DE869243C

DE869243C - Electron discharge device with cavity resonator

Info

Publication number: DE869243C
Application number: DEP35332D
Authority: DE
Inventors: Bernard Joseph Mayo; Albert Frederick Pearce
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1941-12-16
Filing date: 1949-03-01
Publication date: 1953-03-02
Also published as: NL78636C; GB581895A; US2523776A; FR918040A; DE840123C; CH263441A; GB577530A

Description

Elektronenentladungsvorrichtung mit Hohlraumresonator Die Erfindung betrifft Elektronenentladungsvorrichtungen mit Hohlraumresonatoren, und zwar ausschließlich derienigen Art, welche außer dem Resonator ein reflektierendes Elektrodensystem aufweist, das geeignet ist, den Elektronenstrahl, nachdem dieser durch den Resonator gelangt ist, zurück in den Resonator zu reflektieren, so daß die Vorriclitung als Schwingungsgenerator wirken kann.Cavity Resonator Electron Discharge Device The invention relates exclusively to cavity resonator electron discharge devices of a kind which, in addition to the resonator, has a reflective electrode system which is suitable for the electron beam after it has passed through the resonator has reached to reflect back into the resonator, so that the Vorriclitung as Vibration generator can act.

Bei solchen Vorrichtungen wird der Resonator, welcher Toroid- oder eine andere geeignete Form, wie sie bisher vorgeschlagen wurde, besitzen kann, gewöhnlich auf einem positiven Potential von un-,eführ i ooo bis :2ooo Volt gegenüber der Kathode gehalten. Die E lektronen werden infolge des Feldes reflektiert, welches durch das reflektierende Elektrodensvstem errichtet wird, welches gewöhnlich eine einzelne reflektierende Elektrode aufweist, die auf einem negativen Potential von einigen hundert I Volt oder mehr gegenüber der Kathode gehalten wird. Der Strahl wird durch die Öffnungen in dem Resonator reflektiert, ohne auf die reflektierende Elektrode zu stoßen, und in dem Raum zwischen dem Resonator und der reflektierenden Elektrode wird die Geschwindigkeitsmodulation, welche dem Strahl beim Hindurchtreten durch den Resonator erteilt wird, in eine Dichtemodulation der Ladungsträger verwandelt. Bei dieser Art von Vorrichtungen sind im allgemeinen zwei Bedingungen zu erfüllen. Erstens muß die Zeit, welche die Elektronen benötigen, um von dem Mittelpunkt des Spaltes zwischen den Öffnungen in dem Resonator zu der reflektieren#den Region und zurück zum Resonator zu gelangen, derart sein, daß die Elektronen des dichtemodulierten Strahles in den Resonator in der richtigen Phase zurückgelangen. Diese Laufzeit wird 'gewöhnlich so bemessen, daß sie gleich 3/4) multipliziert mit der Periodendauer der Schwingungen ist, wobei n eine beliebige ganze Zahl ist, welche praktisch im allgemeinen kleiner als 6 ist. Zweitens muß das elektrische Feld in der reflektierenden Region so gestaltet sein, daß die Mehrzahl der Elektronen' tatsächlich durch den Resonator zurückreflektiert wird, andernfalls tritt eine Verminderung des Wirkungsgrades ein. Es ist daher ersichtlich, daß die Gestalt und die Abstände der an die reflektierende Region angrenzenden Elektroden in weitem Maß die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung im Betrieb bestimmen und daß die dem Resonator und der reflektierenden Elektrode zugeführte Spannung für eine gegebene Leistungsfähigkeit wechselweise voneinander abhängig'sin-d. So ist es für eine bestimmte, dem Resonator zugeführte Spannung möglich, der reflektierenden Elektrode verschiedene Spannungen zuzuführen, und umgekehrt, welche jeweils einen optimalen Wirkungsgrad ergeben. Der Wirkungsgrad hängt entscheidend von den tatsächlichen Spannungen ab, welche dem Resonator und der reflektier'enden Elektrode zugeführt werden, mit dem Erfolg, daß-, wenn eine bestimmte Resonatorspannung gewählt wird und die Spannung der reffektierenden Elektrode eingeregelt wird, um den optimalenWirkungsgrad für eine solche Resonatorspannung zu erhalten, irgendwelche geringen Änderungen dieser Spannungen eine Abnahme gegenüber dem optimalen Wirkungsgrad ergeben. Es wurde allgemein gefunden, daß, wenn eine dieser Spannungen erhöht wird, der optimale Wert .,der --anderen- Spannung. abnimmt, d. h. die Spannung sollte im entgegengesetzten Sinn geändert werden. Dies ist nachteili.-denn es ist ersichtlich, daß bei den üblicherweise verwendeten Speiseanordnungen eine Änderungder Speisespannung, beispielsweise- infolge einer zufälligen Schwankung in der Speiseleitung, welche die dem Resonator und der reflektierenden Elektrode zugeführte Spannung in gleichem Sinn beeinflußt, eine Verringerung des optimalen Wirkungsgrades bewirkt. - Bei überlagerungsempfängern ist es bekannt, automatische Frequenzregelung zu verwenden, welche dazu dient, den Empfänger mit einem gewünschten Sender abgestimmt zuhalten, indem die Frequenz des örtlichen Oszillators des Empfängers dadurch geregelt wird, daß ihm eine geeignete Regelspannung zugeführt wird. Wenn eine bekannte Entladungsvorrichtung der erwähnten Art als Generator für örtliche Schwingungen verwendet wird und wenn bei der genannten Vorrichtung automatische Frequenzregelung verwendet werden soll, wurde gefunden, daß die Vorrichtung im Betrieb infolge der Tatsache ungenügend ist, daß, wenn die Frequenz der Vorrichtung durch Variieren der der Vorrichtung zugeführten Spannung geändert wird, die erreichbare Leistung erheblich verringert wird. Bei den Vorrichtungen der erwähnten Art wird die Frequenz der erzeugten Schwingungen durch Ändern der Spannung des Resonators oder der refleiktierenden Elektronen bewirkt, so daß die Laufze-it der Elektronen vergrößert oder verringert wird.' Dies bewirkt, daß die Elektronenbündel den Spalt im Resonator in unrichtiger Phase bei der normalen Arbeitsfrequenz des Resonators durchschreiten und erzwungene Schwingungen in dem Resonator erzeugen, welche hinsichtlich der Frequenz von der normalen Arbeitsfrequenz abweichen. Je mehr die Spannung geändert wird, um so größer wird die Differenz der Frequenzen, und der Austausch von Hochfrequenzenergie zwischen dem Strahl und dem Resonator nimmt ab, was zu einer Verringerung der verfügbaren Leistung führt. Es ist wünschenswert, daß Vorrichtungen der erwähnten Art, wenn sie für automatische Frequenzregelschaltungen benötigt werden, die Eigenschaft aufweisen, dai für- eine gegebene Frequenzänderung, welche durch Ändern der dem Resonator oder dem reflektierenden Elektronensystem zugeführten Spannungen auftritt, die verfügbare Leistung so wenig als möglich abnimmt.In such devices, the resonator, which may be toroidal or other suitable shape as heretofore proposed, is usually held at a positive potential of about 10,000 to: 2,000 volts with respect to the cathode. The E lektronen are reflected due to the field, which is established by the reflective Elektrodensvstem which usually comprises a single reflective electrode, which is at a negative potential of several hundred volts or more I held against the cathode. The beam is reflected through the openings in the resonator without hitting the reflective electrode, and in the space between the resonator and the reflective electrode the velocity modulation imparted to the beam as it passes through the resonator becomes a density modulation of the charge carriers transformed. Two conditions generally apply to this type of device. First, the time it takes for the electrons to travel from the center of the gap between the openings in the resonator to the reflecting region and back to the resonator must be such that the electrons of the density modulated beam enter the resonator in the correct position Phase back. This transit time is usually measured in such a way that it is equal to 3/4) multiplied by the period of the oscillations, where n is any integer, which is generally less than 6 in practice . Second, the electric field in the reflective region must be designed so that the majority of the electrons are actually reflected back through the resonator, otherwise a reduction in efficiency occurs. It can therefore be seen that the shape and spacing of the electrodes adjacent the reflective region largely determine the operational performance of the device and that the voltage applied to the resonator and reflective electrode are interdependent for a given performance . For a specific voltage supplied to the resonator, it is possible to supply different voltages to the reflective electrode, and vice versa, each of which results in an optimal degree of efficiency. The efficiency depends crucially on the actual voltages which are fed to the resonator and the reflective electrode, with the result that, if a certain resonator voltage is selected and the voltage of the reflective electrode is adjusted, to achieve the optimum efficiency for such To obtain resonator voltage, any small changes in these voltages will result in a decrease from the optimum efficiency. It has generally been found that when one of these voltages is increased, the optimum value, the --other - voltage. decreases, d. H. the tension should be changed in the opposite sense. This is disadvantageous - because it can be seen that with the supply arrangements commonly used, a change in the supply voltage, for example as a result of a random fluctuation in the supply line, which influences the voltage supplied to the resonator and the reflective electrode in the same sense, a reduction in the optimum efficiency causes. - In case of superheterodyne receivers is well known, automatic frequency control to be used, which serves to hold the receiver tuned to a desired station by the frequency of the local oscillator of the receiver is controlled by providing a suitable control voltage is supplied to it. If a known discharge device of the type mentioned is used as a generator for local vibrations and if automatic frequency control is to be used in said device, it has been found that the device is insufficient in operation due to the fact that when the frequency of the device is changed by varying the the voltage supplied to the device is changed, the achievable power is significantly reduced. In the devices of the type mentioned, the frequency of the vibrations generated is brought about by changing the voltage of the resonator or of the reflecting electrons, so that the transit time of the electrons is increased or decreased. This has the effect that the electron bundles pass through the gap in the resonator in the wrong phase at the normal operating frequency of the resonator and generate forced oscillations in the resonator which differ in frequency from the normal operating frequency. The more the voltage is changed, the greater the difference in frequencies becomes and the exchange of high frequency energy between the beam and the resonator decreases, resulting in a reduction in the available power. It is desirable that devices of the type mentioned, if they are required for automatic frequency control circuits, have the property that for a given frequency change which occurs by changing the voltages applied to the resonator or the reflecting electron system, the available power as little as possible decreases.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Vorrichtung der erwähnten Art, um eine solche Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die dem Resonator und der reflektierenden Elektrode zugeführten Spannungen im gleichen-Sinn über einen größeren Bereich als bisher geändert werden können, ohne eine so große Verringerung des optimalen Wirkungsgrades zu verursachen, als sie bisher erzeugt werden würde. Sie ermöglicht es weiterhin, die Frequenz der erzeugten Schwingungen über einen großen Bereich zu ändern, ohne eine wesentliche Verringerung der verfügbaren Leistung in Kauf nehmen zu müssen, Es ist ersichtlich, daß, wenn Betriebsspannungen dem Resonater und dem reflektierenden Elektrodensystem zugeführt werden, ein Spannungsfeld :iw--i§chen dem Resonator und dem erwähnten System errichtet wird. Es wurde nun gefunden, daß dann, wenn man den Potentialgradienten in der Umgebung der zwischen dem Resonator und dem reflektierenden Elektrodensystem errichteten Nulläquipotentialfläche klein macht, die Betriebsspannungen in gleichem Sinn ' über einen größeren Bereich, als dies bisher möglich war, ohne eine große Verringerung des optimalen Wirkungsgrades geändert werden können. Weiterhin kann auch die Frequenz der erzeugten Schwingungen durch Spannungsä:nderung über einen großen Bereich geändert werden, ohne eine wesentliche Verringerung der verfügbaren Leistung zu verursachen.The invention aims to improve the device of the type mentioned in order to provide such a device in which the voltages applied to the resonator and the reflective electrode can be changed in the same sense over a wider range than before without such a great reduction in the optimum To cause efficiency than it would previously be generated. It also makes it possible to change the frequency of the generated vibrations over a wide range without having to accept a significant reduction in the available power.It can be seen that when operating voltages are supplied to the resonator and the reflective electrode system, a voltage field: iw - i§chen the resonator and the mentioned system is established. It has now been found that if the potential gradient in the vicinity of the zero equipotential surface established between the resonator and the reflective electrode system is made small, the operating voltages in the same sense ' over a larger range than was previously possible, without a large reduction in the optimal efficiency can be changed. Furthermore, the frequency of the generated vibrations can also be changed over a wide range by changing the voltage, without causing a significant reduction in the available power.

Gemäß der Erfindung ist ein Elektronenentladungssystem der erwähnten Art vorgesehen, bei welchem das Elektrodensystem derart ausgebildet und vorgespannt ist, daß der Potentialgradient in der Umgebung der Nulläquipotentialfläche, die siclf zwischen dem Resonator und dem reflektierenden Elektrodensystem ausbildet, wenn geeignete Betriebsspannungen dem Resonator und dem reflektierenden Elektrodensystem =geführt werden, klein ist, gegenüber den Stellen, die näher zu den genannten Elektroden liegen.In accordance with the invention, an electron discharge system is that mentioned Kind is provided in which the electrode system is designed and biased in such a way is that the potential gradient in the vicinity of the zero equipotential surface, the siclf forms between the resonator and the reflective electrode system, when suitable operating voltages to the resonator and the reflective electrode system = to be guided is small, compared to the places that are closer to the electrodes mentioned lie.

Eine - Elektronenentladungsvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Absatz wird im allgemeinen i zur Erzeugung von Schwingungen verwendet, Wie oben erwähnt, hat die Kleinheit des Potentialgradienten in der Umgebung der Nulläquipotentialfläche zur Folge, daß die Betriebsspannungen im Sinn über einen größeren Bereich geändert werden können als bisher, ohne eine so große Verringerung des optimalen Wirkungsgrades zu verursachen, und sie erlaubt auch, die Frequenz :der erzeugten Schwingungen über einen großen Frequenzbereich zu Ündern, ohne eine wesentliche Verringerung der verfügbaren Leistung zu verursachen. Es ist auch ersichtlich, daß, wenn eine Vorrichtung gemäß der Erfindung als Schwingungsgenerator verwendet wird, die Vorrichtung in einer Schaltung ohne kostspielige Spannungsstabilisierungsvorrichtungen verwendet werden kann, da die dem Resonator und dem reflektierenden Elektrodensystem zugeführten Spannungen beide im gleichen §inn innerhalb eines größeren Bereiches als bisher variieren können, ohne eine wesentliche Änderung des Wirkungsgrades der Vorrichtung zu verursachen. Es ist verständlich, daß in einem solchen Fall irgendeine zufällige Änderung der Speisespannungen, welche praktisch auftreten kann, beide Spannungen gleichzeitig beeinflussen und daher nicht eine wesentliche Änderung der Frequenz der erzeugten Schwingungen verursachen würde. Wenn t' zn jedoch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung benötigt wird, um bei einer automatischen Frequenzregelun,-ssehaltung verwendet zu werden, so wird es nötig sein, das entweder dem Resonator oder dem reflektierenden Elektrodensystem zugeführte Potential über einen recht weiten Bereich zu ändern, um den Oszillator zu zwingen, seine Schwingungsfrequenz zu ändern.A - electron discharge device the preceding paragraph is used, in general, i for generating vibrations according to, as mentioned above, the smallness of the potential gradient in the vicinity of the Nulläquipotentialfläche a result, the operating voltages in the sense of a wider range can be changed as far without causing such a great reduction in the optimum efficiency, and it also allows the frequency of the vibrations generated to be changed over a wide range of frequencies without causing a substantial reduction in the available power. It will also be seen that when a device according to the invention is used as a vibration generator, the device can be used in a circuit without expensive voltage stabilizing devices, since the voltages applied to the resonator and the reflective electrode system are both in the same sense within a greater range than can vary so far without causing a substantial change in the efficiency of the device. It will be understood that in such a case any accidental change in the supply voltages which may practically occur would affect both voltages simultaneously and therefore would not cause a substantial change in the frequency of the generated oscillations. If, however, a device according to the invention is required to be used in automatic frequency control, it will be necessary to vary the potential applied to either the resonator or the reflective electrode system over a fairly wide range in order to forcing the oscillator to change its frequency of oscillation.

Der erforderliche Potentialgradient in der Umgebung der Nulläquipotentialfläche kann in der Hauptsache durchVerwendting eines reflektierenden Elektrodensystems von geeigneter Form erhalten werden. Verschiedene Beispiele von für die Zwecke der Erfindung geeigneten Elektrodensystemen werden im folgenden ausführlich beschrieben.The required potential gradient in the vicinity of the zero equipotential surface can be achieved mainly by using a reflective electrode system of suitable shape can be obtained. Different examples of for the purpose of Electrode systems suitable for the invention are described in detail below.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.The subject of the invention is shown in the drawing by means of exemplary embodiments illustrated.

Fig. i ist eine Kurve, welche die Spannungsverteilung zwischen einem Resonator und der Nulläquipotentialfläche, zwischen Resonator und reflektierendem Elektrodensystem in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt; Fig. 2 zeigt eine Reihe von Kurven, welche das Verfiältnis zwischen der dem Resonator zugeführten Spannung und derjenigen der reflektierenden Elektrode veranschaulichen; Fig. 3 zeigt schematisch eine bekannte Ausführung einer Elektronenentladungsvorrichtung der Reflexklystronart; Fig. 4, 5 und 6 zeigen Elektronenentladungsvorrichtungen der Klystronart, welche zur Durchführung des Erfindungsgedankens verwendet werden; Fig. 7 zeigt schematisch die Schaltung eines Gberlagerungsempfängers mit einem automatischen Frequenzregelkreis.Fig. I is a graph showing the voltage distribution between a resonator and the zero equipotential surface, between resonator and reflective electrode system in a device according to the invention; Fig. 2 is a series of graphs showing the relationship between the voltage applied to the resonator and that of the reflective electrode; Fig. 3 schematically shows a known embodiment of a reflex klystron type electron discharge device; Figures 4, 5 and 6 show klystron type electron discharge devices which are used in practicing the inventive concept; Fig. 7 shows schematically the circuit of a superposition receiver with an automatic frequency control loop.

Wie oben erwähnt, entstehen die beiden wichtigen Resultate der Erfindung -' dadurch, daß man den Potentialgradienten in der Umgebung der Nulläquipotentialfläche klein macht. In Schaltungen der bekannten Art wird die Kathode des Klystrons gewöhnlich auf Nullpotential gehalten, der Resonator auf einem positiven Potential von iiooobiS 2000 Volt ge-enüber derKathode, und in Fällen, in denen das reflektierende Elektronensystem eine einzige reflektierende Elektrode aufweist, wird die letztere üblicherweise auf einem negativen Potential von ungefähr iooVolt oder mehr gegenüber der Kathode gehalten. Von der Kathode emittierte Elektronen werden durch den Spalt im Resonator gegen die reflektierende Elektrode geschleudert. Beim Passieren durch !den Resonator werden die Elektronen geschwindigkeitsmoduliert, und nachdem die geschwindigkeitsmodulierten Elektronen den Resonator passiert haben, werden sie infolge des zwischen dem Resonator und der reflektierenden Elektrode errichteten Feldes durch den Spalt im Resonator zurück reflektiert, wobei die Elektronen während ihres Durchganges ladungsdichtemoduliert werden und Schwingungen in dem Resonator erzeugen. Es ist verständlich, daß die Bezeichnung Nulläquipotentialfläche die Äquipotentialfläche bedeutet, welche das Potential der Kathode aufweist. Wenn so, wie dies möglich ist, die Kathode auf einem negativen Potential von iooo bis :2ooo Volt und der Resonator auf Nullpotential gehalten wird, so -wird die Null-äquipotentialfläche natürlich diejenige Fläche sein, welche das Kathodenpotential besitzt. Fig.,i der Zeichnung zeigt die Potentialverteilung P, welche längs der Achse der Vorrichtung zwischen der Nulläquipotentialfläche und dem Mittelpunkt des Spaltes in dem Resonator besteht, wobei die Spannungen als Ordinaten und die Entfernungen d von dem Nulläquipotential als Abszissen eingetragen sind. Der Mittelpunkt des Spaltes ist der Punkt, welcher in der Mitte zwischen denjenigen Flächen des Resonators liegt, welche den Spalt bestimmen. Wie oben erwähnt, besteht die Erfindung darin, daß man den Potentialgradienten in der Umgebung der Null,äquipotentialfläche klein macht. Wenn hier die Bezeichnung klein in Verbindung mit einem Potentialgradienten verwendet wird, so soll dies einen Potentialgradienten bedeuten, welcher das o,6fache oder weniger des durchschnittlichen Gradienten über den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Resonatorspaltes und der Nulläquipotentialfläche beträgt. Ohne Rücksicht auf die Größe des durchschnittlichen Gradienten zwischen dem Mittelpunkt des Resonatorspaltes und der Nullä#quipotentialfläche entstehen daher die wichtigen Ergebnisse der Erfindung dadurch, daß man den Gradienten in der Umgebung der Nulläquipotentialfläche das o,16fache oder weniger des mittleren Gradienten macht. In einer Vorrichtung, welche gegenüber Änderungen der Speisespanntingen weniger empfindlich sein soll, ist es zweckmäßig, und in einer Vorrichtung, welche für automatische Frequenzregelung verwendet wird, ist es notwendig, daß die Differenz zwischen dem Potential der Äquipotentialfläche und dem durchschnittlichen Potential zwischen der Nulläquipotentialfläche und dem Mittelpunkt des Resonatorspaltes nicht weniger als ein Drittel der gesamten Potentialdifferenz zwischen der Nulläquipotentialfläche und dem Mittelpunkt des Resonatorspaltes ist. Es ist je- doch zweckmäßig, daß der Gradient das o,4- bis 0,3fache des genannten durchschnittlichen Gradienten ist, und zweckmäßig ist die genannte Differenz größer als ein Drittel.As mentioned above, the two important results of the invention arise from making the potential gradient small in the vicinity of the zero equipotential surface. In circuits of the known type, the cathode of the klystron is usually held at zero potential, the resonator at a positive potential of 100,000 volts above the cathode, and in cases where the reflective electron system has a single reflective electrode, the latter is usually on held at a negative potential of approximately 100 volts or more with respect to the cathode. Electrons emitted by the cathode are hurled through the gap in the resonator against the reflective electrode. When passing through the resonator, the electrons are velocity-modulated, and after the velocity-modulated electrons have passed the resonator, they are reflected back through the gap in the resonator as a result of the field established between the resonator and the reflecting electrode, the electrons being charge-density-modulated during their passage and generate vibrations in the resonator. It will be understood that the term zero equipotential area means the equipotential area which the potential of the cathode has. If , as possible, the cathode is kept at a negative potential of 100 to 2,000 volts and the resonator is kept at zero potential, the zero equipotential area will of course be that area which has the cathode potential. 1 of the drawing shows the potential distribution P which exists along the axis of the device between the zero equipotential surface and the center of the gap in the resonator, the voltages being plotted as ordinates and the distances d from the zero equipotential being plotted as abscissas. The center of the gap is the point which lies in the middle between those surfaces of the resonator which define the gap. As mentioned above, the invention consists in making the potential gradient small in the vicinity of the zero equipotential surface. If the designation small is used here in connection with a potential gradient, this is intended to mean a potential gradient which is 0.6 times or less the average gradient over the distance between the center of the resonator gap and the zero equipotential surface. Regardless of the size of the average gradient between the midpoint of the resonator gap and the zero equipotential surface, the important results of the invention arise from making the gradient in the vicinity of the zero equipotential surface 0.16 times or less the average gradient. In a device which is supposed to be less sensitive to changes in the supply voltage, and in a device which is used for automatic frequency control, it is necessary that the difference between the potential of the equipotential surface and the average potential between the zero equipotential surface and the center of the resonator gap is not less than one third of the total potential difference between the zero equipotential surface and the center of the resonator gap. However, it is expedient that the gradient is 0.4 to 0.3 times the average gradient mentioned, and expediently the difference mentioned is greater than a third.

