DE68906685T2

DE68906685T2 - Kathoden fuer magnetrons.

Info

Publication number: DE68906685T2
Application number: DE8989300156T
Authority: DE
Inventors: Paul Andrew Jerram; John Walter Kerr; Ian David Pitt
Original assignee: EEV Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2009-01-10
Also published as: ATE89950T1; DE68906685D1; EP0329269B1; GB2214704A; US5172030A; JPH01296542A; EP0329269A1; GB2214704B; GB8801176D0

Description

Die Vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetron und insbesondere eine Magnetron-Katode.
Die Zeit, die ein Magnetron braucht, in den Betriebszustand zu kommen, wird durch die Aufwärmzeit seiner Katode bestimmt, d.h. die Zeit, die erforderlich ist, damit die Katode eine Betriebstemperatur erreicht, bei der ausreichend Elektronen emittiert werden, um einen richtigen Betrieb zu erzielen.
US-A-2 653 268 beschreibt ein Magnetron mit einer Katode, welche umfaßt einen auf ein elektrisches Isolierglied aufgewickelten elektrischen Leiter und ein Elektronen emittierendes Material, das benachbart zu dem Leiter so angeordnet ist, daß bei Stromdurchfluß durch den Leiter das emittierende Material direkt beheizt wird. Da der Leiter in direktem Kontakt mit dem emittierenden Material ist, wird dessen Aufheizung auf die Betriebstemperatur leicht erzielt.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine Katode dieses allgemeinen Typs zu schaffen, die verbesserte Steifigkeit und deshalb verbesserte elektrische Stabilität besitzt.
In einer ersten Hinsicht ist ein wie in der US-A-2 653 268 beschriebenes Magnetron dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Glied eine Nut enthält, in welcher der elektrische Leiter und das Elektronen emittierende Material angeordnet sind.
In einer zweiten Hinsicht ist ein wie in der US-A-2 653 268 beschriebenes Magnetron dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Glied eine Nut enthält, in der der elektrische Leiter untergebracht ist, wobei der elektrische Leiter teilweise aus der Nut hervorsteht und das Elektronen emittierende Material zwischen benachbarten Teilen des Leiters angeordnet ist.
In jeder Hinsicht ergibt der gegenseitige Eingriff des Isolierglieds, des Elektronen emittierenden Materials und des Leiters mittels der Nut eine relativ starke und starre Struktur mit guter elektrischer Stabilität.
Bevorzugterweise ist der Leiter wendelförmig, da diese Ausgestaltung besonders zufriedenstellende Betriebse igenschaften besitzt.
Vorzugsweise ist das Isolierglied ein Keramikzylinder.
Vorteilhafterweise wird, wenn der Leiter wendelförmig ist, das Elektronen emittierende Material zwischen benachbarten Windungen des Leiters angeordnet. Das emittierende Material wird deshalb durch zwei benachbarte Windungen erhitzt und der wendelförmige Leiter stellt sicher, daß das elektrische Feld zwischen Magnetron-Katode und -Anode beim Verdampfen der emittierenden Beschichtung konstantgehalten wird.
Einige Wege, auf denen die Erfindung ausgeführt werden kann, werden nun beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in welcher:
Fig. 1 ein schematisches Schnittschaubild eines Teils eines Magnetrons allgemein in Übereinstimmung mit dem in US-A-2 653 268 beschriebenen ist,
Fig. 2 eine Ansicht nach Linie II-II der Fig. 1 ist;
Fig. 3 ein schematisches Schnittbild eines Teils eines Magnetrons nach einem Aspekt der Erfindung ist, und
Fig. 4 eine schematische Schnittzeichnung eines Teils eines anderen Magnetrons entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung ist.
Nach Fig. 1 enthält ein Magnetron eine allgemein mit 1 bezeichnete Katode, welche wendelförmig gewickelten Draht 2 aus Wolfram-Rhenium umfaßt, der durch ein zylindrisches Keramikglied 3 gehalten wird. Das Elektronen emittierende Material 4, das ein Gemisch aus Oxiden von Barium, Strontium und Kalzium ist, ist zwischen die Windungen des wendelförmigen Leiters 2 so eingelegt, daß es die Zwischenräume zwischen diesen ausfüllt. Das Keramikglied 3 enthält einen Schlitz 5 an jedem Ende, wie in Fig. 2 gezeigt, in welchem die Enden des wendelförmigen Leiters 2 angebracht und fixiert sind. Eine Verbindung mit dem unteren Ende des Leiters 2, wie dargestellt, wird durch einen Nickelstab 6 hergestellt, der durch das Glied 3 längs seiner Achse hindurchtritt, und durch einen metallisierten Bereich an dem Glied 3 im Bereich des Schlitzes 5. Die Verbindung zu dem oberen Teil des Leiters 2 ist über ein Nickelröhr 7 geschaffen, das koaxial an den Stab 6 angelegt ist. Aus Nickel bestehende Endkappen 8 und 9, die an den Enden des Gliedes 3 angeordnet sind, halten die Anordnung zusammen.
Nach Fig. 3 enthält in einem anderen Magnetron nach der Erfindung die Magnetron-Katode ein zylindrisches Keramikglied 10, das in seiner gekrümmten Außenfläche eine Wendelnut 11 besitzt. Ein Leiter 12 ist um das Keramikglied 10 gewickelt und in der Nut 11 angeordnet. Elektronen emittierendes Material 13 ist ebenfalls in der Nut 11 enthalten und so angeordnet, daß es den Leiter 12 umgibt.
Nach Fig. 4 enthält bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung ein Keramikglied 14 eine Wendelnut 15 in seiner gekrümmten Außenfläche ähnlich zu dem in Fig. 3 gezeigten. Ein Leiter 16 mit rechtwinkligem Querschnitt ist so in die Nut eingewickelt, daß ein Teil davon aus der Keramikoberfläche heraus vorsteht. Elektronen emittierendes Material 17 ist zwischen den über die Keramikfläche vorstehenden Teilen des Leiters 16 aufgetragen. Selbstverständlich können, wenn auch bei dieser Ausführung der Erfindung ein Leiter mit rechtwinkligem Querschnitt benutzt ist, andere Ausgestaltugnen benutzt werden.

Claims

1. Nagnetron mit einer Katode (1), welche einen auf ein elektrisch isolierendes Glied (3) gewickelten elektrischen Leiter ( 2, 12, 16) und ein Elektronen emittierendes Material (4, 13, 17,) umfaßt, das benachbart zum Leiter (2, 12, 16) so angeordnet ist, dap bei stromdurchflossenem Leiter (2, 12, 16) das emittierende Material direkt geheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Glied (3) eine Nut (11) enthält, in der der elektrische Leiter (12) und das Elektronen emittierende Material angeordnet ist.

2. Nagnetron mit einer Katode, welche einen auf ein elektrisch isolierendes Glied (3) gewickelten elektrischen Leiter ( 2, 12, 16) und ein Elektronen emittierendes Material (4, 13, 17,) umfaßt, das benachbart zum Leiter (2, 12, 16) so angeordnet ist, daß bei stromdurchflossenem Leiter (2, 12, 16) das emittierende Material direkt geheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Glied (3) eine Nut (15) enthält, in der der elektrische Leiter (17) angeordnet ist, wobei der elektrische Leiter (7) teilweise aus der Nut (15) hervorsteht und das Elektronen emittierende Material (17) zwischen benachbarten Teilen des Leiter (16) angeordnet ist.

3. Magnetron nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Leiter (2, 12, 16) wendelförmig ist.

4. Magnetron nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Glied ein Keramik-Zylinder (3) ist.

5. Magnetron nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Glied (3) einen Schlitz enthält, in dem ein Ende des Leiters (2) angeordnet ist.

6. Magnetron nach einem der vorangehenden Ansprüche und mit einem leitenden Stab (6), der sich durch das Glied (3) erstreckt und ausgelegt ist, über einen metallisierten Bereich des Gliedes (3) eine Verbindung mit dem Leiter zu schaffen.

7. Magnetron nach Anspruch 2, bei dem die Querschnittsform des Leiters (16) der Gestaltung der Nut (15) entspricht.

8. Magnetron nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem bei wendelförmigem Leiter Elektronen emittierendes Material (17) zwischen benachbarten Windungen des Leiters (16) angeordnet ist.

9. Magnetron nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Leiter ein Draht (2) ist.

10. Magnetron nach Anspruch 10, bei dem der Leiter aus Wolfram-Rhenium ist.