabschnitt (52) mit reduziertem Durchmesser verjüngt, der das Gitter (24) trägt,
durch ein erstes Isolatorteil (54), das von dem Endabschnitt innerhalb der Gitterzuleitung (50) nach hinten führt, und
durch eine Kathodenzuleitung (62), die durch das erste Isolatorteil (54) getragen und innerhalb der Gitterzuleitung (50) nach innen versetzt ist.

20. Röhre nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch ein zweites, äußeres, zylindrisches Isolatorteil (48), das zwischen dem hinteren Ende (51) der Gitterzuleitung (50) und der Anode (15) angeordnet ist.

21 Elektronenstrahl-Erzeugungsvorrichtung für eine Elektronenröhre (10) mit einer Glühkathode (22), einem Gitter (24) und einer Anode (15), einem Elektronenstrahl, der durch eine Öffnung (33) in der Anode verläuft, und einer Einrichtung (47), die dem Gitter (24) ein Steuersignal und der Kathode (22) eine Gleichspannung zuführt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand des Gitters (24) von der Kathode (22) nicht größer als 1/20 des Gitterdurchmessers ist,
daß die Dicke des Gitters (24) nicht größer als der halbe Abstand des Gitters (24) von der Kathode (22) ist,
daß das Gitter (24) einen ebenen, festen und ringförmigen Randbereich (77) aufweist, der den für Elektronen durchlässigen Zentralbereich (80) des Gitters umgibt und zwischen zwei ringförmigen Trägern (76, 78) angeordnet ist, die bei thermischer Ausdehnung des Gitters (24) einen gleitenden Kontakt bilden, und
daß wenigstens einer der Träger (76, 78) eine elektrische Verbindung zum Gitter herstellt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) aus wärmebeständigem pyrolytischem Kohlenstoffmaterial besteht.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) aus pyrolytischem Graphit besteht.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) und die emittierende Fläche der Kathode (22) eben sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) und die emittierende Fläche der Kathode (22), gesehen aus der Richtung des Strahles, konkav sind, um einen konvergierenden Strahl zu erzeugen.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (24) eine Anordnung von im Abstand angeordneten, parallelen Stäben (82) aufweist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (82) in der Oberfläche des Gitters (24) gekrümmt sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stäbe (82) in der Ebene des Gitters (24) kleiner als der Abstand (81) zwischen den Stäben ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der die elektrische Verbindung herstellende Träger (76) einen Ring (58) aus elastischem, leitendem Material in Kontakt mit dem Gitter (24) aufweist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) das Gitter in dessen Randbereich berührt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, gekennzeichnet durch eine Ringnut (59) in dem Träger, in der der Ring (58) derart angeordnet ist, daß er aus der Nut herausragt.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) aus einem metallischen Geflecht besteht.

33. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine zylindrische Gitterzuleitung (50), die sich zu einem vorderen Endabschnitt (52) mit reduziertem Durchmesser verjüngt, der das Gitter (24) trägt,
durch ein erstes Isolatorteil (54), das von dem Endabschnitt innerhalb der Gitterzuleitung (50) nach hinten führt,
durch eine Kathodenzuleitung (62), die durch das erste Isolatorteil (54) getragen und innerhalb der Gitterzuleitung (50) nach innen versetzt ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch ein zweites, äußeres, zylindrisches Isolatorteil (48), das zwischen dem hinteren Ende (51) der Gitterzuleitung (50) und der Anode (15) angeordnet ist.