DE689223C

DE689223C - Magnetfeldroehre fuer ultrakurze Wellen mit zylindrischer Anode und Aussenkathode

Info

Publication number: DE689223C
Application number: DE1938T0049858
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Hans Eri Hollmann
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1938-01-26
Filing date: 1938-01-27
Publication date: 1940-03-14

Description

Magnetfeldröhre für ultrakurze Wellen mit zylindrischer Anode und Außenkathode Es sind von verschiedenen Seiten Magnetfeldröhren beschrieben worden, bei welchen eine oder zwei Kathoden außerhalb des Anodenzylinders angeordnet sind, um sie ,der Aufheizung durch zu ihr zurückkehrende Elektronen zu entziehen. Die eine Form derartiger Röhren behält hinsichtlich der Ausgestaltung der Anode die übliche Magnetfeldröhre. bei, d. h. der Anodenzylinder kann in sich geschlossen sein, kann aber auch in zwei, drei oder mehrere Segmente aufgeteilt werden, die einzeln oder zu Gruppen zusammengeschlossen mit einem Schwingungskreis, beispielsweise mit einem Lechersystem, verbunden sind. Die andere Form dieser Röhren mit Außenkathoden besteht darin, daß der Anodenzylinder nicht in achsenparallele Segmente, sondern durch senkrecht auf der Achse stehende Schnitte in zwei oder mehrere, ebenfalls zu Gruppen zusammengeschlossene Ringe unterteilt ist. Da sich die Elektronen bei diesen beiden Röhrentypen auf Schraubenbahnen von der Kathode fort ins Innere des Anodenzylinders hinein bewegen, läßt sieh sowohl im einen Fall durch achsenparallele Schlitzfelder als auch im anderen Fall durch konzentrische Felder eine Energieabgahe im Rhythmus der Umlauffrequenz oder von Vielfachen derselben erzielen.
An sich liegt der Gedanke nahe, diese beiden Wirkungen -in der in Abb. i schematisch dargestellten Röhre zu vereinigen, ;indem man den Anodenzylinder sowohl in Segmente als auch in Ringe unterteilt, so daß man eine Magnetfeldröhre mit zahlreichen Segmenten S1', S1" . . . S2'1 S2' . . . erhält. Man sieht jedoch leicht ein, daß eine gleich- oder :gegenphasige Erregung aller dieser Einzelsegmente und die entsprechende Zusammenschaltung derselben zu zwei konphas erregten Gruppen auf große Schwierigkeiten stoßen muß, weil die für beide Unterteilungsarten in Betracht kommenden Erregungsfrequenzen nur unter großen Schwierigkeiten gleich einzustellen sind und weil die verwickelte Verbindung der. zahlreichen Einzelsegmente für sehr hohe Frequenzen nicht ohne störende Nebenerscheinungen, vor allem auf Grund der Induktivitäten der durcheinanderlaufenden Verbindungsdrähte, durchzuführen ist.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird in der Erfindung eine Röhre beschrieben, welche gewissermaßen eine Vereinigung der beiden beschriebenen Magnetfeldröhrenformen darstellt. Erfindungsgemäß wird eine gleich; zeitige Unterteilung in achsenparalleler und achsensenkrechter Richtung dadurch bewirkt, daß man den Anodenzylinder durch schraubenartige Schlitzung in zwei oder mehrere Schraubensegmente zerteilt, die in der üblichen Weise untereinander und mit einem Schwingungskreis verbunden werden können. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Elektronen auf ihren schraubenförmigen Bahnen immer wieder Schlitzfelder mit nahezu senkrechtem Feldverlauf und im gleichen Rhythmus vorfinden. Hierbei ist es wichtig, daß die Steighöhe der Schraubenschlitzung den. Betriebsverhältnissen, d.1. der magnetischen und elektrischen Feldstärke, angepaßt ist.
In der Abb.2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Röhre mit zwei Schraubensegmenten schematisch dargestellt. !( ist die auf der linken Seite des Anodenzylinders befindliche Glühkathode, die nach rückwärts durch ein Blech B abgeschirmt ist. Die entgegengesetzte, offene Seite des Anodenzylinders ist durch ein Blech F geschlossen, das gegebenenfalls ein konstantes positives Hilfspotential führen kann und die axiale Bewegungskomponente der Elektronen, d. h,. bei .gegebener Magnetfeldstärke die Steighöhe der Schraubenbewegung, einzustellen erlaubt. Der Anodenzylinder ist auf die obererwähnte Weise durch zwei Schraubenschlitze, die der Drehbewegung der Elektronen entgegenlaufen müssen, in zwei Segmente S1 und S2 aufgeteilt, die beide mit einem Resonanzkreis, beispielsweise mit einem Induktivitätsbügel L, in Verbindung stehen. Da die Umlaufzeit von Elektronen in einem homogenen Magnetfeld bekanntlich immer dieselbe ist, werden die schraubenförmigen Schlitzfelder immer im gleichen Rhythmus von Elektronen durchsetzt, d. h. die Segmente werden an allen Stellen reit gleicher Frequenz erregt. Ebenso wie in zwei Segmente läßt sich die erfindungsgem ße Schraubenschlitzung natürlich auch in dri, vier oder mehr Segmente vornehmen, deren paar. oder gruppenweise Zusammenschaltung ebenso wie bei der gewöhnlichen Magnetfeldröhre mit achsenparallelen Segmenten erfolgen kann.
Um Eigenschwingungen der verhältnismäßig langen Schraubensegmente zu verhindern, ist es zweckmäßig, dieselben an mehreren Stellen durch überbrückungsbdi-gel zu verbinden. Andererseits kann man die Segmente aber auch als schwingungsfähiges Resonanzsystem benutzen, in welchem Fall man dafür sorgen muß, daß sich längs der Segmente stehende Wellen ausbilden. Alle diese Maßnahmen sind von der gewöhnlichen Magnetfeldröhre her bekannt und finden sinngemäß auch hier Anwendung, ohne daß es einer näheren Erläuterung bedarf.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Röhre läßt sich durch zwei beiderseits des Anodenzylinders angeordnete Kathoden erhöhen, ohne daß der Erfindungsgedanke der schraubenförmigen Schlitzung des Anodenzylinders eine grundsätzliche Änderung erfährt. Außerdem ist es, wie bei den normalen Außenkathtidenröhren bereits vorgeschlagen wurde, möglich, in die Achse des Entladungssystems eine nichtemittierende Kathode z. B. in Form eines mit der eigentlichen Kathode verbundenen Stabes zu legen, um hierdurch die Spannungsverhältnisse symmetrischer zu gestalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetfeldröhre für ultrakurze Wellen mit zylindrischer Anode und Außenkathode, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode durch schraubenlinienförmig verlaufende Schlitzung in zwei oder mehr schraubenförmige Segmente unterteilt ist.
2. Magnetfeldröhre nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Kathode gegenüberliegenden Ende des Anodenzylinders eine plattenförmige Elektrode angeordnet ist.
3. Magnetfeldröhre nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achse des Anodenzylinders eine nichtemittierende Kathode angeordnet ist. q..
Magnetfeldröhre nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Anodenzylinders Elektronenquellen angeordnet sind.
5. Schaltung unter Verwendung einer Röhre nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die ElektrodenzuleituAgen so angeordnet sind und die Betriebsbedingungen so gewählt sind, daß die Anodensegmente in ihren Eigenschwingungen erregt werden.
6. Schaltung unter Verwendung einer Magnetfeldröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die,der Kathode gegenüberliegende Seitenplatte positiv vorgespannt ist.