DE656800C - Magnetronroehre - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 18. FEBRUAR 1938

' REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 13

S)r.-3ng. Otto Groos in Berlin-Lichtenrade

Magnetronröhre

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1935 ab

- Bei dem Bau von Magnetronsendern großer Leistung bereitet die ausreichende Wärmeabfuhr von den Anodensegmenten Schwierigkeiten. Die grundsätzlichen zwei Möglich-S keiten der Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung und durch Wärmestrahlung unterliegen beim Magnetron gewissen Beschränkungen. Einmal soll die Längsausdehnung der Anode mit Rücksicht auf ein homogenes, mit erträgliehen Mitteln herstellbares Magnetfeld so klein wie möglich gehalten werden. Zweitens kann der Anodendurchmesser auch nur in sehr beschränktem Umfang vergrößert werden, weil er sich zwangsläufig aus Wellenlänge und Anodenspannung gemäß

der Gleichung

= 6,72

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(Ja = Anodenspannung·, γ,, = Anodenradius, λ = Wellenlänge. Z. B. wird γ,, für die beträchtliche Anodenspannung U₁,- ioooo Volt und X = 50 cm Wellenlänge nur 1,35 cm. Um bei diesen kleinen Anodenabmessungen größere Wärmemengen ableiten zu können, kann man zur Erhöhung der Abstrahlung die Oberfläche durch Anbringung von Kühlflächen vergrößern. Da bei diesem Verfahren die Kapazität zwischen den Anodensegmenten möglichst nicht vergrößert werden darf, ergeben sich daraus Anordnungen bestimmter geometrischer Form, die schon bei· einigen 100 Watt abzustrahlender Leistung zu unförmigen Abmessungen und zu einer Heraufsetzung der unteren Grenze der Wellenlänge füll reu.

Aussichtsreicher ist der zweite AVeg, durch Erhöhung der Wärmeleitung eine größere Wärmeabfuhr zu erzielen. Die Anwendung dieses Grundsatzes konnte bei Magnetronröhren bisher wegen der üblichen Bauweise, nur bis zu einem gewissen Grade durchgeführt werden.

In vorliegender Erfindung wird eine Ausbildung der Röhre vorgeschlagen, die sowohl eine große Wärmeleitung gestattet als auch ihre Eigenschaften als Dezimetersenderöhre nicht beeinträchtigt. Das läßt sich jedoch nur dadurch erreichen, daß man von der bisher üblichen Röhrenausbildung abgeht und eine neue Bauweise und neue Fertigungsmethoden anwendet. Bisher wurde die Symmetrieachse des Elektrodensystems senkrecht zur Längsachse des Glaskolbens angeordnet, an dessen einem Ende die Heizfadenzuführung und am entgegengesetzten die Anodenausführungen eingeschmolzen wurden. Zur genauen Zentrierung des Heizfadens ist es dabei üblich geworden, das Elektrodensystem au einem besonderen Rahmen zu justieren und diesen Rahmen dann federnd zusammen mit den Zuleitungen einzuschmelzen. Iu Abb. 1, in der die übliche Ausführungsform der Magnetronröhre dargestellt ist, ist A die Anode, H der Heizfaden, R der Rahmen, F die federnde Iieizzuführimg, G der Glaskolben, M der Magnet, S die Schutzscheiben gegen Wandladungen. Γη Abb. 2 ist ein Ausführungsbeiijpiel der erfindungsgemäß anzuwendenden Bauweise veranschaulicht. Die Symmetrie-

achse des Elektrodensystems ist in die Längsachse des Röhrenkolbens G gelegt, der zweckmäßig aus keramischen Stoffen bestellt. Die Flügel der Anodensegmente A sind direkt mittels einer einfachen Justierungsvorrichtung in den Röhrenkolben eingeschmolzen, so daß ihre Enden nach außen ragen. Sie dienen also gleichzeitig sowohl der Zuleitung und Halterung als auch der Wärmeableitung. Die

ίο Zentrierung und Befestigung des Heizfadens H erfolgt an den beiden Stirnseiten /, die ihrerseits mit den Röhrenkolben verschmolzen werden. Im Schnitt D-E nach Abb. 3 sind Schutzbeläge 5 zur Verhinderung von Wandladungen vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Bauweise ergibt auf kürzestem Abstand größten Temperaturabf all, so daß es ohne Schwierigkeit gelingt, selbst bei kürzesten Wellenlängen einige 100 Watt bei kleinsten Abmessungen der Röhre von der Anode.abzuleiten. Da ferner das Resonanzsystem L (vgl. Abb. 6) bei dieser Bauweise vollständig außerhalb der Röhre liegt, bietet sich der große Vorteil, daß eine Abstimmung der Wellenlänge bis zur kürzesten Welle vorgenommen werden kann.

Diese Art des Röhrenbaus stellt jedoch besondere Anforderungen an die dielektrischen und thermischen Eigenschaften des Vakuumgefäßes. Besonders geeignet sind wegen ihrer außerordentlich niedrigen Verluste und ihrer geringen Dielektrizitätskonstante gewisse keramische Stoffe, die auch für die hier anzuwendende besondere Einschmelztechnik (vakuumdichte Einschmelzung größerer Flächen) besonders geeignet sind.

Schließlich ergibt sich eine wesentliche Erleichterung des Herstellungsverfahrens. Die bisher üblichen langwierigen, von Hand ausgeführten Zentrierungsarbeiten und Ein- schmelzarbeiten fallen fort und werden durch einfache Vorrichtungen zwangsläufig erreicht.

In Abb. 4 und 5 bedeuten A₁, A₂, A₂, A± die Anodensegmente z.B. eines Vierschlitzmagnetrons, H den Heizfaden, 5" den Schutzbelag zur Verhinderung der Wandlädungen.

Abb. 6 veranschaulicht -die Kühlung der Elektroden. Die Verbindungsbügel K und das auf Resonanz abgestimmte Lechersystem L stellen ein Rohrsystem dar, durch das eine Kühlflüssigkeit geschickt werden kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ΐ. Magnetronröhre, bei der die mit Kühlfahnen ausgestattete Anode oder Anodensegmente mit ihrer Symmetrieachse in Richtung der Längsachse des Vakuumgefäßes liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfahnen der Anode gleichzeitig sowohl als Zuleitung und Halterung als auch zur Wärmeableitung dienen, wobei der zylindrische Anodenteil innerhalb des Vakuums liegt und die Kühlfahnen nach außen geführt sind.
2. 2. Magnetronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Gefäßwand und dem zylindri-

   . sehen Teil der Anodensegmente ¹^ Wellenlänge beträgt.
3. 3. Magnetronröhre nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Resonanz abgestimmtes Lechersches Paralleldrahtsystem zusammen mit den außer_ halb der Röhre liegenden Verbindungen der Segmente ein-Rohrsystem darstellt, in dem eine Kühlflüssigkeit zirkuliert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen