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Vorrichtung zur Erzeugung von Elektronen hoher Energie durch das elektrische
Wirbelfeld eines sich zeitlich ändernden magnetischen Hauptfeldes . Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen technischen Mitteln, vor 'allen
Dingen ohne Anwendung hoher Spannungen, Elektronenstrahlen hoher Energie, beispielsweise
Strahlen mit einer Geschwindigkeit von mehreren Millionen Volt zu erzeugen.-Es ist
vorgeschlagen worden, zu diesem Zweck ein magnetisches Wechselfeld zu verwenden,
durch das ein elektrisches Wirbelfeld erzeugt wird, welches dem Elektron die notwendige
Geschwindigkeit erteilt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Elektronenbahn,
das magnetische Feld umschließt wie die Windungen der Sekundärwicklung eines Transformators
den Transformatorkern und damit den diesen Kern durchsetzenden Fluß. .
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Bei einer bekannten Anordnung dieser Art umschließt ein ringförmiges
hochevakuiertes Entladungsgefäß den Kern eines dreischenkligeri Transformators,
dessen mittlerer Kern eine an technische Wechselspannung üblicher Spannung und Frequenz
angeschlossene Erregerwicklung trägt. In dem Entladungsgefäß ist eine Glühkathode
angeordnet, welche die für die Strahlung notwendigen Elektronen aussendet. Außer
dem Wechselfeld wirkt auf die Elektronen noch ein zusätzliches, von Dauermagneten
erzeugtes Magnetfeld, welches dazu dienen soll, 'die um den Transforinatörkern kreisenden
Elektronen in- einer bestirrimten, durch das Entladungsgefäß gegebenen Ebene zu
halten, d. h. zu verhindern, daß die Elektronen an irgendeiner Stelle auf die Gefäß-,vandung
auftreffen.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Beschleunigung'.und:Führung
.der Elektronen bei einer Anordnung zur Herstellung von Röntgenstrahlen ein Magnetfeld
zu verwenden, welches von der Mitte nach dem Rande hin abfällt. Dabei ist der Körper;
der durch das Auftreffen schnell fliegender Elektronen zum Aussenden von Röntgenstrahlen
angeregt werden soll, in der Mitte des Magnetfeldes angeordnet..
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Diese bekannten bzw. vorgeschlagenen Anordnungen sind zwar im Prinzip
brauchbar; doch geben sie entweder eine verhältnismäßig geringe Ausbeute an schnellen
Elektronen, oder sie sind für den vorliegenden Zweck der Erzeugung sehr rascher
Elektronen nicht besonders geeignet. Um praktisch wirklich brauchbare Ergebnisse
zu erzielen, muß man
sich der Verbesserungen bedienen, welche den
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden. h Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung'zur
Erzeugung von Elektronen hoher Energie: durch das elektrische Wirbelfeld eines sich
zeitlich ändernden magnetischen Hauptfeldes, bei der zur Stabilisierung der Elektronenbewegung
ein mit dem Hauptfeld gleichachsiges, von der Mitte nach außen hin abnehmendes,
zeitlich veränderliches magnetisches Führungsfeld dient, das Magnetfeld derart bemessen
bzw. sind die an den Feldraum angrenzenden rotationssymmetrischen Polschuhe derart
ausgebildet, daß im Gebiet der kreisförmigen Bahn der Elektronen das dem Hauptfeld
gleichfrequente und gleichphasige Führungsfeld stets halb so groß ist wie das Hauptfeld
und daß die Intensität des Führungsfeldes nach außen hin nicht stärker als umgekehrt
proportional dem Radius der kreisförmigen Bahn des Elektrons abnimmt. Durch diese
Bemessung der Felder erzielt man eine Reihe wichtiger Vorteile. Zunächst handelt
es sich um die Stabilisierung der Elektronenbahn im Wirbelfeld. Will man eine hohe
Beschleunigung der Elektronen erzielen, dann muß man dafür sorgen, daß ein und dieselbe
Kraftlinie des Wirbelfeldes in häufiger Wiederholung von ein und derselben Ladung
durchlaufen werden kann. Dies bedingt eine sichere Stabilisierung des Elektrons
auf der Kreisbahn, d. h. es muß ein elektrisches oder magnetisches Feld gefunden
werden, welches das Elektron sicher in seine Kreisbahn führt. Diese Bedingung wird
-durch die die Erfindung bildende erfüllt, bei der die Stabilisierung auch noch
dann wirksam ist, wenn das kreisende Elektron Störungen irgendwelcher Art erfährt,
sei es, daß es mit falschen Anfangsbedingungen, z. B. einer schief gerichteten Anfangsgeschwindigkeit,
seinen Flug im Wirbelfeld beginnt, sei es,slaß es durch Zusammenstöße mit Restgasmolekülen
aus seiner richtigen Flugbahn abgelenkt wird. Außerdem gleicht aber das Feld auch
noch seine eigenen Fehler aus, z. B. sind geringe Abweichungen von der Rotationssymmetrie
der Anordnung, die ja niemals in idealer Weise erfüllt sein kann, bei der vorliegenden
Anordnung ohne schädliche Wirkung.
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Die Führung der Elektronen auf Kreisbahnen mit Hilfe eines magnetischen
Führungsfeldes, die durch die Bemessung der Felder nach der Erfindung in vorteilhafter
Weise gelingt, hat den prinzipiellen Vorteil, daß man zur Führung eines Elektrons,
beispielsweise von i i Millionen Volt Geschwindigkeit, nur ein Magnetfeld von etwa
7ooo Gauß braucht, während bei der Führung des Elektrons durch ein radiales elektrisches
Feld ein solches von mehreren Millionen Volt ;'notwendig wäre.
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Der grundsätzliche Aufbau der A'nardU`'aus Fig. i ersichtlich. Dis'.
# `'ifi'B im Prinzip etwa folgenderzhaßei#,."" ii,,,, sehen: Ein zentraler Eisenschenkel
führt den sich zeitlich ändernden Magnetfluß 0 und erzeugt um sich das elektrische
Wirbelfeld. Das Führungsfeld 1-jf wird von zwei ringförmigen Polschuhen erzeugt,
die den zentralen Eisenschenkel und damit den zentralen Magnetfluß leiten. Das Führungsfeld
darf nicht, wie vorgeschlagen ist, -von einem Dauermagneten erzeugt werden; denn
wenn mit der Zeit die kreisenden Elektronen rascher werden, würde bei gleichbleibender
Stärke des Führungsfeldes der Bahnradius immer größer werden. Um den Bahnradius
konstant zu lassen, muß das Führungsfeld 4f also mit der Zeit ansteigen. Da die
Elektronengeschwindigkeit nur vom, zentralen Magnetfluß abhängt und da die Beziehung
zwischen Elektronengeschwindigkeit und Führungsfeld für konstant bleibenden Bahnradius
R ebenfalls eindeutig ist, muß die notwendige Führungsfeldstärke i)f allein durch
die Größe des zentralen Flusses gegeben sein. Man findet als Bedingung dafür, daß
der Bahnradius R unverändert bleibt: 0 = 2 R° z 4jf = 2 R= n Bf im Vakuum. (i) Der
Fluß 0 muß also gerade doppelt so groß sein, wie er es wäre, wenn das Führungsfeld
V homogen das ganz Innere der Kreisbahn ausfüllt, damit der Radius R der Elektronenbahnen
unverändert bleibt (i : 2-Bedingung). Diese Bedingung gilt auch noch dann exakt,
wenn man in das Gebiet relativistischer Geschwindigkeiten kommt; sie gilt auch dem
Vorzeichen nach, d. h. zentraler Fluß und Führungsfeld müssen gleichgerichtet im
Verhältnis i : 2 ansteigen. Nimmt man die Richtung des zentralen Flusses als positiv
an, so gibt eine Vergrößerung des Flusses ein Wirbelfeld mit eindeutig festliegendem
Umlaufsinn. Das Führungsfeld muß dann so gerichtet sein, daß in ihm die Elektronen
mit solchem Umlaufsinn kreisen, daß sie vom Wirbelfeld beschleunigt werden; ein
entgegengesetzt gerichtetes Führungsfeld würde dagegen die Elektronen gegen das
Wirbelfeld kreisen lassen, so daß die Elektronen gebremst würden.
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Die Erkenntnis, daß zentraler Fluß $ und Führungsfeld 4f gleichgerichtet
und einander proportional sein müssen, führt dazu, sie beide durch die gleiche Wicklung
zu erregen. Dann ist das Führungsfeld@f mit seinem den magnetischen Widerstand im
wesentlichen
bestimmenden Luftspalt proportional zum Momentanwert
des Erregerstromes. Damit nun der Fluß $ proportional zum Führungsfeld wird, muß
also auch der Fluß 0 proportional zum Erregerstrom sein. Das ist nun bei geschlossenen
Eisenkernen wegen der Nichtlinearität der magnetischen Eisencharakteristik B = f
(1 J) auch schon im ungesättigten Gebiet nicht erfüllt. Um die Proportionalität
zu schaffen, wird auch im zentralen Eisenschenkel ein Luftspalt vorgesehen,- dessen
magnetischer Widerstand groß ist gegen den des übrigen Eisenweges und damit die
Proportionalität zwischen Fluß und Führungsfeld garantiert. In Fig.-i ist diese
Anordnung dargestellt. Hier erzeugen die gleichen Amperewindungen W den Fluß im
zentralen Schenkel und das Führungsfeld i)f zwischen den Ringpolschuhen P. Da der-
von der Elektronenkreisbahn R umschlossene Fluß 0 einem im Mittel doppelt so großen
Feld- entsprechen soll wie das Führungsfeld 4jf, muß der Luftspalt im zentralen
Schenkel also entsprechend kleiner gemacht werden als zwischen den Polen P des Führungsfeldes.
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Die Einhaltung der oben ausgesprochenen Bedingungen genügt aber noch
nicht, um auch gestörte Elektronen, die eine schräg gerichtete Anfangsgeschwindigkeit
besitzen oder aber durch Restgasmoleküle aus ihrer Bahn abgelenkt wurden, auf den
Sollkreis zu stabilisieren. Durch das homogene Magnetfeld 41 wird ja eine Geschwindigkeitskomponente,
die nach oben oder unten, also zur Flugebene der Elektronen normal ist, nicht beeinflußt,
da sie zu den magnetischen Kraftlinien parallel ist. Das Elektron kann also leicht
an die Wand des Entladungsgefäßes fliegen, da eine stabilisierende Wirkung nicht
vorhanden ist, d. h. wird das Führungsfeld inhomogen gemacht, so daß es mit steigendem
Abstand von der Mittelachse abnimmt, dann sind, wie Fig.2 zeigt, die Kraftlinien
nach außen abgebogen, und es ergeben sich auch radiale Komponenten 4,. des Magnetfeldes,
welche die Stabilisierung der Elektronen auch dann besorgen, wenn die Elektronen
Geschwindigkeitskomponenten nach oben oder unten besitzen. Die Rückführung der gestörten
Elektronen erfolgt dabei in der Weise, daß die Elektronen unter dem Einfluß der
radialen Magnetfeldkomponenten harmonische Schwingungen_ ausführen.
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Außer den Felgeschwindigkeiten in axialer Richtung treten auch solche
in radialer Richtung auf, d. h. ein Elektron kann beispielsweise durch einen Zusammenstoß
mit einem Restgasmolekül eine Ablenkung erfahren, so- daß es aus dem Sollkreis heraustritt,
dabei in der Mittelebene bleibt. Um allen diesen Störungen des Elektronenfluges
wirksam, zu begegnen, wird in Ausführung der Erfindung das -Führungsfeld so bemessen,
daß die Stabilisierungsbedingung
erfüllt ist mit einem Optimum hinsichtlich allseitig gleich fester Bindung an die
Sollbahn bei
Das Führungsfeld soll also stets weniger stark als umgekehrt proportional zu diesem
Radius, vorzugsweise aber halb so stark abnehmen.
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Diese Bedingung muß außer der obengenannten i : 2-Bedingung erfüllt
sein. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Anordnung, welche beide Bedingungen erfüllt,
eine ausreichende Stabilisierung- der Elektronen auf der Kreisbahn und damit- auch
eine hohe Beschleunigung der Elektronen und eine gute Ausbeute an Elektronen erzielt
wird.
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Wesentlich für "die Ausführung der Erfindung ist die Ausbildung der
Polschuhe derart, daß das zwischen ihnen erzeugte Feld die vorstehend gekennzeichneten
Stabilisierungseigenschaften hät. In Fig. 3 ist eine Ausführungsform- .dargestellt,
die auf Grund folgender Überlegungen -entstanden ist: Läßt man die beiden Hyperbeläste
i und 2 um die Achse a. rotieren, so entstehen zwei Hyperboloide. Das zwischen den
beiden Hyperboloiden entstehende Feld nimmt nach außen stetig ab. In Achsennähe
ist es fast homogen, in größerem Abstand R von der Achse, wo das Hyperboloid annähernd
die Asymptoten berührt, nimmt es fast mit i f R ab. Der für die Feldinhomogenität
charakteristische Ausdruck R/Ij # d 4j/dR ändert sich dabei von o auf der
Achse nach -i im Unendlichen; abgesehen für" R=o erfüllt das Hyperbelfeld also überall
die Bedingung Gleichung (2). Aber es erfüllt zunächst noch nirgends die i : 2-Bedingung
Gleichung (i). Es existiert nämlich im reinen Hyperbelfeld nirgends ein Kreis, dessen
Kreisfläche im Mittel gerade ein doppelt so starkes Feld bedeckt wie das auf der
Kreislinie herrschende; stets ist das Innenfeld zu schwach. Um also das Hyperboloid
als stabilisierende Pölschuhform ausnutzen zu können, muß das Innenfeld verstärkt
werden, wie man es beispielsweise erreichen kann, wenn man in Achsennähe .den Polschuhabstand
kleiner macht, als es bei-reinen Hyperboloiden der Fall ist; in Fig.3 ist dies durch
besondere, :aufgesetzte Innenpolschuhstücke
A und E erreicht. In
diesem Fall existiert immer ein Kreis, der die i : 2-Bedingung erfüllt und der dabei
einen um so kleineren Radius hat, je stärker die zentrale Flußvergrößerung gemacht
wird. Man wird diese zweckmäßig so ausführen, daß der Kreisradius gleich dem halben
Brennpunktabstand wird; denn hier erfüllt das Hyperbelfeld gerade die optimale Bedingung
R%%-d4jjdR --1I2' Nun stören aber die Innenpolschuhe A und B durch ihr Streufeld
das eigentliche Hyperbelfeld in unerwünschter Weise (s: Fig. 3), und man
muß also den Elektronenbahnkreis so weit nach außen legen bzw. die Zusatzpolschuhe
mit so kleinem Radius ausführen, daß die Elektronen. von diesem Streufeld nicht
mehr wesentlich miterfaßt werden. Das bedeutet aber eine Begrenzung des maximal
möglichen Innenflusses 0, den man doch gerade groß machen möchte, um hohe Elektronenenergien
zu erhalten. Es ist also nötig, den Streufluß möglichst wenig weit nach der Seite
sich erstrecken zu lassen: Das kann man erreichen, wenn man den Zentralfluß nicht
durch einen Luftspalt gehen läßt, sondern diesen unterteilt in eine große Anzahl
kleiner Luftspalte, die natürlich mit beliebigem unmagnetischem Material ausgefüllt
sein können. Da sich nämlich der Streufuß seitlich nur über Zonen von der Größe
der Luftspaltdicke ausbreitet, ist jetzt nur noch ein viel kleinerer Abstand des
kreisenden Elektrons von den zentralen Polschuhen erforderlich. Man kann den Streufluß
sogar praktisch ganz beseitigen, wenn man einen Raum, wie er von den Kraftlinien
des ungestörten Hyperbelfeldes gebildet wird, mit Eisenpulver, etwa nach Art der
Masse kerne in ein .Isoliermaterial eingebettet, ausfüllt, wobei man durch richtige
Wahl des Eisenfüllfaktors eine solche mittlere Permeabilität erreichen kann, daß
der entstehende zentrale Magnetfluß der i : 2-Bedingung genügt. Man kann dann also
den Sollkreis R der Elektronen sehr nahe um den zentralen Fluß legen und erreicht
mit dem kleinen R und dem großen Fluß eine sehr hohe Elektronenendgeschwindigkeit.
Nach außen müssen die Polschuhe so weit geführt sein,,. daß man in der Umgebung
des Sollkreises noch sehr weitgehend mit dem -reinen Hyperbelfeld rechnen kann.
Genau genommen werden bei seitlich begrenzten Polschuhen natürlich die Feldlinien
schon im ganzen Raum weiter nach außen gedrängt, als es dem reinen Hyperbelfeld
entspricht. Man kann das aber in der Umgebung des Sollkreises R weitgehend ausgleichen,
wenn man außen die Polschuhe längs einer kleinen Strecke sich etwas weniger stark
voneinander entfernen läßt, als es Hyperboloiden entspricht; dadurch schafft man
eine Zone mit relativ stärkerem Feld, dessen Feldlinienquerdruck den Feldverlauf
in der Umgebung des Sollkreises wieder annähernd in den Verlauf eines reinen Hyperbelfeldes
zurückdrängen kann. Ein geringer Gesamtdurchmesser der Polschuhe verkleinert nicht
nur die Abmessungen der Apparatur, sondern auch den zum Aufbau des Feldes nötigen
Leistungsaufwand.
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Für die wirksame Stabilisierung der Elektronen ist es auch wesentlich,
daß die Gesamtanordnung möglichst rotationssymmetrisch ist.. Daher wird der zentrale
Eisenschenkel, welcher wegen der Wirbelströme aus lamellierten Eisenblechen aufgebaut
ist, rotationssymmetrisch ausgebildet. Würde man die Bleche gemäß Fig: q. eben aufeinander
schichten, so ließe sich eine Feldunsymmetrie nicht vermeiden. Die Bleche werden
daher vorteilhafterweise gemäß Fig.5 in einer Evolventenpackung verwendet. Gegebenenfalls
kann man den Eisenkern auch gemäß . Fig. 6 aus einem Drahtbündel aufbauen. Auch
ein aufgewickeltes Eisenblech nach Fig. 7 gibt ein annähernd rotationssymmetrisches
Feld.
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Um die gewünschte Rotationssymmetrie des Wirbelfeldes zu erhalten,
ist es auch von Vorteil, den. magnetischen Rückschluß nicht durch ein Seitenjoch,
sondern mindestens durch zwei, womöglich aber durch noch mehr Seitenjoche vorzunehmen,
um den Rückschluß auch wirklich symmetrisch zu verteilen.
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Zum Einbringen der Elektronen wird zweckmäßig eine Glühkathode verwendet,
die in der Nähe des Sollkreises der Elektronenbahn, naturgemäß in einem Hochvakuumentladungsgefäß,
angeordnet ist.
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Die Glühkathode kann ein Drahtring sein, der innerhalb oder etwas
oberhalb des Sollkreises liegt und gegebenenfalls durch Wirbelstrom beheizt wird.
Günstiger noch als die Wirbelstromheizung des erwähnten Drahtringes erweist sich
die Verwendung einer fremdgeheizten Kathode, bei welcher man die Wirkungen des Heizstromes
und des Heizspannungsabfalles völlig unterbinden kann, wenn man als Heizstrom einen
mit dem Erregerstrom des Magnetfeldes gleichfrequenten und gleichphasigen Wechselstrom
verwendet; dann gehen nämlich Heizspannung und -strom mit dem Magnetfeld zusammen
durch Null, stören also gerade in den Zeiten nicht, wo die Glühkathodenemission
gebraucht wird. Die Kurzschlußstromheizung dagegen arbeitet wohl mit einem gleichfrequenten,
aber nicht gleichphasigen Strom (wegen der Ohmschen Stromkomponente im Heizdraht).
Eine
andere Möglichkeit für- das Einbringen der Elektronen besteht darin, daß ein außerhalb
der Polschuhe vorbeschleunigter Elektronenstrahl in das Wirbelfeld hineingeschossen
wird. Zweckmäßig ist dabei das Hineinschießen langsamer Elektronen in zeitlicher
Nähe des Magnetfeldnulldurchganges, weil dann die Umlaufspannung des Wirbelfeldes
relativ zur Elektronenenergie am größten ist, also schon nach verhältnismäßig wenigen
Umläufen ihre eventuelle stabilisierende Wirkung zur Geltung bringen könnte.
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Wenn die-Elektronengeschwindigkeit bis nahe an ihren Höchstwert gesteigert
ist, -muß durch irgendeine Störung der stabilisierenden Eigenschaften des Führungsfeldes
dafür gesorgt werden, däß die Elektronen den Sollkreis verlassen und aus dem Magnetfeld
herausfliegen. An sich sind eine große Anzahl solcher Störungen denkbar. Man, könnte
z. B. ein zusätzliches Störfeld möglichst rasch aufbauen, etwa ein -elektrisches
Feld zwischen einer besonderen Elektrode und der Umgebung durch Auflaufen lassen
einer zeitlich richtig gesteuerten Wanderwelle oder ein magnetisches Störfeld durch
richtig gesteuertes Einschalten einer besonderen Spule. Wesentlich einfacher ist
es aber, von einer Störung durch Eisensättigung Gebrauch zu machen, weil diese automatisch
ohne besondere Synchronisierung jedesmal bei hohen Megnetfeldern eintritt, also
gerade dann, wenn die Elektronen zu Ende beschleunigt wurden.
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Wenn man bei der Anordnung nach Fig. 3 durch Eisensättigung irgendwie
dafür sorgt, daß das -Führungsfeld 41 nur bis zu einem gewissen Höchstwert ansteigen
kann, aber den zentralen Fluß 0 noch weiter wachsen und damit also auch das elektrische
Wirbelfeld weiter bestehen läßt, so werden die- im Führungsfeld kreisenden Elektronen
weiter beschleunigt, ohne daß - das Führungsfeld zunimmt. Deshalb weitet sich der
Elektronenbahnkreis. Das kann so weit getrieben werden, daß der Kreis, sich bis
zu der labilen Stelle ausdehnt, von der ab das Magnetfeld mit d.@ld R # R/ij
C - z oder noch stärker abnimmt und daher der Elektronenkreis platzt.
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Eine solche Sättigung des Führungsfeldes ist mit einer Polschuhanordnung
nach Fig. zo ausführbar. Während im zentralen Teil der Fluß 0 durch zylindrische
Polschuhe hindurchgeht, abgesehen von den Luftspalten bzw. dem M:assekern L, sind
die Ringpolschuhe P, die das Führungsfeld 4f ergeben, mit einer Einschnürung A versehen.
