DE4014377A1 - Hochfrequenzverstaerker mit langsamwellen-verzoegerungsleitung - Google Patents
Hochfrequenzverstaerker mit langsamwellen-verzoegerungsleitungInfo
- Publication number
- DE4014377A1 DE4014377A1 DE4014377A DE4014377A DE4014377A1 DE 4014377 A1 DE4014377 A1 DE 4014377A1 DE 4014377 A DE4014377 A DE 4014377A DE 4014377 A DE4014377 A DE 4014377A DE 4014377 A1 DE4014377 A1 DE 4014377A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- amplifier according
- delay line
- holding rod
- holding
- dielectric material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
- H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
- H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
- H01J23/26—Helical slow-wave structures; Adjustment therefor
Description
Die Erfindung betrifft allgemein Hochfrequenzverstärker und
im einzelnen Verstärker dieser Art, welche eine Langsamwel
len-Verzögerungsleitung enthalten.
Bekanntermaßen haben Hochfrequenzverstärker ein weites An
wendungsgebiet. Eine Art derartige Verstärker enthält eine
Langsamwellen-Verzögerungsleitung, bei der ein angelegtes
Hochfrequenzsignal sich entlang der Langsamwellen-Verzöge
rungsleitung ausbreitet und die darin befindliche Signal
energie mit einem benachbarten Elektronenstrahl in solcher
Weise in Wechselwirkung tritt, daß ein Teil der im Elektro
nenstrahl befindlichen Energie auf die sich ausbreitende
Welle übergeht, mit dem Ergebnis, daß die von der Verzöge
rungsleitung abnehmbare Hochfrequenzenergie verstärkt ist.
Ein Verstärker dieser Bauart ist eine Wanderwellen-Verstär
kerröhre. Hier erzeugt eine Elektronenkanone oder ein Elek
tronenstrahlerzeugungssystem einen gebündelten Elektronen
strahl mit einer Geschwindigkeit der Elektronen, die charak
teristischerweise einer Beschleunigungsspannung in der
Größenordnung von 10 Kilovolt entspicht. Der Elektronen
strahl geht von einer Kathode aus und ist durch eine lang
gestreckte, verhältnismäßig lose gewickelte, elektrisch lei
tende Drahtwendel gerichtet, welche die Langsamwellen-Ver
zögerungsleitung bildet, um dann auf einen Kollektor zu
treffen. Ein axiales magnetisches Fokussierungsfeld, entweder
gleichförmig oder periodisch ausgebildet, ist vorgesehen, um
zu verhindern, daß sich der Elektronenstrahl verbreitert, um
den Elektronenstrahl entlang der Mitte der Drahtwendel zu
führen. Das Hochfrequenzsignal wird an dem der Kathode nahe
liegenden Ende der Drahtwendel eingeführt und das verstärkte
Signal erscheint dann an dem Kollektor naheliegenden Ende
der Drahtwendel. Das angelegte Signal breitet sich um die
Windungen der Drahtwendel herum aus und erzeugt in der Mitte
der Wendel ein elektrisches Feld, welches längs der Wendel
achse orientiert ist. Da die Geschwindigkeit, mit welcher
sich das Signal längs der Drahtwendel ausbreitet, annähernd
der Lichtgeschwindigkeit gleich ist, schreitet das elekt
rische Feld, das durch das angelegte Signal erzeugt wird,
mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Lichtgeschwin
digkeit fort. D.h. das Feld rückt mit einer Geschwindigkeit
vor, die annähernd der Lichtgeschwindigkeit, multipliziert
mit dem Verhältnis von Drahtwendelsteigung zu Drahtwendel
umfang, gleich ist. Wenn die Geschwindigkeit der Elektronen
im Strahl, der durch die Drahtwendel geschickt wird, an
nähernd gleich der Geschwindigkeit des Signalfeldes ist, das
sich axial längs der die Langsamwellen-Verzögerungsleitung
bildenden Wendel ausbreitet, so findet eine Wechselwirkung
zwischen dem sich ausbreitenden Signal oder der Welle auf
grund des elektrischen Signalfeldes und den sich bewegenden
Elektronen statt, welche derart ist, daß im Mittel die Elek
tronen im Strahl Energie an das sich ausbreitende Signal an
der Drahtwendel abgeben. Dadurch wird das Signal an der
Drahtwendel am Ausgangsende der Drahtwendel verstärkt.
