DE756515C - Magnetfeldroehre - Google Patents

Description

• Magnetfeldröhre Die Erzeugung von Schwingungen sehr hoher Frequenz und großer Lenstung wird bekanntlich sbark beeinträchtigt durch die sogenannte Rückheizung bzw. Aufheizung -der Kathode durch aufprallende Elektronen.
• Man hat daher vorgeschlagen, die Kathode entweder außerhalb des eigentlichen. Erntla@d!ungsraarmes anzuordnen oder sie durch besondere Sohutzgitter zu schützen. Beide Maßnahmen, verhindern zwar bis zu .einem gewissen Grad die Rückheizung, verringern aber gleichzeitig auß'erordienblich stark .dien Wirkungsgrad der Schwingungserzeugun g.
• Diese Nachteile vermeidet man durch eine Anordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß gemäß der die im Raum zwischen einer Anode und einer Hilfselektrode, die parallel oder konzentrisch dazu liegt, vor sich. gebende die von einer oder mehreren in der Nähe der Hilfselektrode befindlichen Kathoden ausgeht, deren gesamte emittierende Fläche im Verhält. nis zur Hilfselektrodenfläche klein ist, durch entsprechende, an die Kathode und an die Hilfselektrode angelegte kleine positive oder negative, im allgemeinen verschiedene Gleichspannungen beeinfluß , vorzugsweise zykloidisch verläuft.
• Es ist an sich bekannt, bei Magnetfeldröhren, eine Hilfselektrode vorzusehen, die konzentrisch. zur Kathode und zu den Anodensegmenten liegt und in der Nähe der Kat!hode angeordnet ist. Hierbei bestehen. Hilfselektrode und Kathode aus zwei Drähten, die in Form einer zweigängigen Wendel angeordnet sind. Mi,t einer derartigen Anordnung kann aber die Gefahr der Rückheizung bei Magnetfeldröhren nicht beseitigt werden, da das Flächenverhältnis zwischen .Kathodie und Hilfselektrode nicht a.usre)ielienid klein genug ist.
• Der Grundgedanke der gekennzeichneten Anordnung kann am besten aus der sch ematischen Darstellung gemäß Abb, i erkannt werden. Hierin: bedeuten Ai bis A4 die Anodenteile, die alle dieselbe hohe positive Gleichspannung, z. B. von. einier Batterie BA, erhalten und die außerdem wechselwei-s,e an einen Schwingkreis LC angeschlossen sind.. An diiesen Schwiiiglzre:i-s w -ird im Sc'hwingungszus:tand, Hochfreduenzenergie abgegeben. oder im nicht schwingenden Zustand, z. B. bei Fremderregung, Energie zugeführt. S ist die Hilfselektrode, deren Fläche parallel zu der Fläche der Anodenteile liegt. Die Kathode K ist in: nächster Nähe der Hilfselektrode. S angeordnet. Hilfselektrode S und! Kathode erhalten; regelbare kleine negative oder positive Gleiehspannungen, die im allgemeinen voneinander verschieden sind. Zwischen der Hilfselektrode S und den Anoden A i bis A4 liegt also ein elektrisches Feld, und senkrecht dazu soll ein magnetisches Gleichfeld H wirken. Die von der Kathode austretenden Elektronen beschreiben unter .dem Einfluß der beiden Felder in dem gezeichneten Fall, Zykloidenbahnen b. Bei entsprechender Einstellung der Spannungen und entsprechender Anordnung der Kathode kann man verhindern, d!a,ß Elektronen in merklicher Zahl auf die Hilfselektrode S auftreffen. Sie ist außerdem außerordentlich hoch belastbar und dient nur zur Felderzeugung und nicht zur Emission. Auf die Kathode können in dem gezeichneten Fall überhaupt keine Elektronen auftreffen. Diese gelangen vielmehr schließlich auf die Auffangelektrode F. Die Schwingungserzeugung in einer solchen Anordnung erfolgt in bekannter Weise durch Energieabgabe der periodisch fortschreitenden Elektronen an den Schwingkreis LC. Zweckmäßig wird .eine solche Röhre zylindrisch gebaut gemäß Abb.2. Hierdurch erhält man epizyklaidisch e Elektronenbahnen. Außerdem ist es zweckmäßig, die Auffangelei<trode F zu verkleinern und mit der Hilfselektrodie S zu verbinden. Sie hat hier nur den Zweck, die Kathode vor mehrfach umfaufenden Elektronen zu schützen. An sich ist die Auffangelektrode nicht erforderlic'b, da die Anzahl der me'hrfac'h umlaufenden Elektronen, die zufällig an dien Ort der Kathode gelangen, einen außerordentlich geringen Bruchteil der gesamten Emission darstellt. Ferner kann die Hilfselektro,d"e S als Drahtgitter ausgebildet werden, welches bei entsprechender negativer Vorspannung keine zurücklaufenden Elektronen aufnimmt. In diesem Fall kann außer den in Abb. i gezeichneten Elektroden hier noch nach Abb. a im Innern der Elektrode S eine Steuerelektrode P angeordnet werden. Hierbei wird das Potential der Steuerelektrodv P dem Durchgriff der Anodenspannung durch das Gitter entsprechend eingestellt, so daßzweckmäßig diieLeitbalinderEpizykloiden der Elektronen: unmittelbar vor der Hilfselektrode S verläuft.
• Eine weitere Ausführu.ngsmöglicbkeit zeigt Abb. 3, bei der die Elektronen Hypozykloiden beschreiben. In diesem Fall sind ein-facb die Rollen von. Außen- und Innenzylinder vertauscht. Selbstverständlich kann auch die Hilfselektrode S in. einzelne Teile unterteilt sein wie die Anode und ebenfalls mit einem Seliwingungskreis, z. B. wie in Abb. 4, verbundjen@ sein. Vorzugsweise wird diese Schaltung zur Fremderregung und Verstärkung benutzt, indem die Steuerspannung z. B. den Hilfselektroden zugeführt wird und die verstärkte Spannung an den Anodenteilen abgenommen wird. Hierbei läßt sich durch entsprechende räumliche Anordnung eine beliehige Phasenbeziebung zwischen Steuerspannung und verstärkter Spannung und damit eine Entkopplung zwischen beiden erzielen. An Stelle des Steuerzylinders P kann auch eine weitere Kathode benutzt werden.
• Abb. 5 zeigt eine Ausführung, bei der mehrere Kathoden benutzt werden. Hier liegen die Kathoden z. B. etwas versenkt in der 'Elektrode S, und die Elektronen werden mittels eines Steuergitters G in den Entladu.ngsraum zwischen Elektrode .1' und Anode A hineingesteuert.
• Bei der neuen Magnetfeldröhre kann sowohl die Rolfkreisenergie der Elektronen als auch die Leitbahnenergie zur Schwi.ngungserzeugting ausgenutzt werden, wie in den Abb. i bis 5 angedeutet wurde. Der Vorteil ist hierbei, da.ß diese Arbeitsweise auch mit einer Zweischlitzröhre oder sogar mit einer einfach geschlitzten Röhre möglich ist, was bisher nicht der Fall war. Ein weiterer Vorteil dieser Röhre liegt in der außerordentlich hohen Belastungsfähigkeit infolge der Möglichkeit, größere Durchmesster anzuvendfen. Auch läßt sich bei dieser Röhre in einfachster Weise eine Modulation der Sc!hwingunigen durch Beeinflussung mietels der Hilfselektroden durch:-führen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetfeldröhre mit einer geschlitzten oder un;geschliftzten Anode in ebener Anordnung oder auf einem Zylinder liegend mit einer parallel bzw. konzentrisch dazu liegenden Hilfsielektrode, dadurch gejkennz,eiehineb"d'aß die im Raum zwischen der Anode und der Hilfselektrode erfolgende Elektronenbewegung, die von einer oder mehreren in der Nähe der Hilfselektrode befindlichen Kathoden ausgeht, deren gesamte emittierende Fläche im Verhältnis zur Hi.lfsel-ektro@de klein isst, durch entsprechende, an die Kathode und an,die Hilfselektrode angelegte kleine positive oder negative, im allgemeinen verschiedene Gleichspannungen beeinflußt, vorzugsweise zykloidisch verläuft.
2. 2. Magnetfeldröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs elektrode parallel zur Symmetrieachse bzw. Richtung des magnetischen Feldes geschlitzt ist und daß die Kathode vorzugsweise unmittelbar über dem Schlitz parallel zu diesem angeordnet ist.
3. 3. Anordnung nach. Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden, gitterförmig ausgebildet und ebenso, wie die Anoden unterteilt (geschlitzt) und in entsprechender Weise mit Schwingkreisen verbunden sind. Magnetfeldröhre nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß außer den Hilfselektroden eine weitere Steuerelektrode innerhalb der Hilfselektrodenfläch en vorgesehen ist. 5. Magnetfefdröhre nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, diaß eine Mehrzahl von Kathoden (K i bis K4, Abb. 5), jede für sich, in einer Vertiefung der Hilfselektrode (S, Abb. 5) liegt und daß die Vertiefung durch ein Gitter (G, Abb. 5) überbrückt ist. 6. Magnetfeldröhre nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (S, Abb. 3) die Anodenteile (A i bis. A 4, Abb. 3) umschließt. 7. Magnetfeldröhre nach Anspruch 1 biis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (S, Abb.2) mit einem Steg oder Ansatz (F, Abb. 2) versehen ist, der die Kathode vor rücklaufenden Elelctroden schützt. Zur Abgrenzungdes Erflndungsgbgenstan@ds vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschrift Nr. 146 64q.; französische Patentschriften Nr. 756 969, 757011.