DE687590C

DE687590C - Vorrichtung zur Erzeugung ultrakurzer Wellen

Info

Publication number: DE687590C
Application number: DE1935H0142579
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1934-02-24
Filing date: 1935-01-30
Publication date: 1940-02-05
Also published as: NL42522C; US2363962A; GB431447A

Description

Vorrichtung zur Erzeugung ultrakurzer Wellen Zusatz zum Patent 668 8oo Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der im Patent 668 8oo beschriebenen Einrichtung zur Erzeugung ultrakurzer elektromagnetischer Wellen.
Bei dieser Einrichtung werden in Elektronenröhren metallische Hohlkörper, die durch hindurchfliegende Elektronen zum Schwingen angeregt werden, als elektrisch schwingende Elektroden verwendet. Um den Elektronen eine große Geschwindigkeit zu geben, werden um die metallischen Hohlkörper herum stark positive Gitter angeordnet, und um sie zu bündeln und zu richten, wird die Kathode mit einer negativen Elektrode, z. B. nach Art eines Wehneltzylinders, umgeben.
Als gewisser Nachteil hat sich bei der Einrichtung des Hauptpatents die durch das Aufprallen sehr schneller Elektronen. auf die Hohlkörper, die positiven Gitter und die Anodenbleche im Inneren der Röhre verursachte Wärmeentwicklung erwiesen. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die als elektrisch schwingende Elektroden dienenden metallischen Hohlkörper mit dem Querschnitt der Elektronenstrahlen angepaßten Öffnungen zu versehen. Diese öffnungen erleichtern den Ein- und Austritt der gerichteten und gebündelten Elektronenstrahlen und entsprechen in ihrer Form dem O_uerschnitt der sehmalen, stark gebündelten Elektronenstrahlen, die beispielsweise einen spalt- oder punktförmigen Querschnitt haben können. Auch die stark positiven Gitter (Beschleunigungselektroden) werden zweckmäßig teilweise oder ganz durch Elektroden ersetzt, die zum Durchtritt der Elektronen ebenfalls Öffnungen, die dem Querschnitt der Elektronenstrahlen entsprechen, aufweisen.
Durch die Anordnung von solchen Öffnungen an den metallischen Hohlkörpern und den positiven Gittern wird erreicht, daß fast keine Elektronen auf deren Metallteile auftreffen.
Zwecks Konzentrierung der Elektronenstrahlen empfiehlt es sich, die Öffnungen der metallischen Hohlkörper und/oder der Beschleunigungselektraden mit Ansätzen zu versehen. Diese Ansätze können z. B. die Form von Trichtern besitzen, die entweder senkrecht oder schräg auf den betreffenden Öffnungen angebracht sind.
Zur Vermeidung einer zu starken Erwärmung der Anodenbleche, die durch das Auftreffen von durch die positiven Gitter stark beschleunigten Elektronen bedingt ist, werden die Elektronen, die sehr verschiedene Geschwindigkeit besitzen, nach dem Austritt aus den Hohlkörpern auf voneinander getrennten Elektroden aufgefangen. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, als Abbremsungs-bzw.Auffangelektroden (Anoden) mehrere parallele, voneinander isolierte Metallplatten, die in der Richtung der Elektronenstrahlen angeordnet sind und ebenfalls dem O_uerschnitt der Elektronenstrahlen entsprechende Öffnungen besitzen, zu verwenden. Die Platten werden dabei nicht senkrecht, sondern etwas schräg zur Elektronenstra;h1richtung angeordnet und erhalten von Platte zu Platte ein stufenweise negativeres Potential. Auf diese Weise wird erreicht, daß nur langsame Elektronen auf das Metall auftreffen. Je mehr Platten man verwendet, desto geringer wird die durch den Elektronenaufprall verursachte gesamte Wärmeentwicklung.
Im folgenden soll an Hand von einigen Abbildungen das Wesen der vorliegenden Erfindung erläutert werden, ohne daß dadurch eine Beschränkung auf die in den Abbildungen gezeigten konkreten Ausführungsformen beabsichtigt ist.
Die Abb. 1, z, 3 und 4. zeigen in schematischer Darstellung verschiedene Ausführungsformen der metallischen Hohlkörper und der Beschleunigungselektroden im Querschnitt. Die Abb. q. zeigt eine vollständige Elektrodenanordnung: Die Bezeichnung der einzelnen Teile wurde in Übereinstimmung mit den Abbildungen des Hauptpatents vorgenommen.
In den Abb. 1, z, 3 und q. sind die metallisehen Hohlkörper mit z und die Beschleunigungselektroden mit 7 bezeichnet. In der Richtung der eingezeichneten Pfeile treten die gebündelten und gerichteten Elektronenstrahlen durch die Öffnungen -i i der metallischen Hohlkörper bzw. die Öffnungen 12 der Beschleunigungselektroden hindurch. Die metallischen Hohlkörper haben vorzugsweise zylinderförmige Gestalt, sie können aber auch, wie aus Abb.2 und d. ersichtlich, aus ebenen Platten zusammengesetzt sein. Bei punktförmigem Querschnitt des Elektronenstrahlenbündels können sie in bezug auf die Elektronenstrahlrichtung rotationssymmetrische Gebilde sein. Die Ansätze der metallischen Hohlkörper sind mit 13 und die Ansätze der Beschleunigungselektroden mit i-. bezeichnet. Die Ansätze können sowohl senkrecht als auch schräg auf den jeweiligen Üffnungen der Hohlkörper bzw. Beschleunigungselektroden befestigt sein.
In Abb. 4 bedeutet 5 die elektronenemittierende Kathode, die von der negativen Elektrode 8, welche die Elektronenstrahlen bündelt und richtet, umgeben ist. Die Elektronen erfahren durch die positive Elektrode 7 eine Beschleunigung und treten nach dem Passieren des metallischen Hohlkörpers z durch die schräg stehenden Abbremsungs- bzw, Auf-` fangelektroden 6. Die von den Elektronen zuerst passierte Platte ist stark positiv und jede weitere weniger positiv als die vorhergehende Platte. Die durch die Öffnungen der Platten fliegenden Elektronen werden allmählich abgebremst und kehren um. Die langsam eintretenden Elektronen kehren früher um, die schnellen Elektronen erst später. Nach ihrer Umkehr werden sie infolge der Schrägstellung der Platten seitlich abgelenkt und fallen auf die Rückseite der Platte, die sie gerade durchtreten haben. Der Weg der Elektronen ist durch die punktierten Linien angedeutet.
Es ist selbstverständlich, daß statt der Elektroden 5 und 8 zur Elektronenstrahlbildung auch Elektrodensysteme, ähnlich wie sie bei Röntgenröhren und Braunsehen Röhren verwendet werden; Anwendung finden können.
In ähnlicher Weise, wie in dem Hauptpatent beschrieben, empfiehlt es sich auch bei der vorliegenden Erfindung, zwei Elektrodensysteme an ein Lechersystem oder einen anderen Schwingungskreis, der sich im Inneren der Röhre befinden kann, anzuschließen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es vorteilhaft, zur Erzielung schmaler Elektronenbündel in den zur Anwendung gelangenden Elektronenröhren kein besonders hohes Vakuum zu verwenden. Auf diese Weise wird nämlich eine gewisse Ionenraumladung erzeugt, welche die durch die Elektronen bedingte Raumladung kompensiert bzw. überkompensiert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Erzeugung ultrakurzer elektromagnetischer Wellen gemäß Patent 668 8oo, bei der ein gebündelter Elektronenstrahl durch metallische Hohlkörper hindurchgeschickt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper dem Querschnitt des Elektronenstrahls angepaßte Öffnungen zum Ein- und Austritt der Elektronen aufweisen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Anspruch 2 des Hauptpatents verwendeten stark positiven Gitter teilweise oder ganz durch Beschleunigungselektroden ersetzt werden, die zum Durchtritt der Elektronen mit Öffnungen, die dem Querschnitt der Elektronenstrahlen entsprechen, versehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Üffnungen der Hohlkörper bzw. der Beschleunigungselektroden mit Ansätzen versehen sind. q.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffangen der die Hohlkörper verlassenden Elektronen mehrere voneinander isolierte parallele Platten verwendet werden, die schr#ig zur Richtung der Elektronenstrahlen angeordnet sind und dem Querschnitt der Elektronenstrahlen entsprechende Öffnungen besitzen, wobei den Platten ein stufenweise negativeres Potential gegeben wird.