In Fig. .2 stellt die Kurve a die Beziehung dar zwischen einer Serie von negativen Spannungen, die der reflektierenden Elektrode zugeführt werden, und einer Serie von positiven Spannungen, welche dem Resonator zugeführt werden, um die optimale Wirkung bei-einer gegebenen Frequenz zu erhalten. -Die Kur ve a ist typisch für die bekannte Form der Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, in welcher 6 -einen Hohlresonator von Toroi.dform bezeichnet, welcher einen Querschnitt besitzt, wie er aus der Zeichnung ersiciitlich ist. Die Kathode ist mit 7' bezeichnet, und das reflektierende Elektrodensystem weist eine einzige reflektierende Elektrode 8 von der Form einer flachen Schüssel auf. Die Hülle der Vorrichtung ist in dieser Figur, wie auch in den Fig. 4, 5 und 6, zwecks Verdeutlichung fortgelassen. Die der reflektierenden Elektrode 8 benachbarte Oberfläche des Resonators 6 weist die dargestellte zurückspringende Form auf. Aus der Kurve a in Fig. t2 ist ersichtlich, daß, wenn das dem Resonator itigeführte Potential zunimmt, das der reflektierenden Elektrode zugefülhrte Potential abnehmen sollte, und umgekehrt, um die beste Wirkung bei dem geänderten Resonatorpotential zu erhalten, d. h. die Spannungen müßten in entgegengesetztem Sinne geändert werden. Das ist nachteilig, da üblicherw'eise bei den verwendeten Speiseanordnungen, wenn die Speisespannungen sich ändern, eine Änderung des Wirkungsgrades erfolgen wird. Wenn nämlich das dem Resonator zugeführte Potential z. B. zunebnien kann, nimmt das der reflektierenden Elektrode zugeführte Potential ebenfalls (negativ) zu. Um aber die optimale Wirkung zu erhalten, müßte das der reflektierenden Elektrode zu,geführte Potential abnehmen. - Der Potentialgradient würde an der Nulläquipotentialfläche bei einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wesentlich größer als das o"6fache des durchschnittlichen Gradienten sein. Es wurde gefunden, daß dadurch, daß man den Gradienten kleiner als o,6 macht, die Arbeitsspannungen d#r Vorrichtungen über einen großen Bereich im gleichen Sinne geändert werden können, ohne eine so groß-e Änderung in der optimalen Wirkung 'zu verursachen. Um den Gradienten klein zu machen, wird die reflektierende Elektrode der Vorrichtung, wie in Fig. 4 dargestellt, in der Form eines Hofilzylinders ausgeführt, d. h. sie ist im Vergleich mit der reflektierenden Elektrode, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, verlängert und unihüllt daher den Strahl auf einer beträchtlichen Länge auf seine - m Hin- und Rückweg. Die hintere Fläche des Resonators 6 ist zweckmäßig in der Nähe-der Elektrode 8 im wesentlichen eben ausgebildet. Die Kurve b der Fig. 2 zeigt das Verhältnis zwischen der Resonatorspannung und der der reflektierenden Elektrode der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung zugeführten Spannung. Man ersieht, daß diese Kurve keine wesentliche Neigung auf--weist, und ferner wäre, wenn die Speisespannungen sich in gleichem Sinne während des Betriebes ändern sollten, die Verringerung des Wirkungsgrades, die eintreten würde, nicht so groß wie die Verringerung, welche erfolgen würde, wenn eine Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, verwendet werden würde. Obwohl die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung eine gewisse Verbesserung im Vergleich mit der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung aufweist, ist es möglich, eine weitere Verbesserung dadurch zu erzielen, daß man eine reflektierende Elektrode 8 von der in Fig. 5 dargestellten Form verwendet, wobei diese Elektrode die Form eines hohlen abgestumpften, umgekehrten Kegels aufweist, d. h. seine Spitze ist gegen die hintere Fläche des Resonators gerichtet. In einer zur Erzeugung von Schwingungen von ii:ooooMHz; konstruierten Vorrichtung ist der Durchmesser der öffnung an der Spitze der reflektierenden Elektrode 3 mm, wobei der Winkel an der -Spitze violl und die Länge der Elektrode längs der Achse des Strahlest 6 mm sein kann. Der Durchmesser der öffnung in der der reffektierenden Elektrode benachbarten Fläche des Resonators kann i mm und der Abstand zwischen der genannten Fläche und der reflektierenden Elektrode o"i mm sein. Das Ergebnis der Verwendung der in Fig. 5 dargestellten Elektrodenform besteht darin, daß eine Erhöhung der dem Resonator zugeführten Spannung auch eine Erhöhung der der reflektierenden Elektrode zugefülirten Spannung oder umgekehrt zur Erreichung der besten Wirkung erfordert, d. h. -die Spannungen müssen sich im gleichen Sinne ändern. Das Verhältnis zwischen der der reflektierenden Elektrode zugeführten Spannung und der dem Resonator zugeführten Spannung in einer Vorrichtung von der in Fig. 5 dargestellten Ausführung, ist durch die Kurve c in Tig. 2,dargestellt. Aus dieser Kurve ist ersichtlich, daß, wenn die dem Resonator zugeführte Spannung zunimmt, die der reflektierenden Elektrode zugeführte Spannung ebenfalls zunehmen muß, um im wesentlichen den gleichen Wirkungsgrad zu erhalten. Infolgedessen wird erreicht, falls im Betriebe die Speisespannungen sich ändern, daß der Wirkungsgrad der Vorrichtung sich nicht wesentlich ändert, da, uni für die gewählten Spannungen den optimalen Wirkungsgrad zu erhalten, beide Spannungen gleichzeitig zunehmen oder abnehmen sollten.In Fig. 2, curve a represents the relationship between a series of negative voltages applied to the reflective electrode and a series of positive voltages applied to the resonator in order to obtain the optimum effect at a given frequency . The curve a is typical of the known form of the device as shown in FIG. 3 , in which 6 denotes a hollow resonator of Toroid shape, which has a cross section as can be seen from the drawing. The cathode is designated 7 ' and the reflective electrode system comprises a single reflective electrode 8 in the shape of a shallow bowl. The shell of the device is omitted in this figure, as in FIGS. 4, 5 and 6, for the purpose of clarification. The surface of the resonator 6 adjacent to the reflective electrode 8 has the recessed shape shown. From curve a in Fig. T2 it can be seen that as the potential applied to the resonator increases, the potential applied to the reflective electrode should decrease, and vice versa, in order to obtain the best effect with the changed resonator potential, i. H. the tensions would have to be changed in the opposite sense. This is disadvantageous, since usually in the case of the feed arrangements used, if the feed voltages change, a change in the efficiency will take place. Namely, if the potential supplied to the resonator z. B. can zuebnien, the potential supplied to the reflective electrode also increases (negative). However, in order to obtain the optimum effect, the potential applied to the reflective electrode would have to decrease. - The potential gradient would be substantially greater at the Nulläquipotentialfläche in an apparatus as shown in Figure 3 as the o "6 times the average gradient It has been found that the fact that making the gradient less than o, 6,.. the working voltages of the devices can be changed over a large range in the same sense without causing such a large change in the optimum effect. In order to make the gradient small, the reflective electrode of the device, as shown in Fig. 4, made in the form of a Hofilzylinders, i.e., it is compared with the reflective electrode, as shown in Fig 3, longer and therefore unihüllt the beam to a considerable length to its -... m there and back The rear surface of the resonator 6 is expediently essentially flat in the vicinity of the electrode 8. Curve b in FIG. 2 shows the relationship between the resonator voltage un d is the voltage applied to the reflective electrode of the device shown in FIG. It can be seen that this curve has no significant slope, and furthermore, if the supply voltages were to change in the same sense during operation, the decrease in efficiency that would occur would not be as great as the decrease that would occur if an apparatus as shown in Fig. 3 were to be used. Although the device shown in Fig. 4 has some improvement over the device shown in Fig. 3 , it is possible to obtain a further improvement by using a reflective electrode 8 of the shape shown in Fig. 5, said electrode being in the shape of a hollow truncated inverted cone, d. H. its tip is directed towards the rear surface of the resonator. In one to generate vibrations of ii: ooooMHz; constructed device, the diameter of the opening at the tip of the reflective electrode is 3 mm, whereby the angle at the tip can be full and the length of the electrode along the axis of the beam can be 6 mm. The diameter of the opening in the adjacent ones of the reffektierenden electrode surface of the resonator can i mm and be the distance between said surface and the reflective electrode o "i mm. The result of the use of the electrode shape shown in Fig. 5 is that an increase in The voltage applied to the resonator also requires an increase in the voltage applied to the reflective electrode, or vice versa, in order to achieve the best effect, i.e. the voltages must change in the same sense applied voltage in a device of the embodiment shown in Fig. 5 is represented by curve c in Fig. 2. From this curve, it can be seen that as the voltage applied to the resonator increases, the voltage applied to the reflective electrode also increases must in order to obtain essentially the same efficiency. As a result, if the supply voltages change during operation, the efficiency of the device does not change significantly since, in order to obtain the optimum efficiency for the selected voltages, both voltages should increase or decrease at the same time.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 dringt, wenn die dem Resonator zugeführte Spannung erhöht wird, während die der reflektierenden Elektrode zugeführte Spannung konstant gehalten wird, das Feld so tief in die reflektierende Elektrode, daß die Bahn der Elektronen in dem Straihl effektiv verlängert wird, so daß die Laufzeit verlängert, anstatt, wie dies bei der Anordnung nacl:1 Fig. 3 der Fall wäre, verkürzt wird. Um eine i konstante Laufzeit aufrechtzuerhalten, muß daher das Reflektorpotential erhöht werden. Die in Fig. 4 und _# dargestellten Ausführun"en sind daher für einen gewissen Bereich von Betriebsspannungen brauchbar, um mit bestem Wirkungsgrad eine konstante Leistung zu erhalten. Gleichzeitig lassen sie zu, daß die Betriebsspannungen über einen größeren Bereich variieren, als dies bei der in Fig- 3 dargestellten Ausführungsform der Fall ist, und sie sind daher praktisch leichter zu betätigen und verlangen nicht die Anwendung kostspieliger Spannungsstabilisatoren. Die in Fig. 4 und 5 dargestellten Konstruktionen ergeben noch keine vollständige Kompensation für das Variieren der Speisespannungen, da dies erfordern würde, daß die dem Resonator und der reflektierenden Elektrode zugeführten Spannungen sich proportional ändern, was mit der obenerwähnten Laufzeitbedingung unvereinbar ist.In the embodiments of Figures 4 and 5 , if the voltage applied to the resonator is increased while the voltage applied to the reflective electrode is held constant, the field penetrates so deeply into the reflective electrode that the path of the electrons in the beam is effectively extended so that the running time is lengthened instead of shortened, as would be the case with the arrangement nacl: 1 Fig. 3. In order to maintain a constant running time, the reflector potential must therefore be increased. The embodiments shown in FIGS. 4 and ## are therefore useful for a certain range of operating voltages in order to obtain constant power with the best efficiency. At the same time, they allow the operating voltages to vary over a wider range than is the case with is in Fig- 3 illustrated embodiment, the case, and they are therefore practically easier to operate and do not require the use of expensive voltage stabilizers. the constructions shown in Fig. 4 and 5 yet been any complete compensation for varying the supply voltages, as this would require that the voltages applied to the resonator and the reflective electrode change proportionally, which is inconsistent with the above-mentioned running time condition.