Es ist auf diesem Gebiet der Technik auch bekannt, verschie
dene Halterungsstrukturen zur Abstützung der Drahtwendel
innerhalb des Gehäuses oder des Kolbens der Wanderwellen
röhre zu verwenden. Eine Art einer Halterungsstruktur ent
hält eine Mehrzahl dielektrischer Halterungsstäbe, wie bei
spielsweise in der US-Patentschrift 37 78 665 beschrieben.
Im einzelnen enthält die Wanderwellenröhre einen dicht abge
schlossenen, langgestreckten zylindrischen Kolben. Inner
halb des zylindrischen Kolbens befindet sich in koaxialer
Lage die Drahtwendel. Eine Anzahl von dielektrischen Stäben,
beispielsweise drei solche Stäbe, welche symmetrisch beab
standet sind und langgestreckt sind, erstrecken sich in
Längsrichtung parallel zu der gemeinsamen Achse des zylind
rischen Kolbens und der Drahtwendel. Die Stäbe bestehen aus
dielektrischem Material, so daß sie elektrisch die Drahtwen
del von dem Kolben oder gegenüber Erdpotential der Wander
wellenröhre isolieren und hierdurch einen Kurzschluß des an
gelegten Hochfrequenzsignales verhindern. Die Stäbe haben in
einer Querschnittsebene senkrecht zur gemeinsamen Achse im
allgemeinen rechteckige Querschnittsform. Die Stäbe sind
zwischen Bereichen der Innenwand des zylindrischen Kolbens
und Teilen des Außenumfanges der Drahtwendel eingespannt, so
daß sie die Drahtwendel koaxial ausgerichtet innerhalb des
zylindrischen Kolbens abstützen, jedoch gegenüber diesem
elektrisch isolieren. Die die Langsamwellen-Verzögerungs
leitung bildende Wendel muß wegen ihres ohmschen Widerstan
des sowie auch aufgrund des Elektronenbombardements in be
trächtlichem Maße Wärmeenergie während des Wechselwirkungs
vorganges abgeben. Während es daher einerseits notwendig
ist, daß die Halterungsstäbe aus dielektrischem Material
gefertigt sind, ist es andererseits auch erforderlich, daß
sie eine hohe thermische Leitfähigkeit haben. Bekannte Ge
räte benützen eine Halterungsstruktur für die Langsamwellen-
Verzögerungsleitung aus elektrisch nicht leitfähigem, jedoch
thermisch leitfähigem Material wie Beryllerde, Bornitrid
oder andere keramische Materialien mit hohem thermischen
Leitvermögen.
Wie weiterhin bekannt, werden die dielektrischen Haltestäbe
elektrisch aufgeladen, wenn Streuelektronen aus dem Elektro
nenstrahl auf sie treffen. Der resultierende Ladungsaufbau
verursacht, wenn er groß genug ist, entweder eine Ablenkung
des Elektronenstrahls, wenn die Aufladung unsymetrisch ist,
oder wirkt als elektrostatische Linse, wenn die aufgebaute
Ladung symetrisch ist. Diese Erscheinung kann die Auswellung
des Strahles verlösen, was auch zu einem verstärkten Einfan
gen von Elektronen durch die Drahtwendel führen kann, so daß
der hierdurch verursachte Strom in der Drahtwendel erhöht
wird. Weiter kann die Aufladung der Halterungsstäbe bewir
ken, daß der Elektronenstrahl verlangsamt oder abgelenkt
wird, was zu einer Verstärkung des Stromes führt, der die
Drahtwendel in örtlich begrenzten Bereichen trifft. Dies
kann letztlich zu einem unzulässigem Anstieg der Drahtwen
deltemperatur und letztlich auch zur Zerstörung der Röhre
führen. Im allgemeinen aber wird eine Wanderwellenröhre, bei
der eine Aufladung der Halterungsstäbe stattfindet, dadurch
fehlerhaft, daß ein unzulässig hoher Strom der Drahtwendel
aufgrund des Einfangens von Elektronen auftritt.
Eine Methode zur Beseitigung dieses Problems besteht im
diffizilen Einstellen des örtlichen Magnetfeldes längs der
Drahtwendel. Dieser Vorgang, der manchmal auch als ein Ab
gleichen bezeichnet wird, ist sehr zeitraubend, da die Ab
gleichversuche nicht immer zu dem gewünschten Ergebnis
führen. Eine zusätzliche Schwierigkeit ist durch die Zeit
gegeben, zu welcher sich die elektrischen Ladungen an den
Haltestäben aufbauen, da sich herausstellen kann, daß eine
abgeglichene Röhre nicht richtig arbeitet, wenn sie aus
einem Kaltstart heraus in Betrieb genommen wird.
