DE841766C - Device for generating electrical vibrations with a wavelength of the order of 1 cm to 1 m - Google Patents

Device for generating electrical vibrations with a wavelength of the order of 1 cm to 1 m

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DE841766C
DE841766C DEN3392A DEN0003392A DE841766C DE 841766 C DE841766 C DE 841766C DE N3392 A DEN3392 A DE N3392A DE N0003392 A DEN0003392 A DE N0003392A DE 841766 C DE841766 C DE 841766C
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DE
Germany
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strips
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discharge tube
wavelength
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DEN3392A
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Bernardus Bastiaan Van Iperen
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H01J25/34—Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/36—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/38—Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and without magnet system producing an H-field crossing the E-field the forward travelling wave being utilised
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
    • H01J23/28—Interdigital slow-wave structures; Adjustment therefor

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

Die Erfindung berieht sich auf eine Vorrichtung mit einer elektrischen Entladungsrohre zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen mit einer Wellenlänge von der Größenordnung von ι cm- bis ι m. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine elektrische Entladungsröhre zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a device with an electrical discharge tube for generation electromagnetic waves with a wavelength of the order of ι cm- to ι m. The invention further relates to an electrical discharge tube for use in such a discharge tube Contraption.

Es ist bereits bekannt, elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von der Größenordnung einiger Zentimeter bis einiger Dezimeter mit Hilfe einer elekrischen Entladungsröhre zu erzeugen, in der sich ein Elektronenbütidel längs der Achse eines wendeiförmigen Leiters bewegt und mit einer Welle auf der Wendel in Wechselwirkung ist. Bei dieser Röhrenart hält es im allgemeinen schwer, eine bestimmte Frequenz aufrechtzuerhalten, da es verschiedene Frequenzen gibt, für die das elektromagnetische Feld längs der Röhrenachse sinusförmig ist. Diese Frequenzen liegen dicht zusammen und treten etwa bei der gleichen Spannung ao auf.It is already known electromagnetic waves with a wavelength of the order of magnitude a few centimeters to a few decimeters with the help of an electric discharge tube, in which has an electron butidel along the axis of a helical conductor moves and interacts with a shaft on the helix. at this type of tube generally holds it difficult to maintain a given frequency since it there are different frequencies for which the electromagnetic field is sinusoidal along the tube axis is. These frequencies are close together and occur at approximately the same voltage ao on.

Die Erfindung bezweckt, den vorerwähnten Nachteil zu beseitigen.The invention aims to eliminate the aforementioned disadvantage.

Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen von der Größenordnung von as τ cm bis ι m mit einer elektrischen Entladungsröhre wird gemäß der Erfindung ein Ekktronenbündel durch Öffnungen in einer Anzahl quer zur Bewegungsrichtung des Elektrooenbündels stehender Streifen hindurchgerührt, die annähernd gleiche Abstände voneinander haben und abwechselnd mit zwei Leitern verbunden sind, die sich in der Be-In a device for generating electromagnetic Waves of the order of as τ cm to ι m with an electric discharge tube is according to the invention a Ekktronenbündel through openings in a number across the Direction of movement of the Elektrooenbündels standing Stirred strips that have approximately the same distance from each other and alternate with two ladders are connected, which are located in the

wegungsrichtung des Elektronenbündels erstrecket!,, wobei die Laufzeit der Elektronen zwischen.zwei aufeinanderfolgenden Streifen kleiner als die halbe Periode der erzeugten Schwingung ist. Dabei sollen die Gesamtlänge / des Schwingungssystems, die Wellenlänge X, die Geschwindigkeit der Elektronen in Volt V0 und die mittlere Anzahl Zwischenräume zwischen den Streifen auf den Leitern η dei^Be'-z i ehung /*VDirection of travel of the electron bundle extends! ,, whereby the transit time of the electrons between two successive strips is less than half the period of the generated oscillation. The total length / of the oscillation system, the wavelength X, the speed of the electrons in volts V 0 and the mean number of spaces between the strips on the conductors η dei ^ Be'-zi ehung / * V

500/500 /

_S> — _ „ _ 04 _S> - _ "_ 04

λ W0 λ W 0

entsprechen.correspond.

Die Schwingungsweise der zwei Leiter ist hierbei derart, daß sie als Ganzes in bezug aufeinander in Gegenphase schwingen. Das Feld gemäß der Bewegungsrichtung des Elektronenbündels ist dann annähernd sinusförmig mit konstanter Amplitude als Ortsfunktion. Es sind auch noch höhere Frequenzen möglich, bei denen das Feld gemäß der Bewegungsrichtung des Elektronenbündels annähernd sinusförmig ist, aber hierbei ist die Amplitude als Ortsfunktion -nicht konstant. Außerdem ist die diesen Frequenzen entsprechende Beschleunigungsspannung viel höher, da diese -y— proportional ist.The mode of oscillation of the two conductors is such that they as a whole relate to one another swing in antiphase. The field according to the direction of movement of the electron beam is then approximately sinusoidal with constant amplitude as a position function. There are also higher frequencies possible, in which the field according to the direction of movement of the electron beam is approximately is sinusoidal, but here the amplitude as a function of position is not constant. Besides, the Accelerating voltage corresponding to these frequencies is much higher, since it is -y- proportional.

In einem Schnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Elektronenbündels können die zwei Leiter zusammen ein Lechersystem bilden, das auf der von dem Elektronenbündel abgewendeten Seite gegebenenfalls kurzgeschlossen sein kann, so daß ein Lechersystem entsteht, das in einer zu den Strömen in diesem Lechersystem senkrechten Richtung ausgedehnt ist. Die Hochfrequenzströme darin bewegen sich also senkrecht zum Elektronenbündel. Es ist dabei nicht erforderlich, daß der Querschnitt senkrecht zur Längsachse dieses Systems rechtwinklig ist; er kann auch derart sein, daß ein rinnenförmiges Organ mit einem kreissektorförmigen oder anderen Querschnitt entsteht. Entsprechend des gegebenenfalls bestehenden Kurzschlusses ist die wirksame Länge des Lechersystems in einem zum Elektronenbündel senkrechten Querschnitt eine ungerade oder eine gerade Anzahl Viertelwellenlängen. Die beiden Leiter können auch von der Vorder- und Rückwand eines prismatischen Wellenleiters gebildet werden, die man als zwei mit den offenen Seiten gegeneinander angeordnete Lechersysteme von einer Viertelwellenlänge betrachten kann.In a section perpendicular to the direction of movement of the electron beam, the two conductors can come together form a Lechersystem, which on the side facing away from the electron bundle, if necessary can be short-circuited, so that a Lechersystem arises, which in one to the currents is extended in this Lechersystem perpendicular direction. The high frequency currents move in it so perpendicular to the electron bundle. It is not necessary for the cross-section to be perpendicular is perpendicular to the longitudinal axis of this system; it can also be such that a channel-shaped Organ with a sector-shaped or other cross-section arises. According to the eventual existing short circuit is the effective length of the Lechersystem in one to the electron bundle perpendicular cross-section an odd or an even number of quarter-wavelengths. the Both conductors can also be formed by the front and back walls of a prismatic waveguide, which are called two with the open sides can consider Lechersystems of a quarter wavelength arranged against one another.

Es ist auch möglich, den Kurzschluß beim Lechersystem verschiebbar auszubilden, und zwar außerhalb des Vakuumraums der Röhre, so daß die Röhre sich dann für veränderliche Frequenzen eignet. Gegebenenfalls kann innerhalb der Röhre das Lechersystem dabei trotzdem kurzgeschlossen sein, um die Streustrahlung herabzusetzen und die Eigenfrequenz zu steigern.It is also possible to design the short circuit in the Lechersystem to be displaceable, to be precise outside the vacuum space of the tube, so that the tube can then be used for variable frequencies suitable. If necessary, the Lecher system can nevertheless be short-circuited within the tube be to reduce the scattered radiation and increase the natural frequency.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der. Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsformen einer Röhre nach der Erfindung beispielsweise dargestellt sind.The invention is hereinafter based on the. Drawing explained in more detail in some embodiments a tube according to the invention are shown for example.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch das Elektrodensystem der Röhre nach der Erfindung; eines xRe-Fig. Ι is a longitudinal section through the electrode system of the tube according to the invention; one x re

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das gleiche"Elektrodensystem; dieFigure 2 is a cross-section through the same "electrode system; the

Fig. 3 bis 6 sind Querschnitte einiger Abwandlungen dieses Elektrodensystems, undFigures 3 to 6 are cross-sections of some modifications of this electrode system, and

Fig. 7 ist eine schaubildliche Skizze sonatorsystems einer Röhre nach der Erfindung.Fig. 7 is a diagrammatic sketch of a tube sonator system according to the invention.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Glühkathode mit 1 und eine Beschleunigungselektrode, zugleich Konzentfationszylinder, mit 2 bezeichnet^ Die beiden Leiter sind mit 3 und 4 bezeichnet und bilden die obere und die untere Wand eines prismatischen Wellenleiters mit Seitenwänden 5 und 6. Die Anode' ist mit 7 bezeichnet. An der oberen und an der unteren Wand 3 und 4 des prismatischen Wellenleiters sind eine Anzahl Streifen 8 bzw. 9 befestigt, die mit hintereinanderliegenden Aussparungen zum Durchlassen des Elektronenbündels versehen sind. Bei dieser Röhre ist η = 5 V2. In Fig. 3 sind die Streifen 8 und 9 an den zwei Leitern 11 und 12 befestigt, die durch einen dritten Leiter 10 verbunden sind, so daß ein rinnenförmiges Organ entsteht, das der Hälfte des in den Fig. 1 und 2 dargestellten prismatischen Wellenleiters entspricht. Das Elektrodensystem in Fig. 4 ist von dem in Fig. 3 dargestellten darin verschieden, daß zwei L-förmige Leiter derart zu einem rinnenförmigen Organ zusammengefügt sind, daß im Boden dieser Rinne nur eine kapazitive und keine leitende Verr bindung besteht.1 and 2 is a hot cathode with 1 and an acceleration electrode, at the same time concentration cylinder, denoted by 2 ^ The two conductors are denoted by 3 and 4 and form the upper and lower walls of a prismatic waveguide with side walls 5 and 6. Die Anode 'is denoted by 7. A number of strips 8 and 9 are attached to the upper and lower walls 3 and 4 of the prismatic waveguide and are provided with recesses lying one behind the other for the passage of the electron beam. For this tube, η = 5 V 2 . In FIG. 3, the strips 8 and 9 are attached to the two conductors 11 and 12, which are connected by a third conductor 10, so that a trough-shaped organ is formed which corresponds to half of the prismatic waveguide shown in FIGS . The electrode system in FIG. 4 differs from that shown in FIG. 3 in that two L-shaped conductors are joined together to form a trough-shaped organ that there is only a capacitive and no conductive connection in the bottom of this trough.

In Fig. 5 sind zwei Leiter 16 und 17 von einer verschiebbaren Kurzschlußbrücke 18 überbrückt, die außerhalb der Wand 19 der Vakuumröhre angeordnet ist. Die mit öffnungen versehenen langgestreckten Streifen sind mit 14 und 15 bezeichnet. Um unerwünschte Strahlung zu verhüten und die Eigenfrequenz zu steigern, kann gemäß Fig. 6 auch an der oberen Seite der Leiter 16 und 17 ein fester Kurzschluß 20 vorgesehen werden, wodurch die Abstimmbarkeit mit Hilfe der Brücke 18 nur wenig beeinträchtigt wird.In Fig. 5, two conductors 16 and 17 are of one displaceable short-circuit bridge 18 bridged, which is arranged outside the wall 19 of the vacuum tube is. The elongated strips provided with openings are denoted by 14 and 15. In order to prevent undesired radiation and to increase the natural frequency, according to FIG. 6 can also at the top of the conductors 16 and 17 a solid one Short circuit 20 are provided, whereby the tunability with the help of the bridge 18 is only slightly is affected.