Durch diese Einschnürung hindurch tritt der ganze Fluß für das Führungsfeld (einschließlich
Streufeld), und durch passende DZmensionierung der Einschnürung A hat man es in
der Hand, von einem beliebigen Wert des Führungsfeldes an in' der Einschnüxung die
Flußdichte so groß zu machen, daß sich hier das Eisen sättigt und damit als zusätzlicher
magnetischer Widerstand eine weitere Steigerung des Führungsfeldes verlangsamt oder
unterbindet. Der hinter der Einschnürung wieder erweiterte Teil der Ringpolschuhe
wird dabei nur mit so kleinen Flußdichten belastet, daß hier die hohe Permeabilität
des Eisens erhalten bleibt. Die Oberflächen der Polschuhe, die die Form des Führungsfeldes
bestimmen, bleiben magnetische Äquipotentialflächen wie bei kleineren Führungsfeldstärken
und bewirken; da$ das Führungsfeld auch noch nach eingetretener Eisensättigung abgestreute
Elektronen auf die Kreisbahn-zu= rücklenkt. Nur die Kreisbahn- selbst wächst mit
den schon geschilderten Folgen.
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Die Feldwicklungen F, die für Zentralfluß 0 und Führungsfeld 4f gemeinsam
sein sollen, werden zweckmäßig an sinusförmige Spannurig gelegt und nicht mit sinusförmigemStrom
gespeist, auch elektrotechnisch ist dies leichter durchführbar. Da nämlich nach
eingetretener Sättigung des- Führungsfeldes der Fluß des Führungsfeldes nicht mehr
weiter anwächst, wegen der aufgedrückten Sinusspannung der Gesamtfluß aber sinusförmig
weiter steigen muß, steigt jetzt der zentrale Fluß stärker an als vor Sättigung
des Führungsfeldes. Das bedeutet aber, daß eine eintretende Sättigung des Führungsfeldes
in zweifacher Weise den Elektronenkreis ausweitet. Nicht nur der gehemmte Anstieg
des Führungsfeldes, sondern auch die durch den vergrößerten Zentralfluß erhöhte
elektrische Wirbelfeldstärke wirken in dieser Richtung. Diese doppelte Ausnutzung
der Eisensättigung läßt auch bei nicht besonders hochwertigem Eisen einen ziemlich
plötzlichen Beginn der Elektronenkreiserweiterung erreichen, die deswegen erwünscht
ist, weil die erreichte Endenergie um so höher ist, je länger die Elektronen auf
kleinem Radius fliegen. In dem Raum W zwischen dem zentralen Polschuh für 0 und
der Einschnürung A im Ringpolschuh läßt sich noch 'eine besondere Feldwicklung unterbringen,
die, da ihre Amperewindungen nur den Zentralfluß umfassen, zur Korrektur bei geringen
Dimensionierungsfehlern für die Stabilisierungsbedingungen verwendet werden kann.
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Es sei noch erwähnt, daß die Polschuhe des zentralen Magnetfeldes
und die ringförmigen Polschuhe für das Führungsfeld auch je für sich getrennt bis
an das Joch der Magnetanordnung herangeführtwerdenkönnen.
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Das für die Erzeugung von zo- bis 2o-Millionen-Volt-Elektronen nötige
Magnetfeld
speichert im voll aufgebauten Zustand eine Energie von
-etwa i Kilowattsekunde. Würde man es mit 5o Per./Sek. erregen, so brauchte man
einen Blindleistungsaufwand von 5o bis ioo kVA (mit einem cos 99 -- o,-r), bei Betrieb
mit 500 Perioden etwa 5oo bis iooo kVA. Mindestens im zweiten Fall wird man
also, um einen großen Generator zu vermeiden, die induktive Blindlast durch einen
der Magnetwicklung parallel-liegenden Kondensator kompensieren; man wird also einen
auf die - Betriebsfrequenz abgestimmten Schwingungskreis schaffen.
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Obgleich die Erfindung für die verschiedensten Zwecke, bei denen Elektronen
hoher Geschwindigkeit benötigt werden, angewendet werden kann, ist sie von besonderer
Bedeutung für die Heilbehandlung.