Eine andere Maßnahme zur Beseitigung der Aufladung der Hal
terungsstäbe besteht darin, die elektrische Leitfähigkeit
der Oberfläche der Halterungsstäbe zu erhöhen, um den La
dungsaufbau an der Staboberfläche zu verhindern. Diese Maß
nahme erfordert die Verwendung einer dünnen elektrisch
leitfähigen Schicht, beispielsweise aus Graphit, auf denje
nigen Oberflächenbereichen der Stäbe, welche in unmittelba
rer Nähe des Elektronenstrahls gelegen sind. Da diese Be
reiche im Hochfrequenzfeld der Drahtwendel gelegen sind,
können sie unerwünschte Verluste in den die Wendel enthal
tenden Stromkreis einführen. Folglich erfordert die genannte
Maßnahme manchmal einen Kompromiß zwischen dem Aufbringen
eines entsprechenden Belages, der dick genug ist, um die
Aufladung der Haltestäbe zu verhindern und einen Film, der
nicht so dick ist, daß er unerwünschte Hochfrequenzverluste
einführt.
Wie schließlich zuvor schon kurz angedeutet wurde, sind be
vorzugte Werkstoffe für die dielektrischen Haltestäbe der
Drahtwendel Bornitrid (BN) oder Beryllerde oder Beryllium
oxid (BeO). Während Berylliumoxid-Haltestäbe keine Aufla
dung erleiden, ist das Material schwieriger zu verwenden,
und zwar vom mechanischen Herstellungsstandpunkt aus gese
hen, da es giftig und brüchig ist. Bornitrid, auf der
anderen Seite, ist ein leichter zu handhabendes und
zweckmäßigeres Material wegen seiner Unempfindlichkeit bei
der mechanischen Formung zur Einlagerung zwischen dem
Außenumfang der Wendel und der Innenfläche des Röhren
kolbens. Bornitrid zeigt aber die zuvor erwähnte uner
wünschte Aufladung. Außerdem hat Bornitrid eine niedrigere
Dielektrizitätskonstante als Berylliumoxid, welch letzteres
elektrische Vorteile bietet.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen
Hochfrequenzverstärker mit den Merkmalen des Oberbegriffes
von Anspruch 1 so auszugestalten, daß die Halterungskon
struktion für die Langsamwellen-Verzögerungsleitung insbe
sondere bezüglich ihres elektrischen Verhaltens im vorge
nannten Sinne, verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei einem Hochfrequenzverstärker der hier angegebenen Art
ist eine Langsamwellen-Verzögerungsleitung in Nachbarschaft
eines Elektronenstrahls durch Haltemittel abgestützt. Die
Haltemittel enthalten mindestens ein Halterungsbauteil mit
einem Haltestab. An Bereichen der Außenfläche des Haltesta
bes ist dielektrisches Material angebracht. Das dielektri
sche Material ist von dem Material des Haltestabes selbst
verschieden. Gemäß einem bedeutsamen Merkmal der hier ange
gebenen Konstruktion besteht der Haltestab aus einem Mate
rial mit hoher thermischer Leitfähigkeit. Bevorzugtes Mate
rial für den Haltestab ist Bornitrid. Das dielektrische
Material an Außenflächenbereichen des Haltestabes ist elek
trisch isolierend und besitzt einen spezifischen Wider
stand, der sich beim Auftreffen von Elektronen vermindert
und/oder das dielektrische Material hat die Eigenschaft
einer erwünschten Sekundärelektronenemission. Dielektrische
Materialien dieser Art sind bevorzugtermaßen Titanoxid,
Berylloxid und Magnesiumoxid.
Mit der angegebenen Konstruktion wird erreicht, daß Bor
nitrid-Haltestäbe mit der erwünschten thermischen Leitfähig
keit und den erwünschten mechanischen Eigenschaften bezüg
lich des Einbaues nun ohne eine elektrische Aufladung einge
setzt werden können, da sie dielektrisches Material an Be
reichen ihrer Außenfläche tragen, das beim Auftreffen von
Elektronen entweder seine elektrische Leitfähigkeit vermin
dert, so daß ein Entladungsweg für die eintreffenden Elek
tronen geschaffen wird oder daß im wesentlichen eine Sekun
därelektronen-Emissionszahl von eins hat und auf diese Weise
einen Ladungsaufbau an den Teilen der Haltemittel ver
hindert.
Das dielektrische Material ist in Gestalt eines dünnen Bela
ges in einer Dicke von insbesondere weniger als 1 Mikron
vorgesehen. Bevorzugtermaßen beträgt die Dicke 0,1 Mikron.
Derartige Beläge können durch bekannte Verfahren aufgebracht
werden, etwa durch Aufdampfen oder Aufspattern.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung
im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 In schematischer Darstellungsweise einen Längs
schnitt durch eine Wanderwellenröhre mit einer
Langsamwellen-Verzögerungsleitung in Gestalt
einer Wendel, die durch Haltemittel entsprechend
der vorliegend angegebenen Konstruktion abge
stützt ist,
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der in Fig. 1 angege
benen Schnittlinie 2-2,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, teilweise im
Querschnitt, von einem Teil der Wanderwelle nach
Fig. 2,
Fig. 4 ein schematischer Auschnitt des Längsschnittes
nach Fig. 1 zur Erläuterung der Beziehung zwi
schen dem Aufbau der Haltemittel, einem Elektro
nenstrahl und den äußeren Umfangsenden einer
Drahtwendel zur näheren Erläuterung der Wirkungs
weise,
Fig. 5 eine schematische Skizze einer dielektrischen
Schicht, die von Elektronen getroffen wird, zur
weiteren Erläuterung des hier angegebenen Prin
zips und
Fig. 6 eine Diagrammkurve der Sekundärelektronen-
Emissionszahl, aufgetragen über der Elektronen
strahlenergie, für ein bestimmtes Material.
Zunächst sei auf die Fig. 1-3 Bezug genommen. Ein Hoch
frequenzverstärker 10, vorwiegend eine Wanderwellenröhre,
enthält eine Langsamwellen-Verzögerungsleitung in Gestalt
einer Drahtwendel 12, die aus einer Mehrzahl von Windungen
gebildet ist und sich längs einer Achse 13 eines evakuierten
zylindrischen Metallkolbens 14 erstreckt. Ein Hochfrequenz
signal wird an die Drahtwendel 12 über einen Eingangsleiter
15, vorwiegend eine herkömmliche koaxiale Übertragungslei
tung, angekoppelt, deren Innenleiter 17 mit dem linken Ende
der Drahtwendel 12 verbunden ist und deren Außenleiter 18
elektrische Verbindung mit dem Röhrenkolben 14 hat. Eine
Ausgangsleitung 18, hier ebenfalls eine koaxiale Übertra
gungsleitung, ist mit ihrem Außenleiter 21 elektrisch wie
derum an dem Röhrenkolben 14 angeschlossen, während der
Innenleiter 23 mit dem rechten Ende der Drahtwendel 12 ver
bunden ist.
Eine Elektronenstrahlquelle 22 in Gestalt einer Elektronen
kanone enthält eine dielektronenimitierende Kathode 24 mit
leichtkonkavem Profil, um die Fokussierung des Elektronen
strahls längs der Achse 13 zu einem Kollektor 20 hin zu
unterstützen. Die Kathode 24 wird durch eine Kathodenheiz
wendel 26 beheizt. Elektrische Leitungen erstrecken sich
durch die Wand des Röhrenkolbens 14 hindurch, um die Teile
der Elektronenkanone an eine geeignete Gleichspannungsquelle
(nicht dargestellt), anschließen zu können. Eine Beschleuni
gungselektrode 28, welche entsprechend vorgespannt ist, bei
spielsweise durch ein positives Potential, hilft in übli
cherweise bei der Fokussierung des Elektronenstrahls. Ein
äußeres magnetisches Feld wird durch eine Magnetanordnung 30
erzeugt, welche ein magnetisches Material hoher Koerzitiv
kraft enthalten kann, beispielsweise Samariumkobalt oder
Platinkobalt oder welche von einem Elektromagneten gebildet
sein kann, der den Kolben 14 umgibt. Das erzeugte Magnetfeld
verläuft parallel zu der Achse 13 des Gerätes in an sich be
kannter Weise.
Die die Langsamwellen-Verzögerungsleitung bildende Wendel 12
ist aus mehreren Windungen eines elektrisch leitfähigen
Drahtes gebildet und innerhalb des Röhrenkolbens 14 nahe dem
Elektronenstrahl durch Haltemittel 33 abgestützt. Die Halte
mittel enthalten mehrere langgestreckte nicht leitfähige
Halterungsbauteile 34, die in Längsrichtung parallel zur
Röhrenachse 13 angeordnet sind. Die Haltebauteile 34 beste
hen jeweils aus inneren Haltestäben 36 aus elektrisch iso
lierendem, thermisch hoch leitfähigem Material. Der Wärme
leitungskoeffizient der Haltestäbe 36 soll hoch sein, um die
Drahtwendel zu kühlen. Vorwiegend bestehen die Haltestäbe 36
aus Bornitrid. Die Haltestäbe 36 sind an ihren Außenflächen
mit einem dünnen Belag aus dielektrischem Material 38 ver
sehen. Es hat sich herausgestellt, daß das Beschichten der
Außenflächen der Haltestäbe 34 mit den dünnen, weniger als 1
Mikron dicken Beläge 39 (vorliegend mit einer Dicke von 0,1
Mikron) aus dielektrischem Material wie Titanoxid, Magne
siumoxid oder Berylliumoxid, praktisch die Aufladung der
Stäbe beseitigt. Es ist zu vermuten, daß eine derartige
elektrische Aufladung der Innenflächen der Bornitrid-Halte
stäbe 36 dadurch vermieden wird, daß über den Stäben ein
dielektrisches Material angebracht wird, das einen spezifi
schen Widerstand hat, der sich bei Auftreffen von Elektronen
vermindert oder im wesentlichen einen Sekundärelektronen-
Emissionskoeffizienten von eins hat. Es wird also bei Elektro
nenbombardement aufgrund von Streuelektronen aus dem erzeug
ten Elektronenstrahl Ladung, welche sich sonst an der Ober
fläche der Bornitrid-Haltestäbe aufbauen würde, vernichtet.
In dem Fall, in welchem sich der spezifische Widerstand des
Beschichtungsmaterials vermindert, wird die Ladung durch Ab
leitung zur Drahtwendel hin beseitigt. In dem Fall, in wel
chem das Beschichtungsmaterial einen Sekundärelektronen-Emis
sionskoeffizienten von eins aufweist, wird die Ladung durch
Elektronenrücklieferung vernichtet.
Es sei nun auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen. Streu
elektronen aus dem Haupt-Elektronenstrahl treffen auf Be
reiche der Innenfläche 37 der Halterungskonstruktion für die
Drahtwendel. Demgemäß wird eine Spannung V surface auf der
Oberfläche der Halterungskonstruktion erzeugt. Die Spannung
an der Drahtwendel kann als V helix bezeichnet werden. Es
entsteht also eine Differenzspannung Δ V zwischen der
Drahtwendel und Innenflächenbereichen 37 der dielektrischen
Halterungskonstruktion, wobei Δ V = V helix-V surface
(worin V helix die Spannung der Drahtwendel relativ zu der
Elektronenstrahlquelle, vorliegend der Kathode 24 ist und
V surface die Spannung an der Oberfläche des Belages 39 re
lativ zur Kathode 24 ist).
Aus Fig. 4 ergibt sich folgendes:
Δ V = [1 - δ (V) ] IR (1)
Aus Gleichung (1) ist ersichtlich, daß Δ V von folgenden
Größen abhängig ist:
Der Spannung in Abhängigkeit von dem Sekundärelektronen-Emi
sionskoeffizienten [δ (V)]; ferner dem Ableitungswiderstand
R und dem Strom I entsprechend den auftreffenden Elektronen.
Messungen haben ergeben, daß der Ableitungswiderstand nicht
konstant ist, sondern von der Größe des Stromes entsprechend
den auftreffenden Elektronen und von der Spannung abhängig
ist. Es wurden Messungen an Haltestäben aus Bornitrid mit
oder ohne aufgespotteten Belag von 0,1 Mikron aus Titanoxid
und Magnesiumoxid durchgeführt, wobei sich die Beläge an den
Innenflächenbereichen 37, den Endflächenbereichen 40 gegen
über der Kathode 24 und dem Kollektor 20 und den Seitenflä
chenbereichen 42 befanden. Es ist daher festzustellen, daß
die Enden der Außenflächen 41 der Haltestäbe 34, welche an
dem Metallkolben 14 anliegen, nicht beschichtet sind und
hier das Bornitrid unmittelbar an dem Röhrenkolben 14 an
liegt. Die angelegte Spannung betrug 10 kV und der Strom des
fokussierten Elektronenstrahls betrug 10 Nanoampere. Bei Nor
malbetrieb ergaben sich folgende Ergebnisse:
Wenn der Strom aufgrund eintreffender Elektronen im Bereich
von 10 Nanoampere bis 10 000 Nanoampere verändert wurde und
der Einfallswinkel zwischen 0° und 60° verändert wurde, so
blieb der Wert der Differenzspannung Δ V an dem Material
innerhalb eines Meßfehlers von etwa 50 Volt unverändert.
Wenn die Oberflächenspannung des Haltestabes um 3 kV von der
Spannung der Drahtwendel von etwa 10 kV unterschiedlich
wird, wie dies im Falle unbeschichteten Bornitrids ge
schieht, so tritt eine Defokussierung auf. Wenn aber die
Differenzspannung nur 200 Volt beträgt, wie im Falle von
Titanoxid beschichtetem oder Magnesiumoxid beschichtetem
Bornitrid gemessen werden kann, so ist die Defokussierung
vernachlässigbar. Es wurde also festgestellt, daß dünne
Metalloxidbeschichtungen aus Titanoxid, Magnesiumoxid oder
Berylliumoxid das Aufladungsproblem entweder dadurch besei
tigen, daß ein Mechanismus auftritt, bei dem die Beschich
tungen unter Elektronenbombardement leitfähiger werden oder
dadurch, daß eine Sekundärelektronenemission auftritt.
Der Mechanismus, durch den Unterschiede des Sekundärelektro
nen-Emissionskoeffizienten zur Erklärung einer unterschied
lichen Haltestabaufladung herangezogen werden können, kann
anhand von Fig. 6 diskutiert werden, in der eine charakte
ristische Sekundärelektronenemission als Funktion der Ener
gie der auftreffenden Elektronen aufgezeichnet ist. Wenn die
imitierende Oberfläche einen hohen Oberflächenwiderstand
hat, es sich also um einen guten Isolator handelt, so lädt
sich die Oberfläche negativ auf, wenn δ<1 ist oder sie lädt
sich positiv auf, wenn δ<1 ist.
Wenn sich die Oberfläche auflädt, so hat ihre Oberflächen
spannung das Bestreben, die auftreffenden Elektronen ent
weder zu beschleunigen oder zu verzögern, was wiederum die
Sekundärelektronen-Emissionsausbeute beeinflußt. Dieser
Effekt ist solcher Art, daß unterhalb V I sich die Ober
fläche negativ auflädt und die Energie eintreffender Elek
tronen auf null vermindert. In entsprechender Weise wird
oberhalb der Spannung V II das Potential auf V II vermindert.
Zwischen den Spannungen V I und V II lädt sich die Oberfläche
positiv auf und erhöht die Energie der eintreffenden Elek
tronen bis ein Gleichgewicht an dem Punkt M erreicht ist,
der nahe an der angelegten Drahtwendelspannung liegt, jedoch
sich unterhalb der Spannung V II befindet.
Die Spannung V II hängt von dem Material ab, das für die di
elektrische Beschichtung verwendet wird, sowie von der Dicke
der Beschichtung. Wenn R gegen unendlich geht, so ist es das
Ziel, eine Oberflächenbeschichtung aufzubringen, derart, daß
V II = V helix wird.
Für eine feste Röhrenbetriebsspannung werden also das Be
schichtungsmaterial und die Beschichtungsdicke so gewählt,
daß in Zusammenwirkung die beschichtete Oberfläche einen
Sekundärelektronen-Emissionskoeffizienten von eins hat.
Im Rahmen des vorliegend beschriebenen Prinzips ergeben sich
für den Fachmann Abwandlungsmöglichkeiten. Beispielsweise
ist zu erwarten, daß andere dielektrische Materialien und
Oxide entsprechende Eigenschaften haben (nämlich solche, bei
denen unter Elektronenbombardement eine Verminderung des
spezifischen Widerstandes auftritt und/oder ein Sekundär
elektronen-Emissionskoeffizient von eins festzustellen ist) .
Auch können andere Beschichtungstechniken neben dem Aufdamp
fen und Aufspotten eingesetzt werden.
Claims (9)
1. Hochfrequenzverstärker mit einer Langsamwellen-Verzöge
rungsleitung, welche in Nachbarschaft eines Elektronen
strahls mittels Haltemitteln angeordnet ist, wobei die Hal
temittel mindestens ein Halterungsbauteil aufweisen, welches
einen Haltestab enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der
Haltestab (36) an Oberflächenbereichen mit einer Beschichtung
aus dielektrischem Material (39) versehen ist, das von dem
Material des Haltestabes verschieden ist.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
dielektrische Material (39) einen spezifischen Widerstand hat,
der sich unter Elektronenbombardement von Elektronen aus dem
Elektronenstrahl vermindert.
