DE4033101C2 - Elektronenkollektor für eine Hochfrequenz-Elektronenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronenkollektor für eine Hochfrequenz-Elektronenstrahlröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die verstärkende Wirkung solcher Hochfrequenzröhren wie z. B. Wanderfeldröhren beruht auf einer Wechselwirkung zwi­ schen einem Elektronenstrahl und einer Hochfrequenzwelle. Als Folge dieser Wechselwirkung besitzen nicht alle Elek­ tronen des Elektronenstrahls die gleiche Geschwindigkeit nachdem dieser den Wechselwirkungsbereich verlassen hat.

Es ist bekannt zur Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades den Kollektor einer solchen Röhre mehrstufig, d. h. mit mehre­ ren Elektroden unterschiedlicher Potentiale auszuführen. In einem solchen Kollektor können dann die Strahlelektro­ nen entsprechend ihrer verbleibenden kinetischen Energie unterschiedlich hohe Bezugspotentiale erreichen, so daß der Gesamtwirkungsgrad der Röhre aufgrund der geringeren Leistungsaufnahme verbessert wird. Üblicherweise sind die einzelnen Elektroden in Strahlrichtung hintereinanderlie­ gend angeordnet.

Bei solchen Elektrodenanordnungen im Kollektor kann es zu einer Rückfokussierung, d. h. einer Umlenkung von Elektro­ nen zurück in den Wechselwirkungsbereich kommen. Dies ge­ schieht besonders mit solchen Elektronen, deren Geschwin­ digkeitspotential zwischen den Potentialen zweier Kollek­ torelektroden liegt.

Aus der DE 38 30 975 A1 ist ein gattungsgemäßer mehrstufiger Kollektor bekannt, bei welchem eine Elektrode eine schräg abge­ schnittene Eintrittsöffnung für den Elektronenstrahl und einen Durchbruch in der Elektrodenwandung aufweist. Die Elektrode ist von einer weiteren Elektrode umgeben, die auf einem positiveren Potential liegt. Über den Durch­ bruch verstärkt das Potential der äußeren Elektrode die Unsymmetrie des Elektrodenfeldes.

Die EP 0 276 090 A1 beschreibt einen mehrstufigen Kollek­ tor, bei welchem die Elektronenstrahl-Aperturen gegen die Symmetrieachse der Kolektorelektroden seitlich versetzt angeordnet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektronenstrahlkollektor der eingangs genannten Art im Sinne einer Erhöhung des Wirkungsgrades zu verbessern, indem innerhalb des Kollektors eine verbesserte Elektro­ nenverteilung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Fortschritt­ liche Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit einfachen Mitteln eine Unsymmetrie des elektrischen Feldes im Kollektor erzielt wird, deren Lage und Größe einfach an gewünschte Werte anpaßbar ist. Mit der be­ schriebenen Elektrodenausbildung wird sowohl die Elektro­ nensortierung verbessert als auch mögliche Signalstörungen aufgrund einer unterdrückten Elektronenrückströmung ver­ hindert.

Anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher er­ klärt.

Die Figur zeigt eine becherförmig äußere Kollektorelek­ trode 2 innerhalb welcher eine weitere zylinderförmige Elektrode 1 elektrisch isoliert angeordnet ist. Beide Elektroden 1 und 2 liegen im Betrieb auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen, wobei an der äußeren Elektrode 2 vorzugsweise das höhere Potential anliegt. Beide Elektro­ den 1 und 2 sind im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Röhrenlängsachse 6 ausgebildet. Der Elektronenstrahl läuft in Pfeilrichtung in den Kollektor ein.

In die Zylinderwandung der inneren Elektrode 1 ist nun we­ nigstens ein Durchbruch 3 bevorzugt in Form einer Bohrung eingebracht. In Abhängigkeit vom Durchmesser der Bohrung 3 und von der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 1 und 2 greift nun das Potential durch den Durchbruch 3 mehr oder weniger hindurch. Durch das so gebildete, auf den Elektronenstrahl einwirkende elektrische Feld wird dieser unsymmetrisch verformt und die Elektronenübernahme der in­ neren Elektrode 1 beeinflußt.

Durch die Wahl der Lage des Durchbruchs 3 in axialer Richtung erfolgt eine weitere Anpassung der Wirkung des asym­ metrischen Feldes. Bei dem gezeigten Ausführungs­ beispiel besitzen beide Elektroden 1 und 2 ringförmige Blenden 4 und 5, die sich gegenüberstehen und eine elek­ trische Linse bilden. Im Falle des höheren Potentials an der Blende 5 bildet sich eine Beschleunigungslinse, insbe­ sondere rotationssymmetrischer Art. Durch Annäherung der Bohrung 3 an die Blende 4 der inneren Elektrode 1 wird auch dieses Linsenfeld zwischen den Blenden 4 und 5 asym­ metrisch beeinflußt.

Weitere Veränderungen bzw. zusätzliche die Symmetrie be­ vorzugt störende Felder lassen sich durch zusätzliche Durchbrüche in der Zylinderanordnung der inneren Elektrode 1 erreichen.

Claims (4)

1. Elektronen-Kollektor für eine geschwindigkeits-modulierte Hochfrequenz-Elektronenstrahlröhre, insbesondere für eine Wander­ feldröhre, mit mindestens einer ersten Elektrode mit zylinderför­ migem Teil und mindestens einer innerhalb dieser koaxial angeordneten weiteren zylinderförmigen Elektrode, die auf einem von der ersten Elektrode verschiedenen Potential liegt, und deren Zylinderwan­ dung in dem Bereich, in dem sie von der ersten Elektrode um­ geben ist, wenigstens einen Durchbruch aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Elektroden (1, 2) im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sind und je eine Lochblende (4, 5) aufweisen, die sich benachbart gegenüberstehen, und daß die Größe des Durchbruchs (3) derart bemessen und der Durchbruch in der Nähe der Lochblenden derart angeordnet ist, der weiteren Elektrode (1) ausbildende elektrische Feld und das zwischen den Lochblenden entstehende elektrische Linsenfeld unsymmetrisch ausgebildet sind.

2. Elektronen-Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Durchbrüche (3) Bohrungen sind.

3. Elektronen-Kollektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß an die innenliegende weitere Elektrode (1) ein niedrigeres Potential angelegt ist als an die erste Elek­ trode (2).

4. Elektronen-Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (2) becherförmig ausgebildet ist.