Bei den Fig. 4 und 5 spielen die hinteren ebenen Flächen der reflektierenden Elektroden 8 bei der Bestimmung der Feldbedingungen keine Rolle, und t' z# b es können die reflektierenden Elektroden 8 dieser beiden Figuren tatsächlich als unendliches Rohr und als unendlicher Hohlkegel betrachtet werden. Dementsprechend kann die ebene hintere Fläche, falls -ewünscht, fortgelassen werden.In Figs. 4 and 5, the rear flat surfaces of the reflective electrode 8 play no role in determining the field conditions, and t 'z # b can the reflective electrodes 8 of these two figures actually as an infinite tube and be considered as an infinite hollow cone. Accordingly, the flat rear surface can be omitted if desired.

Wie oben erw-ähnt, ist es mö 'glich, dadurch, daß man den Spannungsgradienten' an der Nulläquipotentialfläche klein macht, zu bewirken, daß die Frequenz der durch die Vorrichtung erzeugten Schwingungen geändert werden kann, indem man die Spannung, die dem Resonator und der reflektierenden Elektrode zugeführt wird, über einen weiten Bereich ändert, ohne eine wesentliche Verringerung der verfügbaren Leistung zu verursachen, so daß es möglich ist, die Vorrichtung vorteilhaft in automatischen Frequenzregelkreisen von Überlagerungsempfängern zu verwenden. Ein derartiger Empf änger ist in Fi-. 7 schematisch veranschaulicht. Von einer Antenne 9 empfangene Signale werden einer Mischstilf e i o zugeführt, wo die empf angenen Signale mit lokalen, durch einen Oszillator i i erzeu-ten Schwingungen gemischt -werden, wobei der Oszillator eine Vorrichtung gemäß der Erfindung aufweist. Der Zwischenfrequenzausgang vom -Nilischer wird in einem Zwischenfrequenzverstärker 12 verstärkt, und der Ausgang dieses Verstärkers einem Detektor 13 zugeführt, und einer bekannten Form eines Diskriminatorkreises 14, welcher einen Ausgang ergibt, der von der Differenz der Sollzwischenfrequenz von ihrem Istwert abhängt. Der Ausgang des Diskriminatorkreises 14 wird dem lokalen Oszillator,i.i zugeführt und dient zur Regelung der Frequenz der durch den erwähnten Oszillator erzeu-ten Schwingungen, derart, daß die t' z# Zwischenfrequenzsignale auf der richtigen Frequenz 'gehalten werden. Der Ausgang des Detektors 13 wi rd einem Xiederfrequenzverstärker 15 zugeführt.As mentioned above, by making the voltage gradient at the zero equipotential surface small, it is possible to change the frequency of the vibrations generated by the device by changing the voltage applied to the resonator and applied to the reflective electrode, changes over a wide range without causing a substantial reduction in the available power, so that it is possible to use the device advantageously in automatic frequency control loops of heterodyne receivers. Such a receiver is shown in FIG. 7 illustrates schematically. Signals received by an antenna 9 are fed to a mixing style, where the received signals are mixed with local oscillations generated by an oscillator, the oscillator having a device according to the invention. The intermediate frequency output from the -Nilischer is amplified in an intermediate frequency amplifier 12, and the output of this amplifier is fed to a detector 13 and a known form of a discriminator circuit 14 which gives an output which depends on the difference between the desired intermediate frequency and its actual value. The output of the discriminator circuit 14 is fed to the local oscillator, ii and is used to regulate the frequency of the oscillations generated by the oscillator mentioned in such a way that the t 'z # intermediate frequency signals are kept at the correct frequency'. The output of the detector 13 is fed to a low-frequency amplifier 15.

Wenn die in Fi '-. 4 dargestellte Vorrichtung für automatische Frequenzregelzwecke verwendet wird, kann das Verhältnis des Durchmessers der öffnung in der ebenen hinteren Fläche des Resonators zum Durchmesser der rohrförinigen Elektrode zwischen 1 :,1,5 bis i : 4 variieren. Beispielsweise kann der Durchmesser der Öffnung.i mm sein, während die rohrförmige Elektrode eine Länge von 12,7 mm und einen Durchmesser von 4 mm haben und sich von der genannten Fläche des Resonators in e - inein Abstand von o,i mm befinden kann. Im Betrieb kann der Resonator auf einer positiven Spannung von i,6,oo Volt gegenüber der Kathode der Vorrichtung und die reflektierende Elektrode auf einen Potential von -i8o Volt gehalten werden. Eine solche Vorrichtung ergibt eine Frequenzänderun'-von 2o bis 30 MHz ohne eine wesentliche Verringerung der Leistung. Die Bezeichnung wesentliche Verringerung bedeutet eine Verringerung. welche die Hälfte der Leistung überschreitet, die erhaltbar ist, wenn der Resonator und die reflel,-tierende Elektrode sich auf ihren optimalen Potentialeil befinden.If the in Fi '-. 4 is used for automatic frequency control purposes, the ratio of the diameter of the opening in the flat rear surface of the resonator to the diameter of the tubular electrode can vary between 1: 1.5 to i: 4. For example, the diameter of the Öffnung.i may be mm, while the tubular electrode having a length of 12.7 mm mm and a diameter of 4 and extending from the said surface of the resonator in e - can be located inein distance from o, i mm. In operation, the resonator can be kept at a positive voltage of 1.6.0 volts with respect to the cathode of the device and the reflective electrode can be kept at a potential of -i8o volts. Such a device gives a frequency change of 20 to 30 MHz without a substantial reduction in performance. The term substantial decrease means a decrease. which exceeds half the power that can be obtained when the resonator and the reflecting electrode are at their optimal potential part.

Bei -einer weiteren Formder Vorrichtung, welche eine rolirförmige reflektierende Elektrode verwendet, kann das genannte Verhältnis 1 : 3 sein, d. h. der Durchmesser der rahrförmigen Elektrode kann 3 mm betragen, wobei die anderen Abinessungen und die Betriebsspannungen die gleichen sind, wie bei dem obenerwähnten Beispiel. In diesem Falle wurde eine Frequenzänderung von 4o MHz ohne eine wesentliche Verringerung der Leistung erhalten.In -this shape of another apparatus which uses a rolirförmige reflective electrode, said ratio may be 1: 3 may be, d. H. the diameter of the tubular electrode can be 3 mm, the other dimensions and the operating voltages being the same as in the above-mentioned example. In this case, a frequency change of 40 MHz was obtained without any substantial reduction in performance.

Anstatt eine einzige rohrförmige Elektrode als reflektierendes Elektrodensystem zu verwenden, kann das letztere gemäß einer weiteren in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform eine eigentliche reflektierende Elektrode 16 aufweisen, welche von konkaver Form sein kann, und eine rohrförmige Elektrode 17, welche sich zwischen dem Resonator und der reflektierenden Elektrode v6 befindet, wobei in diesem Falle die röhrenförmige Elektrode auf einer Spannung zwischen der Vorspannung des Resonators und derjenigen der reflektierenden Elektrode 16 gehalten wird.Instead of using a single tubular electrode as the reflective electrode system, the latter according to a further illustrated embodiment 6 can in Fig. Have actual reflective electrode 16, which may be of a concave shape, and a tubular electrode 17, which extends between the resonator and the reflective electrode v6, in which case the tubular electrode is maintained at a voltage between the bias of the resonator and that of the reflective electrode 16.

Bei Vorrichtungen.gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, daß der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Spaltes in dem Resonator und der Nulläquipotentialfläche groß ist, so daß die Nulläquipotentialfläche sich in hinreichender Entfernung von dem Spalt befindet. Beispielsweise kann b,.i dem oben beschriebenen Beispiel beim Betrieb mit einer mittleren Frequenz von ungefähr io,ooo MHz der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Spaltes und der i\Tull:ä,quipotentialfläche 2,6, mm sein. Wo Vorrichtungen gemäß der Erfindung bei automatischen Frequenzregelkreisen verwendet werden, ist es erwünscht, daß die der reflektierenden Elektrode zugeführte Spannung recht niedrig ist, ein typisches Beispiel ist das obengenannte, wenn die dem Resonator zugeführte Spannung ii6oo Volt ist. Wo jedoch Vorrichtungen gemäß der Erfindung nicht für automatische Frequenzregelzwecke benötigt werden, kann die der reflektierenden Elektrode zugeführte Spannung wesentlich höher sein.In devices according to the invention it is expedient that the distance between the center point of the gap in the resonator and the zero equipotential surface is large so that the zero equipotential surface is at a sufficient distance from the gap. For example, b, the example described above .i during the operation with a mean frequency of about io, ooo MHz, the distance between the center of the gap and the i \ Tull: ä, quipotentialfläche 2.6, its mm. Where devices according to the invention are used in automatic frequency locked loops, it is desirable that the voltage applied to the reflective electrode be quite low, a typical example being the above when the voltage applied to the resonator is 100 volts. However, where devices according to the invention are not needed for automatic frequency control purposes, the voltage applied to the reflective electrode can be significantly higher.

Die obenerwähnten Ausführungen der Vorrichtung sind geeignet, wo der Elektronenstrabl kreisför M'iüen Quersdh-nitt besitzt, aber es ist ersichtlich, daß die Erfindung auch für Vorrichtungen anwendb är ist, bei weldhen der Strahl nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt. Wo beispielsweise der Strahl bandförmig ist, muß das reflektierende Elektrodensystem geeignete Form besitzen, um dem bandförmigen Strahl angepaßt zu sein. Beispielsweise kann die reflektierende Elektrode anstatt im Querschnitt kreisförmig zu sein, einen länglichen Querschnitt besitzen oder einfach ein Paar ebener paralleler Platten aufweisen. Die Erfindung kann auch bei Vorrichtungen angewendet werden, bei welchen der Strahl ringförm-igen#Querschnitt besitzt und durch einen ringförmigen Spalt im Resonator eintritt. Bei einer solchen Ausführung kann die Kathode einen Ring aufweisen, und der Resonator und das reflektierende Elektrodensystem kann mit Toroiden versehen sein, welche eine Form haben, die durch Rotation der in Fig. 4, 5 oder 6 dargestellten Querschnitte um eine Achse des in diesen Figuren dargestellten Resonators erzeugt wird. Die Querschnittgestaltung des reflektierenden Elektrodensystems kann bei Vorrichtungen, bei denen die Strahlen nicht kreisfö#rmigen Querschnitt aufweisen, ähnlich der Form der Öffnung in der hinteren- Fläche des Resonators sein und ein ähnliches AbmessungsverhIltnis, wie oben erwähnt, haben. Es ist ersichtlich, daß der erwähnte Potentialgradient der Potentialgradient längs der Achse des Elektrotrenstrahles ist, wo der letztere kreisförmigen Onerschnitt besitzt, da in diesem Falle das reflek-Jerende Feld mit Bezug'auf den Kreis symmetrisch ist, und in Fällen, wo der Strahl verschiedene Ouerschnittsformen besitzt, ist der Spannungsgradient der Gradient längs einer Linie, welche der Achse des Strahles entspricht, in dem Falle, wo der letztere kreisf#5rmigen Querschnitt -besitzt.The above-mentioned embodiments of the device are suitable where the electron beam has a circular cross-section, but it will be apparent that the invention is also applicable to devices where the beam has a non-circular cross-section. For example, where the beam is ribbon-shaped, the reflective electrode system must have a suitable shape to accommodate the ribbon-shaped beam. For example, instead of being circular in cross-section, the reflective electrode may have an elongated cross-section or simply comprise a pair of planar parallel plates. The invention can also be applied to devices in which the beam has an annular cross-section and enters through an annular gap in the resonator. In such an embodiment, the cathode may comprise a ring, and the resonator and the reflective electrode system may be provided with toroids which have a shape formed by rotation of the cross-sections shown in Fig. 4, 5 or 6 to an axis of the in these figures illustrated resonator is generated. In devices in which the beams do not have a circular cross-section, the cross-sectional configuration of the reflective electrode system can be similar to the shape of the opening in the rear surface of the resonator and have a similar dimensional ratio, as mentioned above. It can be seen that the potential gradient mentioned is the potential gradient along the axis of the electrotron beam, where the latter has a circular cross section, since in this case the reflective field is symmetrical with respect to the circle, and in cases where the beam is different Has cross-sectional shapes, the stress gradient is the gradient along a line corresponding to the axis of the beam in the case where the latter has a circular cross-section.

Während eine Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet sein kann, daß sie speziell zur Verwendung bei automatischen Frequenzregdlkreisen verwendbar ist, ist es ersichtlich, daß eine solche Vorrichtung auch für andere. Zwecke geeignet ist. Beispielsweise kann die Vorrichtung als Modulator in einem frequenzmodulierten Sendersystem verwendet w- erden. Es ist ersichtlich, d#aß die tatsächliche Konstruktion des reflektierenden Elektrodensvstems verhältnismäßig unwesentlich ist und daß anäere Formen von reflektierenden Systemen verwendet werden können, wenn nur der Potentialgradient in der Umgebung der Nulläquipotentialfläche klein gehalten wird.While a device according to the invention can be designed so that they can be used specifically for use in automatic frequency control circuits is, it is evident that such a device can also be used by others. Purposes is. For example, the device can be used as a modulator in a frequency-modulated Sender system can be used. It can be seen that the actual construction of the reflective electrode system is relatively insignificant and that anäere Shapes of reflective systems can be used if only the potential gradient is kept small in the vicinity of the zero equipotential surface.

Claims

PATENT CLAIMS: i.

Electron discharge device with cavity resonator, which in addition to the resonator has a reflective electrode system that is suitable is, the electron beam after it has passed through the resonator, back reflect in the resonator, so that the device as a vibration resonator can act, characterized in that the reflective electrode system such is designed that the potential gradient in the vicinity of the zero equipotential surface, which forms between the resonator and the reflective electrode system, if suitable operating voltages for the resonator and the reflective electrode system may be used, Q, .6 or less of the gradient measured over distance between the center of the resonator gap and the zero equipotential, surface, amounts to. Lz.

Electron discharge device according to claim #i, characterized in that the difference between the potential of the zero equipotential surface and the potential in the middle between the zero equipotential surface and the center of the resonator gap is not less than and expediently more than one third of the total potential difference between the zero equipotential surface and the center of the resonator gap . 3. Electron discharge device according to claim 2, characterized in that the potential gradient at the zero equipotential surface is 0.4 to 0.3 times the mean gradient between the center of the resonator gap and the zero equipotential surface.

4. Elektronentladungsvorrichtun.g according to claim i to 3, characterized in that the reflective electrode system has an electrode which urn hearts the beam over a considerable length, and that the cross-sectional shape of the electrode of the reflective electrode system corresponds to the shape of the opening in the rear surface of the resonator is similar and the ratio of the dimensions of the opening in the resonator to the cross-sectional dimensions of the electrode is i : 1.5 to i : 4. 5. Electron discharge device according to claim i to 4, characterized in that the reflective electrode system has the shape of a hollow, truncated, inverted cone in the case where the beam j has a circular cross-section, or the cross-sectional shape corresponding to the beam where the beam has a non-circular cross-section . 6 ,.

Use of a device according to one of claims i to 5 for receiving purposes, * characterized in that the device is used as a generator of local vibrations in a superimposing receiver which has an automatic frequency control circuit, and where - means are provided, uni to feed a control voltage derived from the automatic frequency control circuit to the device mentioned in order to control the frequency of the vibrations generated. 1