3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das dielektrische Material (39) einen Sekundärelektro
nenemissionskoeffizienten von etwa eins aufweist.
4. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Haltestab (36) eine hohe thermische
Leitfähigkeit besitzt.
5. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Haltestab aus Bornitrid besteht.
6. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das dielektrische Material (39) der Halte
stabbeschichtung aus einem Metalloxid besteht.
7. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Haltestabbeschichtung aus einem
dielektrischen Material (39) besteht, welches durch Titan
oxid oder Magnesiumoxid oder Berylliumoxid gebildet ist.
8. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Langsamwellen-Verzögerungsleitung die
Gestalt einer Drahtwendel (12) hat.
9. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Beschichtung aus dielektrischem Mate
rial (39) bei der Spannung der Langsamwellen-Verzögerungs
leitung relativ zur Elektronenstrahlquelle (22) einen Sekun
därelektronen-Emissionskoeffizienten von eins hat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/348,335 US5038076A (en) | 1989-05-04 | 1989-05-04 | Slow wave delay line structure having support rods coated by a dielectric material to prevent rod charging |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4014377A1 true DE4014377A1 (de) | 1990-11-08 |
Family
ID=23367552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4014377A Withdrawn DE4014377A1 (de) | 1989-05-04 | 1990-05-04 | Hochfrequenzverstaerker mit langsamwellen-verzoegerungsleitung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5038076A (de) |
JP (1) | JP2914715B2 (de) |
DE (1) | DE4014377A1 (de) |
FR (1) | FR2646732A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0402549B1 (de) * | 1984-12-18 | 1994-06-08 | Thomson-Csf | Lauffeldröhre mit wendelförmiger Verzögerungsleitung, welche mittels dielektrischer Halterungsstäbe aus Bornitrid an der Vakuumhülle befestigt ist |
DE102007033823B3 (de) * | 2007-07-18 | 2009-01-08 | Thales Electron Devices Gmbh | Wanderfeldröhrenanordnung |
CN107066642A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-08-18 | 电子科技大学 | 一种基于夹持杆调整的空间行波管群时延的抑制方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2808912B2 (ja) * | 1991-04-01 | 1998-10-08 | 日本電気株式会社 | らせん形遅波回路構体 |
JPH0589788A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-09 | Nec Corp | 進行波管用誘電体支柱 |
JP2946989B2 (ja) * | 1993-02-03 | 1999-09-13 | 日本電気株式会社 | らせん型遅波回路構体およびその製造方法 |
JPH08111182A (ja) | 1994-08-17 | 1996-04-30 | Toshiba Corp | 進行波管の遅波回路構体及びその製造方法 |
US6917162B2 (en) * | 2002-02-13 | 2005-07-12 | Genvac Aerospace Corporation | Traveling wave tube |
JP2006134751A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Nec Microwave Inc | 電子管 |
JP5140868B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2013-02-13 | 株式会社ネットコムセック | 進行波管 |
DE102009005200B4 (de) * | 2009-01-20 | 2016-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Strahlrohr sowie Teilchenbeschleuniger mit einem Strahlrohr |
US10062538B2 (en) | 2014-10-07 | 2018-08-28 | Nanyang Technological University | Electron device and method for manufacturing an electron device |
CN108682606B (zh) * | 2018-05-03 | 2020-05-22 | 电子科技大学 | 一种超宽带平面双注慢波结构 |
CN112349566B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-02-01 | 电子科技大学 | 一种改善毫米波螺旋线行波管驻波系数的装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL92638C (de) * | 1953-12-10 | |||
US2806171A (en) * | 1954-06-07 | 1957-09-10 | Hughes Aircraft Co | Helix support for traveling-wave tube |
US3474284A (en) * | 1965-10-20 | 1969-10-21 | Bell Telephone Labor Inc | High frequency tantalum attenuation in traveling wave tubes |
US3466494A (en) * | 1968-05-01 | 1969-09-09 | Siemens Ag | Traveling wave tube with delay line supports having a lossy layer and an insulation layer |
US3749962A (en) * | 1972-03-24 | 1973-07-31 | Us Navy | Traveling wave tube with heat pipe cooling |
US3778665A (en) * | 1972-08-24 | 1973-12-11 | Raytheon Co | Slow wave delay line structure |