Fig. 7 ist eine schaubildliche Skizze eines rinnenförmigen Organs 21 mit kreissektorförmigemQuerschnitt, an dessen Rändern abwechselnd Ringe 22 und 23 angeordnet sind.7 is a diagrammatic sketch of a channel-shaped organ 21 with a circular sector-shaped cross section; at the edges of which rings 22 and 23 are alternately arranged.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: I. Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mit einer Wellenlänge von der Größenordnung von 1 cm bis 1 m, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elekronenbündel durch öffnungen in einer Anzahl quer zur Bewegungsrichtung des Elektronenbündels stehender Streifen hindurchgeführt wird, die annähernd gleiche Abstände voneinander haben und abwechselnd mit zwei Leitern verbunden sind, die sich in der Bewegungsrichtung des Elektronenbündels erstrecken, wobei die Laufzeit der t»0 Elektronen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Streifen kleiner als eine halbe Periode der erzeugten Schwingung ist.I. Device for generating electrical vibrations with a wavelength of the order of magnitude of 1 cm to 1 m, characterized in that a bundle of electrons is passed through openings in a number of strips transverse to the direction of movement of the electron bundle, which are approximately the same spacing from one another and alternate with two conductors are connected which extend in the direction of movement of the electron beam, the transit time of the t » 0 electrons between two successive strips being less than half a period of the oscillation generated. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge / des »»5 Schwingungssystems, die Wellenlänge JL, die2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the total length / of the »» 5 oscillation system, the wavelength JL, the = η — ο,4= η - ο, 4 Elektronengeschwindigkeit in Volt V0 und die mittlere Anzahl Zwischenräume zwischen xlen Streifen auf den Leitern n, der BeziehungElectron velocity in volts V 0 and the mean number of spaces between xlen strips on conductors n, the relationship 5001 500 1 λ VV0 λ VV 0 entsprechen.correspond. 3. Entladungsröhre für eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter zu einem rinnenförmigen Organ zusammengefügt sind, in dem die Hochfrequenzströme annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung des Elektronenbündels verlaufen.3. Discharge tube for a device according to claim 1 or 2, characterized in that that the two conductors are joined together to form a channel-shaped organ, in which the high frequency currents are approximately perpendicular to the direction of movement of the electron beam get lost. 4. Entladungsröhre iür eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter von einander gegenüberliegen den Wänden eines prismatischen Wellenleiters gebildet werden. '4. discharge tube iür a device according to claim 1, characterized in that the two conductors are formed from opposite to each other the walls of a prismatic waveguide. ' •5. Elektrische Entladungsröhre für eine Vor- ao richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter durch eine senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen bewegbare, außerhalb der Röhre angeordnete Kurzschlußbrücke verbunden sind. as• 5. Electric discharge tube for a pre ao Direction according to Claim 1, characterized in that the two conductors are connected by a perpendicular to the direction of movement of the electrons movable, arranged outside of the tube short-circuit bridge are connected. as 6. Elektrische Entladungsröhre für eine Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter einen L-förmigen Querschnitt haben und derart einander gegenüber angeordnet sind, daß die Schenkel des L, mit denen keine Streifen verbunden sind, kapazitiv miteinander gekoppelt sind.6. Electrical discharge tube for a device according to claim i, characterized in that that the two conductors have an L-shaped cross-section and in such a way opposite one another are arranged that the legs of the L, with which no strips are connected, capacitive are coupled to each other. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings & 5056 6. & 5056 6.
DEN3392A 1950-01-19 1951-01-18 Device for generating electrical vibrations with a wavelength of the order of 1 cm to 1 m Expired DE841766C (en)

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