DE719654C

DE719654C - Anordnung zur Anfachung ultrahochfrequenter elektrischer Schwingungen in einem Hohlraumresonator mittels einer Gasentladungsstrecke

Info

Publication number: DE719654C
Application number: DEB188489D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Borgnis
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1939-08-26
Filing date: 1939-08-26
Publication date: 1942-04-13

Description

Anordnung zur Anfachung ultrahochfrequenter elektrischer Schwingungen in einem Hohlraumresonator mittels einer Gasentladungsstrecke Es ist bekannt, daß sich mittels einer an einer Gleichspannungsquelle liegenden Gasentladung (Plasma) hochfrequente kurzwellige Schwingungen erregen lassen, wenn die Entladung in geeigneter Weise mit elektrischen Schwingkreisen gekoppelt wird. So konnten beispielsweise T o n k s und Lang -m u i r mit einer derartigen Anordnung hochfrequente Schwingungen bis herab zu etwa 2o cm Wellenlänge nachweisen.
Die bisher verwandten Anordnungen besitzen den Nachteil, daß die zur Verwendung gelangenden elektrischen Schwingungskreise (konzentrierte Kreise mit L und C, mit ParalIeldraht-Lechersysteme), insbesondere bei kurzen Wellen, nicht die zur Erzielung -einer vorteilhaften Wirkungsweise notwendige elektrische Güte aufweisen. Es ist jedoch bekannt, daß im Gebiet der ultrakurzen Wellen die sogenannten Hohlraumresonatoren,welche durch einen dielektrischen Raum, der allseitig von metallischen Leibern umgeben ist, gebildet werden, die erforderlichen günstigen Eigenschaften besitzen. Es ist auch schon bekannt, innerhalb eines solchen Hohlraumes zur Anfachung eine Entladungsstrecke anzuordnen, bei der die Entladungsrichtung parallel zur Richtung der elektrischen Feldlinien verläuft.
Durch die Erfindung wird angegeben, wie eine Gasentladung -in geeigneter Weise mit _solchen Hohlraumresonatoren gekoppelt wird. Derartige Anordnungen zeichnen sich durch einen elektrisch günstigen und technisch vorteilhaften Aufbau aus. Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zur Anfarhung ultrahochfrequenter elektrischer Schwingungen in einem Hohlraumresonator mittels einer innerhalb des Resonators parallel zu den elektrischen Feldlinien angeordneten Entladungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß in einen zylindrischen Hohlraum eine Gasentladung parallel zur Zylinderachse übergeht.
Abb. i zeigt eine Anordnung, welche die sogenannte elektrische Grundschwingung zylindrischer Hohlräume als Schwingzustand des Hohlraums benutzt. Dieser Schwingzustand ist dadurch charakterisiert, daß das elektrische Feld E in Richtung der Zylinderachse gerichtet ist und längs dieser Richtung einen konstanten Wert besitzt. Der metallische Zylinder i liegt auf Kathodenpotential, die metallische Abschlußplatte 2 besitzt Anodenpotential. Zwischen den Teilen i und 2 bildet sich eine Entladung aus, die durch die Gleichspannungsquell.eE über den Stabilisierungswiderstand ,R aufrechterhalten wird. Die dielektrische Isolation 3 dient als kapazitiver Kurzschluß zwischen i und 2 für die hochfrequenten Schwingungen. Der Kathodennapf k kann bei Verwendung eines Quecksilberplasmas als Quecksilbersumpf dienen, die Zündung kann in bekannter Weise durch einen Zündstift bewirkt werden, dessen Zuleitung über eine konzentrische Lecherleitung q. zur Abdrosselung der Hochfrequenz nach außen geführt werden kann. Statt des Kathodensumpfes kann auch eine Glühkathode Verwendung finden, was insbesondere bei Verwendung von Gasentladungen mit N2, Ne, Ato. dgl. notwendig wird. Durch einen zylindrischen Mantel s und 6 kann eine Flüssigkeitskühlung der Teile i und 2 bewirkt werden. Die Ankopplung der Hochfrequenzenergie kann vermittels einer magnetischen Schleife 7 oder eines ,elektrischen Dipols 8 erfolgen.
Durch ein Gitter g entsprechend Abb. 2 kann eine elektrische Trennung des Kathodenraumes I( vom Anodenraum A erreicht werden. Dasselbe kann an einer elektrisch wirksamen Stelle, d. h. nicht am Rande, über einen Widerstand e mit der Kathode verbunden werden.
Zur statischen Trennung der Räume A und I( kann der Widerstand Q als Ohmscher Dämpfungswiderstand ausgebildet werden, um eine nicht erwünschte Schwingungserregung im Raum I( zu verhindern. Durch angesetzte zylindrische Metallrohre B, welche von der eigentlichen Entladung durch eine Abschmelzung aus dielektrischem Material (Glas) L abgeschlossen werden können und in deren Innerem ein metallischer KolbenC bewegt wird, können die beiden Räume A und I( gegeneinander verstimmt oder auch aufeinander abgestimmt werden. Soll eine Steuerwirkung des Gitters 0 ausgenutzt werden, so kann der Widerstand als komplexer Widerstand (konzentrische Lecherleitung o. dgl.) ausgebildet werden, um dem Gitter eine bestimmte hochfrequente Phasenlage gegenüber der Kathode zu erteilen. In allen Fällen kann das Gitter durch eine Gleichspannungsquelle vorgespannt werden.
Entsprechend Abb.3 kann die Entladung auch in einem getrennten Gefäß S aus dielektrischem Material (Glas) aufrechterhalten werden, welches in geeigneter Weise im Innern des Hohlraumes angeordnet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Anfachung ultrahochfrequenter elektrischer Schwingungen in einem Hohlraumresonator mittels einer innerhalb des Resonators parallel zu den elektrischen Feldlinien angeordneten Entladungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß in einen zylindrischen Hohlraum eine Gasentladung parallel zur Zylinderachse übergeht.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gitter den Entladungsraum in einen Kathodenraum (I() und einen Anodenraum (A) elektrisch unterteilt und daß gegebenenfalls das Gitter über einen Widerstand mit der Kathode verbunden ist. ,
3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraumresonator ein Gefäß aus dielektrischem Material, z. B. Glas, vorgesehen ist, innerhalb dessen die Gasentladung aufrechterhalten wird. q. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur getrennten Abstimmung des Anoden- und des Kathodenraumes, z. B. in Form von angesetzten Metallrohren veränderbarer Länge, vorgesehen sind.