DE730623C

DE730623C - Magnetfeldroehre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen

Info

Publication number: DE730623C
Application number: DEE47563D
Authority: DE
Inventors: Adolf Helbig
Original assignee: Electricitaets Gesellschaft Sanitas mbH
Current assignee: Electricitaets Gesellschaft Sanitas mbH
Priority date: 1935-11-02
Filing date: 1935-11-02
Publication date: 1943-01-14

Description

Magnetfeldröhre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen Die Erfindung bezieht sich auf Magnetfeldröhren zur Erzeugung ultrakurzer Wellen. Es handelt sich dabei im wesentlichen um Röhren mit einem in bekannter Weise aus vier oder mehr Segmenten bestehenden Anodenzylinder, einer zweckmäßig' außerhalb des Anodenfeldes angeordneten Glühkathode und einem-bei hochfrequentem Nullpotential der Kathode nur an die Segmente angeschlossenen Lechersystem.
Die Erfindung besteht darin, daß innerhalb der Röhre in symmetrischem Aufbau je zwei benachbarte Segmente durch eine Selbstinduktion miteinander verbunden: sind und hierdurch auf die Elektronenbewegung 'abgestimmte Schwingungskreise entstehen, wobei zwei benachbarten Kreisen ein Teil ihrer Selbstinduktion gemeinsam ist.
Die Vorteile der Magnetfeldröhre gemäß der Erfindung bestehen in der für die Erzielung einer tunlichst hohen Betriebsfrequenz bedeutungsvollen gedrungenen Form des Röhrenaufbaues und in der für eine wirkungsvolle Energieauslc#opplung wichtigen Kopplung der durch die Segmente und die Verbindungsbügel :geschaffenen SchNvingungskreise sowie in der aus den Abbildungen ersichtlichen Vereinfachung der konstruktiven Ausbildung -der Röhre.
Zweckmäßig werden die Selbstinduktionen mit den Anodensegmenten zu einem starren Gebilde, z. B. einem Ring mit Radialstücken, zusammengeschlossen, wobei die Endflächen der Radialstücke den Anodenzylinder bilden.« Das Ganze kann aus einem einzigen Metallstück hergestellt, insbesondere gegossen sein. Eine gewisse Variation der Wellenlänge ist durch Veränderung der Kapazität der Lecherleitungen zueinander möglich.
Dieses ganze Gebilde kann in bekannter Weise vollkommen in ein :evakuiertes Glasgefäß eingeschlossen sein. Es kann aber auch der Ring einen Teil der Wandung bilden, z. B. in der Weise, daß an den. Ring auf beiden Seiten Isolierflächen, z. B. Glaswölbungen, vakuumdicht angesetzt werden. Diese Wölbungen dürfen nicht zu stark sein, da ja senkrecht zur Ringfläche das Magnetfeld wirken muß und mit der Entfernung der Pole voneinander ja auch die Stärke des Magneten zunehmen muß. Bei geringer Ringhöhe und nach der Mitte hin zunehmender Höhe der Radialstücke, so daß die erforderliche Anodenzylinderlänge vorhanden ist, entsteht bei schwach gewölbter Glasabdeckung eine flache, diskusähnliche Magnetfeldröhre.
i Zwecks Erhöhung der Leistung der Röhre, insbesondere für therapeutische Zwecke, empfiehlt es sich, den Ring mit den Anodensegmenten als Hohlkörper auszubilden, so daß, wie es an sich bei Magnetfeldröhren bekannt ist, eine Kühlflüssigkeit hindurchgeschickt «-erden kann. Als Zu- und Ableitung für die Kühlflüssigkeit kommen die Lecherleitungen oder auch bei in die Glaswand eingeschmolzenem Ring in deni Spannungsnullpunkten des Ringes angesetzte Rohre in Frage.
Der Gegenstand der Erfindung ist beispielsweise in den Abbildungen dargestellt. Die Abb. i bis 3 zeigen das System der Röhre in einem Ring in Seitenansicht (teilweise ausgebrochen), Draufsicht und in einem Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i, wobei nur die Innenteile dargestellt sind. Die Abb.:I und 5 zeigen ein im Prinzip gleiches System, wobei der Ring einen Teil der vakuumdichten Hülle bildet, mit Wasserkühlung, im Schnitt der Seitenansicht und in Draufsicht.
In .den Metall-, insbesondere Kupferring i sind, um go° gegeneinander versetzt, vier Radialstücke -2, ebenfalls aus Kupfer, eingesetzt, deren Endflächen 3 den Anodenzylinder der Röhre bilden. Die beiden sich gegenüberstehenden Radialstücke sind jedesmal durch einen Bügel ,. bzw. 5 miteinander verbunden, und an die dadurch entstehenden beiden Systeme sind die Lecherleitungen (i angeschlossen, die gleichzeitig als Zuführung für die Anodenspannung dienen. Unter Berücksichtigung der Kapazität der Lecherleitungen und der Anodensegmente zueinander sind der Durchmesser des Ringes i und. die Länge der Radialstücke 2 so gewählt, daß die Selbstinduktion zwischen denbenachbarten Segmenten etwa einer halben Wellenlänge entspricht, also die Anodensegmente im Spannungsbauch liegen. Die zugehörigen Spannungsnullpunkte liegen auf dem Ring in der Mitte zwischen den Radialstücken.
An dem einen Ende des Anodenzylinders ist außerhalb des Anodenfeldes die Glühkathode 7 in Gestalt einer bifilaren Spirale angeordnet. Als Stromzuführung zur Kathode dienen die Leitungen B. Die Elektronen «-erden durch das Anodenfeld in den Zylinder 3 hineingezogen und beschreiben im Zylinder unter Einwirken des Anodenfeldes und des in Richtung des Zylinders wirkenden Magnetfeldes wendelförmige Bahnen, bis sie auf eines der Anodensegmente auffallen. Ein Ausbrechen der Elektronen nach der anderen Seite hin ist durch eine auf dem Potential des Glühfadens befindliche Schutz-Scheibe g unmöglich gemacht.
In den Abb.4 und 5 ist ein im Prinzip gleiches System mit einem Ring io, Radialstücken i i mit Endflächen 12, Verbindungsbügeln 13, 14, einer Glühkathode 1 > und zwei Schutzscheiben 16, 1; an den beiden Enden des Anodenzylinders dargestellt. Der Innenraum des Ringes ist nach beiden Seiten durch an ihn angeschmolzene Glaswölbungen 18, ig vakuumdicht abgeschlossen. Der Ring bildet also einen Teil der Gehäusewand. Die Lecherleitungen 2o sind aus vakuumtechnischen Gründen über Drähte 21 mit den Anodensegmenten 12 verbunden. Dadurch, daß die Höhe des Ringes io gering gewählt ist und die Höhe der Radialstücke i i von außen nach innen nur mäßig zunimmt, ist es möglich, bei langem Anodenzylinder den Mittelabstand zwischen den beiden Glaswölbungen, wo die Pole des Magneten anzuordnen sind, verhältnismäßig gering zu halten.
Um die Anodensegmente kühlen zu können, sind die Radialstücke i i und der Ring io ausgehöhlt und mit Rohren 22 versehen. Die Rohre 22 führen das Wasser bis an die Anodenflächen heran, während die Höhlung um die Rohre herum als Rückleitung dient, was in der Abb.5 durch Pfeile angedeutet ist. Der Anschluß der Flüssigkeitsleitungen an den Ring erfolgt duch koaxiale Rohre 22, 23, die in den Spannungsnullpunkten des Ringes angesetzt sind. In einem anderen Spannungsnullpunkt des Ringes ist ein Isolierstück 24 eingesetzt,* durch das die Heizleitungen 25 für die Glühkathode in die Röhre eingeführt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetfeldröhre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen mit aus vier oder mehreren Segmenten bestehenden Anodenzylinder, einer zweckmäßigerweise außerhalb des Anodenfeldes angeordneten Glühkathode und einem bei hochfrequentem Nullpotential der Kathode nur an die Segmente angeschlossenen Lechersystem, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Röhre in symmetrischem <Aufbau je zwei benachbarte Segmente durch eine Selbstinduktion miteinander verbunden sind und hierdurch auf die Elektronenbewegung abgestimmte Schwingungskreise entstehen, wobei zwei benachbarten Kreisen ein Teil ihrer Selbstinduktion gemeinsam ist.
2. Magnetfeldröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den einzelner Segmenten liegenden Selbstinduktionen zu einem starren Gebilde, z. B. einem Ring mit in ihm befestigten, bei ihrem Zusammentreffen in der Mitte des Ringes den Anodenzylinder bildenden Radialstücken, zusammengeschlossen sind.
3. Magnetfeldröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring mit den Radialkörpern aus einem Stück hergestellt, insbesondere gegossen ist. q..
Magnetfeldröhre nach Anspruch :2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Ringes vakuumdicht abgeschlossen ist.
5. Magnetfeldröhre nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß bei gegebener Längsausdehnung des Anode-Kathode-Systems die Höhe des Ringes unter Berücksichtigung der erforderlichenWölbung der abschließenden Glashülle so gewählt ist., daß die Abmessung des Glasgefäßes in Richtung,der Längsachse des Anodenzylinders möglichst klein ist.
6. Magnetfeldröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Radialkörper des Ringes vom Ring zum Anodenzylinder hin zunimmt.
7. Magnetfeldröhre nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Kühlung der Anodensegmente, z. B. durch eine umlaufende Flüssigkeit, der Ring mit den Radialkörpern hohl ausgebildet bzw. mit Bohrungen versehen ist. B. - Magnetfeldröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecherleitungen als Hin- und Rückleitung für das Kühlmittel dienen. g. Magnetfeldröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ring im Spannungsnullpunkt, also in der Mitte zwischen zwei Radialkörpern, zweckmäßigerweise koaxiale Rohre für die ZuundAbleitung des Kühlmittels angebracht sind.