SU458898A1 (ru) * | 1972-11-29 | 1975-01-30 | Московский Институт Электронного Машиностроения | Спиральна замедл юща система |
US4005329A (en) * | 1975-12-22 | 1977-01-25 | Hughes Aircraft Company | Slow-wave structure attenuation arrangement with reduced frequency sensitivity |
US4107575A (en) * | 1976-10-04 | 1978-08-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Frequency-selective loss technique for oscillation prevention in traveling-wave tubes |
FR2629634B1 (fr) * | 1984-12-18 | 1990-10-12 | Thomson Csf | Tube a onde progressive comportant une ligne a retard du type en helice fixee a un fourreau par l'intermediaire de support dielectriques en nitrure de bore |
-
1989
- 1989-05-04 US US07/348,335 patent/US5038076A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-02 FR FR9005531A patent/FR2646732A1/fr active Pending
- 1990-05-04 DE DE4014377A patent/DE4014377A1/de not_active Withdrawn
- 1990-05-07 JP JP2117291A patent/JP2914715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0402549B1 (de) * | 1984-12-18 | 1994-06-08 | Thomson-Csf | Lauffeldröhre mit wendelförmiger Verzögerungsleitung, welche mittels dielektrischer Halterungsstäbe aus Bornitrid an der Vakuumhülle befestigt ist |
DE102007033823B3 (de) * | 2007-07-18 | 2009-01-08 | Thales Electron Devices Gmbh | Wanderfeldröhrenanordnung |
CN107066642A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-08-18 | 电子科技大学 | 一种基于夹持杆调整的空间行波管群时延的抑制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2646732A1 (fr) | 1990-11-09 |
JP2914715B2 (ja) | 1999-07-05 |
US5038076A (en) | 1991-08-06 |
JPH02309534A (ja) | 1990-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4241927C2 (de) | Zur Anordnung in einem Vakuumgefäß geeignete selbsttragende isolierte Elektrodenanordnung, insbesondere Antennenspule für einen Hochfrequenz-Plasmagenerator | |
DE4014377A1 (de) | Hochfrequenzverstaerker mit langsamwellen-verzoegerungsleitung | |
DE2058419B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines verlustbehafteten Hochfrequenzfilters | |
EP0396019A2 (de) | Ionen-Zyklotron-Resonanz-Spektrometer | |
EP0149061A1 (de) | Vakuumschalter für den Niederspannungsbereich, insbesondere Niederspannungsschütz | |
EP0063840B1 (de) | Hochspannungs-Vakuumröhre, insbesondere Röntgenröhre | |
DE2128921B2 (de) | Elektrische hochvakuum-entladungsroehre mit mindestens zwei nicht-emittierende elektroden | |
DE2752881A1 (de) | Wanderwellen-ablenkeinheit | |
DE1933438C3 (de) | Triggerbares Hochvakuum-Schaltgerät | |
DE3027948A1 (de) | Vakuum-unterbrecher | |
DE3014151C2 (de) | Generator für gepulste Elektronenstrahlen | |
DE102014015974B4 (de) | Anschlusskabel zur Verminderung von überschlagsbedingten transienten elektrischen Signalen zwischen der Beschleunigungsstrecke einer Röntgenröhre sowie einer Hochspannungsquelle | |
DE3407197C2 (de) | Kathodenstrahlröhre | |
DE1541005C3 (de) | Elektronenentladungsvorrichtung | |
EP0137954B1 (de) | Kanal-Sekundärelektronenvervielfacher | |
DE1812331A1 (de) | Elektrostatisch fokussierte Hochfrequenzroehre,insbesondere Klystron | |
DE3029624C2 (de) | ||
CH658961A5 (de) | Generator zum erzeugen von hochspannungs-rechteckimpulsen. | |
DE2032899A1 (de) | Vorrichtung mit einer Schutzfunkenstrecke | |
DE4125097C2 (de) | Kontaktanordnung für einen Vakuum-Leistungsschalter | |
DE4340984C2 (de) | Leitungsgekühlter Bremsfeld-Kollektor mit hoher thermischer Kapazität | |
DE1589414B1 (de) | Spektrale Strahlungsquelle | |
DE1005195B (de) | Indirekt geheizte Kathode mit einem einen aktiven Kathodenueberzug tragenden Kathodenroehrchen und einem den Heizer innerhalb des Roehrchens abstuetzenden Abstandshalter | |
DE2528396B2 (de) | Hochfrequenzelektronenroehre | |
EP0553373B1 (de) | Vakuumröhre |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LITTON SYSTEMS, INC., BEVERLY HILLS, CALIF., US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KUHNEN, R., DIPL.-ING. WACKER, P., DIPL.-ING. DIPL |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |