DE4340550A1 - Elektronenstrahlröhre mit einem Eingangsresonatorhohlraum - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahlröhre mit einem Eingangsresonatorhohlraum, welcher eine erste Metallwand und im Abstand dazu eine zweite Metallwand umfaßt, welche jeweils auf einem niedrigen elektrischen Potential liegen und an axial voneinander entfernten Stellen Ankopplungsbereiche bilden, in denen mit den Metallwänden elektrisch verbundene Flächenabschnitte über isolierende Dielektrika auf einem hohen elektrischen Potential liegenden Metallelementen gegenüberliegen, wobei die Ankopplungsbereiche durch ein Abstandsdielektrikum getrennt sind.

Bei einer durch die DE-A 41 07 552 bekannten derartigen Anordnung sind die isolierenden Dielektrika der Ankopp­ lungsbereiche über ringartige Brücken miteinander verbun­ den, welche aus der gleichen Vergußmasse bestehen wie die isolierenden Dielektrika.

Die in den Ankopplungsbereichen erforderlichen isolieren­ den Dielektrika müssen eine hohe Hochspannungsfestigkeit aufweisen. Genügend hochspannungsfeste Materialien ver­ ursachen jedoch in den die Ankopplungsbereiche verbinden­ den ringartigen Brücken infolge des dort wirksamen Hoch­ frequenzfeldes eine unzulässige Überhitzung. Beim Ein- und Ausschalten entstehen hohe Temperaturunterschiede, welche zu Haftungsproblemen zwischen den Metallteilen und der Vergußmasse der Dielektrika führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art sowohl hochspannungsfest als auch widerstandsfähig gegen Temperaturschwankungen zu gestalten.

Die Lösung gelingt dadurch, daß das Abstandsdielektrikum aus einem anderen Material als die isolierende Dielektrika besteht, und bei Hochfrequenz einen niedrigeren Wert des Produkts aus Verlustfaktor und Dielektrizitätskonstante (tgδ xε) aufweist.

Erfindungsgemäß werden die isolierenden Dielektrika und das zwischen den Ankopplungsbereichen befindliche verbin­ dende Dielektrikum verschieden gestaltet, so daß da isolierenden Bereiche im Hinblick auf gute Hochspannungs­ festigkeit, der verbindende Bereich dagegen im Hinblick auf geringe dielektrische Verluste optimiert werden können.

Bei einer bevorzugten Lösung ist vorgesehen, daß das Abstandsdielektrikum Luft ist. Dabei wird auf eine aus Feststoff bestehende Brücke verzichtet und statt dessen ein Luftabstand vorgesehen. Die dann voneinander mecha­ nisch getrennten Ankopplungsbereiche werden über die Wände des Eingangsresonatorhohlraums mechanisch stabil miteinander verbunden.

Im Falle einer Ausführung mit zylindrischen und einen Ringraum zwischen sich bildenden Wänden kann zur Erhöhung der Stabilität zusätzlich vorgesehen sein, daß die äußere zylindrische Metallwand in radialer Richtung gegen den Endbereich der inneren zylindrischen Metallwand abgestützt ist.

Eine günstige Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Metallwänden am Umfang verteilte radial ver­ laufende Stützstege angeordnet sind. Dann können wegen des geringen Gesamtvolumens der Stützstege in diesen vom Hoch­ frequenzfeld nur geringe Verluste verursacht werden.

Zusätzlich ist es günstig, für die Stützstege einen Werk­ stoff mit einem niedrigen Produkt tgδ xε zu verwenden, insbesondere Teflon oder Keramik.

Die Erfindung wird anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Figur zeigt teilweise im Schnitt die Seitenansicht einer erfindungsgemäß gestalteten Anordnung mit einem Eingangsresonatorhohlraum.

Die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung bildet einen Eingangsresonatorhohlraum mit einem länglichen Ringbereich 1 zwischen zylindrischen Metallwänden 2 und 3 sowie mit einem Bodenbereich 4. Bei ausreichendem Volumen des Boden­ bereichs 4 kann auf den Ringbereich 1 verzichtet werden.

Das elektrisch wirksame Volumen des Ringbereichs 1 kann durch Verschiebung des Abstimmelements 5 verändert werden.

Eine Mehrzahl von gleichmäßig am Umfang zwischen den Wänden 2 und 3 verteilten Teflon-Stützen 16 dienen der Erhöhung der mechanischen Stabilität.

Durch die Metallwand 3 werden zwei Baugruppen mechanisch gehalten und zueinander fixiert. In einer Baugruppe ist ein Ankopplungsbereich 6, in der gegenüberliegenden Bau­ gruppe ein Ankopplungsbereich 7 gebildet.

Im Ankopplungsbereich 7 ragt zwischen mit der zylindri­ schen Wand 2 verbundene Metallteile 8 und 9 ein ringschei­ benartiges und auf hohem Spannungspotential (30 kV) gegen­ über der Wand 2 liegendes, mit der Kathode der Röhre elektrisch kontaktiertes Bauteil 10. Die Bauteile 8, 9 und 10 sind über eine hochspannungsfeste Vergußmasse 11 mit­ einander fast und lufteinschlußfrei verbunden.

In analoger Weise ragt im Ankopplungsbereich 6 ein metallisches und auf Gitterpotential liegendes Kreisring­ element 12 innerhalb einer verbindenden hochspannungs­ festen Vergußmasse 13 zwischen zwei mit der Wand 3 leitend verbundene Teile 14 und 15.

Innerhalb des Bodenbereichs 4 des Eingangsresonatorhohl­ raums ist zwischen den Ankopplungsbereichen 6 und 7 kein verlusterzeugendes festes Dielektrikum vorhanden.

Die in der Figur dargestellte Anordnung ist dafür vorgesehen, mit ihrem rechts dargestellten Bereich auf eine Elektronenstrahlröhre aufgesetzt zu werden, wobei dann der Kathodenbereich der Elektronenstrahlröhre bis in den Bodenbereich 4 ragt.

Claims (5)

1. Elektronenstrahlröhre mit einem Eingangsresonatorhohl­ raum, welcher eine erste Metallwand (2) und im Abstand dazu eine zweite Metallwand (3) umfaßt, welche jeweils auf einem niedrigen elektrischen Potential liegen und an axial voneinander entfernte Stellen Ankopplungsbereiche (6, 7) bilden, in denen mit den Metallwänden (2, 3) elektrisch verbundene Flächenabschnitte (8, 9 bzw. 14, 15) über isolierende Dielektrika (11, 13) auf einem hohen elektri­ schen Potential liegenden Metallelementen (10, 12) gegen­ überliegen, wobei die Ankopplungsbereiche (6, 7) durch ein Abstandsdielektrikum getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsdielektrikum aus einem anderen Material als die isolierenden Dielektrika (6, 7) besteht, und bei Hochfrequenz einen niedrigeren Wert des Produkts aus Verlustfaktor und Dielektrizitäts­ konstante (tgδ xε) aufweist.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsdielektrikum Luft ist.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallwände (2, 3) zylin­ drisch sind, und daß die äußere zylindrische Metallwand (3) in radialer Richtung gegen den Endbereich der inneren zylindrischen Metallwand (2) abgestützt ist.

4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Metallwänden (2, 3) am Umfang verteilte radial verlaufende Stützstege (16) angeordnet sind.

5. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstege (16) aus Teflon oder Keramik bestehen.