DE808130C

DE808130C - Device for generating, amplifying or modulating waves with a wavelength of the order of a few decimeters or less

Info

Publication number: DE808130C
Application number: DEP52222A
Authority: DE
Inventors: Gesinus Diemer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-08-19
Filing date: 1949-08-17
Publication date: 1951-08-23

Description

Vorrichtung zur Erzeugung, Verstärkung oder Modulation von Wellen mit einer Wellenlänge von der Ordnung von einigen Dezimetern oder weniger Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung, Verstärkung oder Modulation von Wellen mit einer Wellenlänge von einigen Dezimetern oder weniger, die eine elektrische Entladungsröhre des Laufzeittyps enthält. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine elektrische Entladungsröhre zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung.Device for generating, amplifying or modulating waves having a wavelength of the order of a few decimeters or less The invention relates to a device for generating, amplifying or modulating of waves with a wavelength of a few decimeters or less that constitute an electrical Includes run-time type discharge tube. The invention further relates to an electrical discharge tube for use in such an apparatus.

Die bekannten Laufzeitröhren enthalten eine zylindrische Spirale, innerhalb deren ein Elektronenbündel wandert. Der Nachteil ist der, daß das lineare Elektronenbündel nur wenig Strom führen kann, so daß sich mit der Röhre keine großen Energien erzeugen lassen. Außerdem ist ein starkes Magnetfeld zur Bündelkonzentration erforderlich. Die Erfindung schafft nun eine Laufzeitröhre eines anderen 1@yps, die mit großem Strom arbeiten kann und auch noch andere Vorteile hat.The known travel time tubes contain a cylindrical spiral, within which an electron beam moves. The disadvantage is that the linear Electron bundles can carry only a small amount of current, so that there are no large ones with the tube Let energies be generated. In addition, a strong magnetic field is used to concentrate the bundle necessary. The invention now creates a time-of-flight tube of another 1 @ yps, which can work with large currents and also has other advantages.

Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung, Verstärkung oder Modulation von Wellen mit.einer Wellenlänge in der Ordnung von einigen Dezimetern oder weniger, die mit einer elektrischen Entladungsröhre des Laufzeittyps versehen ist, enthält diese Röhre gemäß der Erfindung eine zylindrische Kathode, ein oder mehrere Steuer und/oder Schirmgitter und, diese umgebend, eine gitterförmige Elektrode, deren Ouerschnitt senkrecht zur Achse der Kathode eine Spirale ist.In a device for generating, amplifying or modulating Waves with a wavelength in the order of a few decimeters or less, which is provided with a time-of-flight type electric discharge tube this tube according to the invention has a cylindrical cathode, one or more controls and / or screen grids and, surrounding them, a grid-shaped electrode, the cross-section of which is a spiral perpendicular to the axis of the cathode.

Damit die radiale Ausdehnungsgeschwindigkeit des Elektronenbündels und der Welle gleich sind, muß das Verhältnis zwischen Umfang und Steigung der Spirale einen konstanten Wert haben, und diese Bedingung wird nur durch eine logarithmische Spirale erfüllt. Zweckmäßig wird die spiralförmige Elektrode also in Form einer logarithmischen Spirale ausgebildet. Hierbei werden die, Öffnungen in der spiralförmigen Gitterelektrode derart angebracht, daß die Öffnungen in den verschiedenen Windungen, von der Kathode aus gesehen, hintereinander und in der Verlängerung der Öffnungen in Steuer- undloder Schirmgittern liegen.Thus the radial expansion speed of the electron bundle and the shaft are equal, the ratio between the circumference and the pitch of the spiral must be have a constant value, and this condition is just going through fulfills a logarithmic spiral. The spiral electrode is expedient thus designed in the form of a logarithmic spiral. Here are the, openings mounted in the spiral grid electrode so that the openings in the different turns, seen from the cathode, one behind the other and in the Extension of the openings in control and / or screen grids.

Vorzugsweise wird die Anfangssteigung der Spirale klein im Verhältnis zum Anfangsradius bemessen, wobei das günstigste Verhältnis zwischen dem Innen-und Außenradius gleich e, die Grundzahl der natürlichen Logarithmen, ist. Die Spirale erfüllt dabei die Gleichung in der a die Anfangssteigung, ri der Anfangsradius, y" der Radius der n-ten Windung und n (eine ganze Zahl oder eine Bruchzahl) die Zahl der durchsetzten Windungen vom Anfang an angibt. Beträgt die Spannung der spiralförmigen Elektrode in bezug auf die Kathode Y Volt, so gilt für die Maximalzahl der Windungen, bei der noch angemessen mit der Röhre gearbeitet werden kann, n."x #- 8oV-'/=.The initial pitch of the spiral is preferably dimensioned to be small in relation to the initial radius, the most favorable ratio between the inner and outer radius being equal to e, the basic number of the natural logarithms. The spiral satisfies the equation where a is the initial pitch, ri is the initial radius, y "is the radius of the nth turn and n (an integer or a fraction) is the number of turns through which it has passed from the beginning. Is the voltage of the spiral electrode with respect to the cathode Y volts, then n. "X # - 8oV - '/ = applies to the maximum number of turns at which the tube can still be used appropriately.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i ein Querschnitt durch die Röhre senkrecht zur Achse des Elektrodensystems und Fig.2 einen senkrechten Querschnitt, teilweise in Ansicht, durch die Röhrenachse darstellt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in FIG. i a cross section through the tube perpendicular to the axis of the electrode system and FIG. 2 shows a vertical cross section, partly in elevation, through the tube axis represents.

Die Röhre ist in zweifacher Vergrößerung der natürlichen Größe dargestellt.The tube is shown enlarged twice its natural size.

In den Figuren bezeichnet i die Glaswand der Röhre, in dei en Achse eine zylindrische Glühkathode 2 mit einem Durchmesser von 5 mm angeordnet ist. Die Glühkathode ist umgeben von einem Steuergitter 3 und einem Schirmgitter 4. Die spiralförmige Elektrode ist mit 5 bezeichnet und besteht aus sechs schmalen olybdänstreifen 7, die um acht Reihen von Halte-T stäben zu einer logarithmischen Spirale aufgewickelt sind. Die Haltestäbe der spiralförmigen Elektrode liegen, von der Kathode aus gesehen, hinter den Stäben der Steuer- und Schirmgitter, die mit kreisförmigen Ringen versehen sind, die den Bändern 7 entsprechen. Der Anfangsradius der Spirale beträgt 9 mm und die Anfangssteigung i,i mm. Die spiralförmige Elektrode erhält während des Betrietes eine Spannung von io o V in bezug auf die Kathode, und die Anode 6 erhält eine Spannung von ebenfalls ioo V. Die Anode 6 wird von einem zylindrischen Metallring gebildet. Die Röhre soll Schwingungen mit einer Wellenlänge von etwa 30 cm erzeugen.In the figures, i denotes the glass wall of the tube, in the axis of which a cylindrical hot cathode 2 with a diameter of 5 mm is arranged. The hot cathode is surrounded by a control grid 3 and a screen grid 4. The spiral electrode is denoted by 5 and consists of six narrow olybdenum strips 7, which are wound around eight rows of holding T bars to form a logarithmic spiral. The holding rods of the spiral electrode are, as seen from the cathode, behind the rods of the control and screen grids, which are provided with circular rings which correspond to the bands 7. The starting radius of the spiral is 9 mm and the starting pitch i, i mm. During operation, the spiral-shaped electrode receives a voltage of 10 o V with respect to the cathode, and the anode 6 also receives a voltage of 100 V. The anode 6 is formed by a cylindrical metal ring. The tube should generate vibrations with a wavelength of about 30 cm.

Claims

PATENT CLAIM: i. Device for generating, amplifying or modulating of waves with a wavelength of the order of a few decimeters or less, containing an electric discharge tube of the transit time type, characterized in that that this tube consists of a cylindrical cathode, at least one cylindrical Grid and a grid-shaped electrode surrounding this consists, for which Tube axis vertical cross section is a spiral, with an anode the electrode system surrounds.

2. Tube for use in a device according to claim i, characterized in that that the openings in the successive turns of the spiral from the cathode as seen in the extension of the openings in the cylindrical grid (s) lie..

3. Tube for use in a device according to claim i, characterized characterized in that the spiral is a logarithmic spiral.

4. Tube for use in a device according to claim i, characterized in that the initial slope is small in relation to the initial radius.

5. Tube for use in a device according to claim i, characterized in that the radius r "for the n-th turn satisfies the relationship r" = rie a ", in which a is the initial pitch and ri is the initial radius of the spiral-shaped Eleky trode is.

6. Tube for use in a device according to claim i, characterized in that the ratio between the largest and the smallest radius of the spiral equals e, the base number is of natural logarithms.

7. Tube for use in a device according to Claim i, characterized in that between the total number of turns n. and the operating voltage V of the spiral electrode has the relationship ia = 8o V - '% = consists.