DE641316C

DE641316C - Magnetronroehre

Info

Publication number: DE641316C
Application number: DESCH100567D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1933-03-02
Filing date: 1933-03-02
Publication date: 1937-01-27

Description

Die Erfindung betrifft die konstruktive Ausbildung einer Magnetronröhre für die Zwecke der Schwingungserzeugung, die insbesondere für die Erregung sehr kurzwelliger Schwingungen Vorteile bietet.

Es ist bekannt, daß ■ mit Magnetronröhren selbsterregte Schwingungen erzeugt werden können. Sehr kurze Wellenlängen können dabei unter Benutzung eines Schwingungsmechanismus ähnlich 'den Elektronentanzschwingungen von Barkhaaisen & Kurz erhalten werden, wobei für die Schwingungsfrequenz die Umlaufzeit der Elektronen bestimmend ist. Bisher gelang es jedoch nicht, auf diese Weise eine nennenswerte Schwingungsleistung zu erzeugen und mit einem befriedigenden Wirkungsgrad zu arbeiten. Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß diese Mißerfolge hauptsächlich auf einer ungünstigen Ankopplung des äußeren Leitungssystems beruhen.

Erfindungsgemäß wird eine Magnetronröhre derart ausgebildet, daß die Anode die Form eines zylindrischen Bleches besitzt, welches einen einzigen, parallel zur Zylinderachse verlaufenden Schlitz aufweist, an dessen beiden Rändern nach außen führende Zuleitungen angeschlossen sind. Die sich zwischen Kathode und Anode auf kreisähnlichen Bahnen bewegenden Elektronen sind als kreisförmig verlaufender Strom aufzufassen und infolgedessen mit dem Anodenkreis genau so gekoppelt wie eine kreisförmige Spule mit einer konzentrisch angeordneten zweiten kreisförmigen Spule.

Es sind Magnetronröhren bekannt, deren Anode aus mehreren Windungen eines Drahtes besteht. Selbst wenn man diese Anode in der für den Erfindungsgegenstand angegebenen Weise mit einem Leitungssystem verbinden würde, käme dort längs einer Erzeugenden des Wicklungszylinders keine gleichmäßige Potentialverteilung zustande, so daß die Elektronen in verschiedener Weise beeinflußt werden. *5

In Abb. ι ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die zylindrische Kathode K wird in bekannter Weise direkt oder, indirekt so weit geheizt, daß sie Elektronen emittiert. Die Kathode wird von einem zylindrisch ausgebildeten Anodenblech A umgeben. Dieses Blech ist an einer Stelle offen und geht in die Zuführungen .B₁ und i?₂.nach außen über. Sollen hierbei keine Reflexionen der Wellen eintreten, so muß das breite Anodenblech allmählich verjüngt in die wesentlich dünneren Drähte übergehen, die durch die Glaswand G' nach außen führen. Um eine Erwärmung der Durchführungsstellen durch die Glaswand durch dielektrische Verluste, die bekanntlich bei sehr kurzen Wellen leicht sehr hoch werden können, zu vermeiden, können die Dimensionen der Zuleitungen bis zur Glaswand so groß gewählt werden, daß sich an den Glasdurchführungen selbst ein Spar;-

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nungsknoten ausbildet. Handelt es sich um sehr kurze Wellen von 5 bis 10 cm "Wellenlänge, so ist das ohne Schwierigkeiten möglich. Sollen die Wellen überhaupt nicht a^| Drähten fortgeleitet, sondern nur als RaitffH wellen ausgestrahlt werden, so kann aücjjl die Anordnung so getroffen werden, daß df» unter Umständen nur wenige Zentimeter langen, in einer Viertelwellenlänge schwingenden Antennenhälften ganz im Inneren des Glases untergebracht werden. Es ist dann nur die Zuführung für die Anodengleichspannung durch die Glaswand durchzuführen, die an einem neutralen Punkt der Anode befestigt ist (vgl. Abb. 2).

Es hat sich herausgestellt, daß die Elektronen bei dieser Anordnung gelegentlich mit größerer- Geschwindigkeit seitlich aus dem Anodenzylinder herausfliegen. Bei einer Versuchsausführung trafen sie dabei mit solcher Geschwindigkeit auf die Glaswand, daß diese sich übermäßig erhitzte und das Rohr zerstört wurde. Um dies zu vermeiden, sind zu beiden Seiten des Anodenzylinders Schirme angebracht, die entweder aus Isoliermaterial oder aus Metall bestehen können und die die seitwärts herausfliegenden Elektronen auffangen sollen, damit die Glaswand nicht getroffen wird (Abb. 3). Es hat sich ferner gezeigt, daß die Elektronen zum Teil mit erheblicher Geschwindigkeit auf die Kathode zurückfliegen und diese über das Maß hinaus, das durch die äußere Erwärmung festgelegt ist, erwärmen. Um 35" dies zu verhindern, wird die Kathode mit einem metallisch leitenden Gitter G versehen, das die Elektronen auffängt. Durch Regelung der Spannung an diesem Gitter kann man außerdem den Schwingungsvorgang günstig beeinflussen und erforderlichenfalls regeln. Letzteres ist besonders wichtig, wenn man eine drahtlose Telephonic mit diesen kurzen Wellen herstellen will. Natürlich kann man auch die Regelung (Modulation) in an sich bekannter Weise durch Änderung der Anodenspannung oder des Magnetfeldes oder auch der Heizstromstärke vornehmen.

Es hat sich ferner herausgestellt, daß auch die Kathode mehr oder weniger stark hochfrequente Wechselströme führt. Es kann daher unter Umständen günstig sein, auch an die Kathode Abstimmittel (insbesondere ein Lechersches Drahtsystem) anzuschließen. Dieses kann gleichzeitig mit einem Lecherschen Drahtsystem, das von der Anode ausgeht, gekoppelt werden, wie das in Abb. 3 gezeichnet ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetronröhre, insbesondere für ultrakurze Wellen, dadurch gekennzeich-

,'y net, daß die Anode die Form eines zylin- >■£" drischen Bleches besitzt, welches einen einzigen axialen Schlitz aufweist, an dessen beiden Kanten nach außen führende Zuleitungen angeschlossen sind.

2. Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß die beiden mit der Anode verbundenen Zuleitungen senkrecht zur Achse des Anodenzylinders verlaufen.

3. Anordnung zur Erzeugung selbsterregter Elektronentanzschwingungen unter Verwendung einer Magnetronröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode einen Teil eines abgestimmten Schwingungskreises bildet.

4. Magnetronröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anodenblech sich allmählich auf den Durchmesser der zu beiden Seiten angeschlossenen Zuleitungen verjüngt.

5. Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen im Innern der Röhre so lang sind, daß an der Stelle der Durchführung durch die Glaswand ein Spannungsknoten entsteht.

6. Magnetronröhrenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne im Innern des Entladungsgef dßes angeordnet ist!

7. Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von der Anode Schirme aus Isoliermaterial oder Metall derart angeordnet sind, daß die Glaswand vor dem Aufprall von Elektronen geschützt wird.

8. Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode von einem Gitter umgeben- ist, welches die Rückkehr von Elektronen zur Kathode verhindert.

9. Magnetronanordnung nach Anspruch ι oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Enden der Kathode . ein Lecherdrahtsystem angeschlossen ist. 11c

10. 'Magnetronanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Kathode angeschlossene Lecherdrahtsystem mit dem an die Anode angeschlossenen Lecherdrahtsystem gekoppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen