DE888888C

DE888888C - Electron discharge tubes, especially for high frequencies

Info

Publication number: DE888888C
Application number: DEI3091A
Authority: DE
Inventors: James E Beggs; Elmer D Mcarthur
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1944-01-29
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1953-09-07
Also published as: FR52169E

Description

Elektronen-Entladungsröhre, insbesondere für Höchstfrequenzen Die Erfindung bezieht sich auf Elektronen-Entladungsröhren zur Erzeugung hochfrequenter Schwingun:gj,n und insbesondere auf solche Vorrichtungen, die bei hohem Tastverhältnis benutzt werden sollen oder die für Dauerlast bestimmt sind.Electron discharge tube, especially for maximum frequencies Die The invention relates to electron discharge tubes for generating high frequency Oscillation: gj, n and especially on devices that operate at a high duty cycle are to be used or which are intended for permanent load.

Eines der Merkmale der Erfindung ist die Verwendung von drei teleskopartitgen und in ihrer Radialrichtung einen gewissen Abstand voneinander besitzenden Leitern, welche mehrere durch ihre radialen Abstände gegebene Hohlraumresonanzkreise definieren, wobei eineElektronen-Entladungsstrecke in die genannten Hohlräume derart eingeführt werden soll"daß ihrGitter mit,dem mittleren Leiter gekoppelt ist, währende ihre Anode und Kathode mit dein äußersten und dem innersten Leiter in Verbindung stehen. Ein Teil,des Röhrenkalbens, d. h. ein Teil des äußeren Röhrengehäuses, besteht dabei .aus einem metallischen Zylinder, der konzentrisch zum Kathodenzylinder angeordnet ist und einen gewissen radialen Abstand von ihm besitzt, wobei die Kathode mit dem erwähnten Zylinder einen Teil eines der Hohlraumresonanzkreise bildet.One of the features of the invention is the use of three telescopic and ladders with a certain distance from each other in their radial direction, which define several cavity resonance circles given by their radial distances, an electron discharge gap being inserted into said cavities in such a manner should be "that their grid is coupled with the middle conductor, while theirs Anode and cathode are connected to your outermost and innermost conductor. Part of the tubular caliper, i.e. H. part of the outer tubular housing, consists of it .from a metallic cylinder, which is arranged concentrically to the cathode cylinder is and has a certain radial distance from it, the cathode with the mentioned cylinder forms part of one of the cavity resonance circuits.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, d.aß eine zylindrische Anode vorgesehen ist, ,ie an ihrem die Aufprallfläche für dile Elektronen bildenden Ende (Stirnfläche) einen transversail verlaufenden Teil besitzt, der die Aufprallstirnfläche im geringem Abstand umgibt und dazu dient, die Ultrah@ochfrequenzströme vom Anodenaufbau so nahe :als möglich an der Aufprallsti,rnfläche abzuleiten, wobei der transversal zur Anode verlaufende Teil zur Verbindung der- Anode mit einem der Hohlraumresonanzkreise und ferner noch dazu dient, die Ultrahochfrequenzströme vom Wärmestrom der --in der Longitwdinalri:chtung der Anode fließt, zu trennen. An der Anode sind an einem Punkt nahe der Elektronenaufprallstirnfläche aber völlig außerhalb der Resonanzhohlräume, Kühleinrichtungen angebracht, um den Betrieb der Elektronenröhre sowohl bei einem hohen Tastverhä.ltnis als bei Dauerlast zu verbessern.Another feature of the invention is that a cylindrical Anode is provided, ie on her the impact surface for dile electrons forming The end (face) has a transversal part that forms the impact face surrounds at a small distance and serves to remove the ultra-high frequency currents from the anode structure as close: as possible to the impact surface, deriving the transversal running to the anode Part to connect the anode with one of the Cavity resonance circuits and also serves to transmit the ultra-high frequency currents from Heat flow that flows in the longitudinal direction of the anode. At the But anodes are completely outside at a point near the electron impact face the resonance cavities, cooling devices attached to the operation of the electron tube to improve both with a high duty cycle and with continuous load.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer neuen und verbesserten Ultrahochfrequenz-Elektronen-Entladungsröhre vom Hohlraumresonanztypus, in welcher eine Trennung der Hochfrequenz- und der Wärmeströme, welche in der Ano,dle fließen, an einem der Elektronenaufprallfläche nahe benachbarten Punkt ermöglicht wird..Another purpose of the invention is therefore to provide a new and improved ultra-high frequency electron discharge tube of cavity resonance type, in which a separation of the high frequency and the heat flows, which in the ano, dle flow at a point close to the electron impact surface will..

Schließlich bezweckt die Erfindung noch die Herstellung neuer und verbesserter Kühleinrichtungen für eine Ultrahochfrequenz-Elektronen-Entladungsröhre vom Hohlraumresonanztypus.Finally, the invention also aims to produce new and improved cooling devices for an ultra-high frequency electron discharge tube of the cavity resonance type.

In der Zeichnung veranschaulicht -Fig. i eine Elektronen-Entladungsröhre unter Anwendung des Erfindungsgedankens, während Fig. 2 eine- Elektronen-Entladungsröhre nach Fig. i in der Anwendung auf ein Hohlraumresonanzsystem zeigt.Illustrated in the drawing -Fig. i an electron discharge tube using the inventive concept, while FIG. 2 shows an electron discharge tube according to Fig. i in application to a cavity resonance system.

In Fig. i besteht die Ultrahochfrequenzelektronenrähre aus einer Anode io, einem Gitter oder einer Steuerelektrode i i und .aus einer insgesamt mit 12 bezeichneten Kathode, wobei,diese Teile einander gegenüberstehen. Die Anode und die Kathode haben zylindrische Form, ihre Asen -fallen im wesentlichen zusammen und ihre Stirnflächen, die in ,geringem Abstand voneinander angeordnet sind, bilden die Elektronen emittierende Fläche bzw. die Aufpralilfläche. Die Anode io ist von einem metallischen hecherförmigen Körper 13 umgeben, dessen Flansch 1q. tr:ansversal zur Achse der Anode zo verläuft und z. B. durch Löten oder Schweißen an der Anode io derart befestigt .ist, @daß er einen Bestandteil des Anodenaufbaus bildet. Aus weiter unten zu erklärenden Gründen wird ,der Flansch 1q. an der Anode so nahe wie möglich an dem rechten die Elektronenaufprallfläche bildenden Anodenende angebracht. Um die Anode io herum ist ein aus Isolierstoff bestehender Zylinder 15 vorgesehen, der an seinem linken Ende mit dem transversalen Flansch 1q. vakuumdi.cht verschmolzen ist und mit seinem rechten Ende vakuumdicht an einem Metallring 16 anliegt.In Fig. I, the ultra-high frequency electron tube consists of an anode io, a grid or a control electrode i i and. from a total of 12 designated cathode, where, these parts face each other. The anode and the cathodes have a cylindrical shape, their sir essentially coincide and their end faces, which are arranged at a small distance from each other, form the electron-emitting surface or the impact surface. The anode io is from surrounded by a metallic cup-shaped body 13, the flange 1q. tr: ansversal to the axis of the anode zo and z. B. by soldering or welding on the anode io is attached in such a way that it forms part of the anode structure. the end For reasons to be explained below, the flange 1q. as close to the anode as possibly attached to the right anode end forming the electron impact surface. A cylinder 15 made of insulating material is provided around the anode, which at its left end with the transverse flange 1q. vakuumdi.cht merged and with its right end rests on a metal ring 16 in a vacuum-tight manner.

Die insgesamt mit i2 bezeichneteKatho-de besteht aus einer Platte oder Scheibe 18 aus geeignetem Jetall, z. B. aus Nickel, und ist an ihrer linken äußeren Oberfläche mit einer Schicht ig aus einem geeigneten Elektronen emittierenden Stoff, z. B. aus einer Mischung von Barium und Strontiumcarbonaten, belegt. Die Scheibe 18 ist auf einem Metaldrähr 21 mittels einer Hülse 22 aus .dünner Fernicofolie befestigt, wobei die letztere an ihrem einen (rechten) Ende mit dem Rohr 2i verschweißt- ist und an ihrem anderen (linken) Ende einen nach einwärts gebogenen Flansch besitzt, der zwischen ,die Scheibe i8 und einem metallischen Röhrchen 23 eingeschweißt ist, das einen Wolframheiz,draht 24 umgibt: Das Metallrohr 2 1 besitzt an seinem linken Ende einen nach einwärts verlaufenden Fslansch 25, der mit einer Hülse 26 verschweißt ist und,dadurch .die Hülse 26 in einem gewissen Abstand vom Röhrchen 23 hält. In diesem Kathodenaufbau dient die Fernicofolie 22 dazu, die Nickelscheibe i8,- di-e ihrerseits durchWärmeleitung undWärmestrahlung vom Draht 2d. ,geheizt wird, thermisch vom Zylinder 2r zu isolieren, der seinerseits bis in den Röhrenaußenraum reicht. Die Metal'Thülse 26, die vorzugsweise aus einem :geeia eten Material, beispielsweise aus Nickel, hergestellt ist, dient zur Aufrechterhaltung ider Temperatur des Heizdrahtes, indem sie,die Wärmestrahlen. auf die Kathodenoberfläche reflektiert. Ein Ende des Heizdrahtes 2L`. ist mit einer Zuleitung 28 verbunden, welche in einen Stopfen 32 aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Glas, eingeschmolzen, der .in einer Metallhülse 29 angebracht ist, welche mit der Innenseite des Röhrchens 21 verlötet ist. Das andere Ende des Heizdrahtes 24. ist mit der Hülse 29 über eine Leitung 30 verbunden. Ein weiterer Leiter 3 i, der ebenfalls in die Scheibe 32 eingeschmolzen ist, dient sowohl als Halter als auch zur Stromzuführung .an eine Getterpille 33, die mit ihrem anderen Ende mechanisch und elektrisch an den Leiter 28 angeschlossen ist und von ihm gehalten wird. Ein Loch 27 im Metallzylinder 21 stellt eine Verbindung mit dem Entladungsraum der Elektronenröhre dar, so daß ,das G.-tter 33, wenn es durch einen über die Leitungen 28, 31. zugeführten Strom verdampft wird, die im Betrieb nötigen Vakuumverhältnisse in der Röhre herstellen kann.The total i2 bezeichneteKatho-de consists of a plate or disc 1 8 of suitable Jetall, z. B. made of nickel, and is on its left outer surface with a layer ig of a suitable electron-emitting substance, z. B. from a mixture of barium and strontium carbonates. The disc 18 is attached to a metal rod 21 by means of a sleeve 22 made of thin Fernico foil, the latter being welded to the tube 2i at its one (right) end and having an inwardly bent flange at its other (left) end. which is welded between, the disk i8 and a metallic tube 23, which surrounds a tungsten heating wire 24: The metal tube 2 1 has at its left end an inwardly extending flange 25 which is welded to a sleeve 26 and thereby .die Sleeve 26 holds a certain distance from the tube 23. In this cathode structure, the Fernico foil 22 serves to separate the nickel disc i8, -di-e by heat conduction and heat radiation from the wire 2d. , is heated to thermally isolate from the cylinder 2r, which in turn extends into the tube exterior. The metal sleeve 26, which is preferably made of a suitable material, for example nickel, is used to maintain the temperature of the heating wire by emitting the heat rays. reflected on the cathode surface. One end of the heating wire 2L`. is connected to a supply line 28 which is fused into a stopper 32 made of insulating material, for example made of glass, which is attached in a metal sleeve 29 which is soldered to the inside of the tube 21. The other end of the heating wire 24 is connected to the sleeve 29 via a line 30 . Another conductor 3 i, which is also fused into the disk 32, serves both as a holder and for power supply .an a getter pill 33, which is mechanically and electrically connected at its other end to the conductor 28 and is held by it. A hole 27 in the metal cylinder 21 represents a connection with the discharge space of the electron tube, so that the G.-tter 33, when it is evaporated by a current supplied via the lines 28, 31 , the vacuum conditions necessary in operation in the tube can produce.

Die vollständige Kathodenkonstruktion wird korzentrisch von einer Metallhülse 34 umgeben, deren eines Eid- vakwu.mdicht an eine transversal verlaufende Scheibe 35 aus Isolierstoff, beispielsweise aus Glas, angeschmolzen ist, wobei die Scheibe 35 selbst das Metallrohr 2 1 umgibt und mit ihm verschmolzen ist. Am anderen Ende trägt die Hülse 3.4 einen nach auswärts gerichteten Flansch 36, der an dem Metallring 16 anliegt und an ihm angelötet ist, welcher selbst wieder mit dem Isolierzylinder 15 verbunden ist, Durch Festklemmen oder auf andere Weise ist zwischen dem Ring 16 und dem Flansch 3,6 ein, Metallring 37 befestigt, der als Träger für das Gitter i i dient, welches sich im richtigen Abstand zwischen der Anode io und der Kathode i2 befinden muß.The complete cathode construction is corzentrisch from a Metal sleeve 34 surrounded, one of which Eid- vakwu.mdicht to a transversely extending Disc 35 made of insulating material, for example made of glass, is melted, the Washer 35 itself surrounds the metal tube 2 1 and is fused to it. At the other The end of the sleeve 3.4 carries an outwardly directed flange 36 which is attached to the Metal ring 16 rests and is soldered to it, which itself again with the insulating cylinder 15 is connected, by clamping or otherwise is between the ring 16 and the flange 3.6 a, metal ring 37 attached as a support for the grid i i is used, which is at the correct distance between the anode io and the cathode i2 must be located.

Bei diesem Aufbau dient der Glaszylinder 15 in Verbindung mit den metallischen Elementen 1q. und 16, der Metallhülse 34 und ,der Glasscheibe 35 dazu, die Elektroden der Entladungsröhre koaxial zu halten und ein Gehäuse für -dies,-, Elektroden zu bilden. Gleichzeitig umgibt die Metallhülse 34 den linken Teil des Kathodenzylinders 12 und bildet mit ihm eine Koa>tialleitung oder einen Hohlraumresonanzkreis. Das hecherförmige Gefäß 13, die Metallhülse 3q., der Ring 16 und die Metallröhre 21 bestehen aus einem mechanisch festen und @°lelstrisch gut leitfälligen Material, z. B. aus kupfer- od@er silberplattiertem Eisen, während der Zylinder 15 und die Scheibe 35 aus Glas gefertigt sind und ungefähr demselben @emperaturau.sd-ehnungslzo,effi- zienten wie die metallischen Bestandteile und niedrige dielektrische Verluste bei Hochfrequenz aufweisen. Eine Glassorte, die sieh für diesen Zweck .eignet und die gewünschten Eigenschaften besitzt, enthält ungefähr 451/a Si02, 141/o K20, 61/o Na,) O, 301/0 Pb O, 51/o Ca F2. Bei diesem Auf- bau werden daher die Elektroden io bis 12 achsen- gleich gehaltem und behalten ferner bei allen be- triebsmäßig auftretenden Temperaturen ihre gegen- seitigen Abstände bei. Gleichzeitig sind bei Ultra- hochfrequenzen, nämlich bei Frequenzen, deren Wellenlänge in der Größenordnung einiger Zenti- meter liegt, die dielektrischen Verluste niedrig. Zur Kühlung .derAnode io und zur Ermöglichung eines hohen Tastverhältniisses der Elektronenröhre, d. 1i. wenn die Röhre für jeweils so lange Intervalle Strom führt, daß man nahezu von Vollast sprechen kann, sind die Kühlrippen 38 aus geeignetem Werk- stoff, z. B. aus Kupfer, schraubenlinienförmig auf der linken Hälfte des Anodenzylinders angeordnet, so daß sie dann mit der Anode io, beispielsweise durch Löten, zu einem einheitlichen Körper ver- einigt werden können. Diese Küblripp-en bedecken den Anodenzylinder bis dicht an @die becherförm,ige Hülse 13. Diese Konstruktion der Anode io und der Elemente 13 und 38 ist insbesondere geeignet und vorteilhaft zur Trennung der Ultrahoch- frequenzströme und des Wärmestromes in der Anodenkonstruktion. Die Hochfrequenzströme, die vorn Elektronenstrom der Kathode 12 zur Anode io 'Herrühren, fließen wegen des Haupteffektes längs vier äußeren Oberfläche der Anode io zu dem trans- versalen Flansch 14 und von dort in die Ausgangs- kreise. Gleichzeitig transportiert der Wärmestrom die auf der Elektronenaufprallfläche der Anode io .°ntstehende Wärme zum äußeren Teil der Anode jenseits des Flansches 14, von wo sie wegen des guten thermischen Kontaktes zwischen dem linken Teil der Anode und den Kühlrippen 38 abgeleitet wird. Dadurch wird die in ,der Anode entwickelte Wärme über einen möglichst kurzen Weg nach außen abgeführt und etwa vorhandene Resonanz- räume werden entweder allein durch die Kühlrippen 38 oder mittels eines in die Rippen eingeleiteten Luftstromes gekühlt. In Fig.2 ist ein Hilfsresonanzrau,m oder Ab- stimmresonanzraum veranschaulicht, der an die Elektronen-Entladu-ngsröhre nach Fig. i ange- sclilossen werden kann und,da7u dient, derenKreise abzustimmen, die aus den drei konzentrischen zu- ,'einander teleskopartigen Leitern 40, 41 und 42 aus Messing oder Kupfer bestehen. Der äußere Zylinder 4o ist mittels des Kontaktringes 43 für Hoch- frequenzströme an,den b,eclierförmigenMetallkörper i3 angeschlossen, welcher seinerseits wieder mit der -i@node zu einem Stück zusammengefügt ist. Der Leiter 40 ist vom Kontaktring 43 für Gleichströme durch eine Isolierhülse 44 getrennt und ist über diese Hülse für Hochfrequenzströme kapazitiv an den Ring 43 an:gekopp-elt. Der mittlere Leiter 41 ist h.itend mit einem @hetallzylinder 34 verbunden, und zwar mit Hilfe einer Mehrzahl von federartigen Kontakten oder Fingern 45, die an seinem linken Ende angebracht sind und die zusammen mit dem Leiter 40 einen Gitteranodenhoöhlraum außerhalb der Elektronenentladung begrenzen. Der innere Leiter 4- ist ebenso mit einer Mehrzahl von federn- den Kontaktfingern ausgerüstet, welche an der Außenfläche eines lMetallrohres 21 aufliegen. Diese T--ile bilden somit zusammen mit dem mittleren Rohr41 und dem Teil einer konzentrischen Leitung, die aus dem Rohr 21 und dem Metallzylinder 34 (wobei Rohr 21 mit der Kathode und Zylinder 34 mit dem Gitter verbunden ist) besteht, einen Gitter- kathodenhohlraum. In Verbindung mit den in dieser Weis: ;gebildeten Hohlräumen sind Einrichtungen zur Abst,iimmung oder Steuerung der Eigenresonanzfrequen.z der ver- schiedenen Hohlräume vorhanden. Diese können die Form von ringförmigen Tauchkolben 47, 48 annehmen, die --inste,llbar oder verschiebbar an den Innenflächen .der Zylinder 40, 41 bzw. an den Außenflächen der Zylinder41,42 anliegen und diese Zylinder dicht berühren, um Diskontinuitäten des leitfähigen Mediums der Hohlräume zu vermeiden. Der Tauchkolben 47 kann durch geeignete mecha-- nische Mittel, z. B. durch die Stange 49, eingestellt werden und ebenso der Tauchkolben 48 durch die Stange 5o: Dem Ano,dengitterresonanzhohlraum läßt sich En:rgie .durch eine geeignete Ausgangs- elektrode entnehmen, beispielsweise durch eine Kapazitätskopplung, wie sie durch eineMetallplatte 51 in einem gewissen Abstand von der äußeren Oberfläche des Rohres 41 an einem Punkt von hoher elektrischer Feldstärke gebildet wird. Die Platte 51 ist an eine Koaxialleitung mit dem Innenleiter 52 und dem Außenleiter 53 angeschlossen, welcher auf der i,#,ußenfläch"des Rohres 4o leitend befestigt ist. Eine Kopplung zwischen dem Anodengitter- und dem Gitterkathoden ohlraum wirddurcih-die Schleife 54 aus leitendem Material, die mit der Außenfläche des Zylinders 41 verbunden ist, hergestellt, und die durch einen Schlitz 55 in dic s-en Zylinder hinein- ragt. Die Schleife endet in einer Platte 56 inner- halb des Gitterkathodenhohlraumes, die in einem gewissen Abstand von der Außenfläche des Zylin- ders 42 liegt und eine kapaz.itive Kopplung mit diesem Zylinder herstellt. In der teleskopartigen Zylinderanordnung dieser Art sind die linken Enden axial gegeneinander verschoben, um einen schrittweisen Zusammenbau zu ermöglichen, wobei vom äußeren Zylinder 40 zum inneren Zylinder 4a die Zylinderenden jeweils einander überragen. Auf diese Weise wird der Zu- sammenbau der Zylinder mit der Elektronenröhre nach Fig. i erleichtert. Bei dieser Anordnung der teleskopartigen Zylinder, die an ihren Enden mit Kontaktfingern ausgerüstet sind, kann man die Röhrenelektroden leicht in die Hohlräume ein- führen, wobei der Kontaktring 43 auf den Becher 13 der Anode paßt und an ihm mittels einer Schelle 58 festgeklemmt wird. Wenn der Becher 13 in den Ring 43 eingeschoben wird, berühren die Kontaktfinger 45 den Metallzylinder 34, der die Gitterelektrode trägt, und, die Finger 4'6 kommen in Berührung mit dem Kathodenzylinder 2i.In this structure, the glass cylinder 15 is used in conjunction with the metallic elements 1q. and 16, the metal sleeve 34 and the glass plate 35 to keep the electrodes of the discharge tube coaxially and to form a housing for -this, - electrodes. At the same time, the metal sleeve surrounds the left part of the cathode cylinder 12 and forms with it a coaxial line or a cavity resonance circuit. The cup-shaped vessel 13, the metal sleeve 3q., The ring 16 and the metal tube 21 consist of a mechanically strong and @ ° lelstrisch good conductive material, z. B. made of copper od @ er silver-plated iron, while the cylinder 15 and the disk 35 are made of glass and roughly the same @ emperaturau.sd-ehnungslzo, effi- like the metallic components and low dielectric losses at high frequency exhibit. A type of glass that see for this one Purpose .suitable and the desired properties contains about 451 / a Si02, 141 / o K20, 61 / o Na,) O, 301/0 Pb 0.51 / o Ca F2. At this construction, the electrodes io to 12-axis with the same salary and also keep all remaining temperatures that occur during the drive process their opposite lateral spaces. At the same time, ultra high frequencies, namely at frequencies whose Wavelength in the order of a few centimeters meter, the dielectric losses are low. To cool the anode and to enable a high duty cycle of the electron tube, d. 1i. when the tube for each so long intervals Electricity leads that one can speak of almost full load can, the cooling fins 38 are made of a suitable material fabric, e.g. B. made of copper, helically the left half of the anode cylinder, so that they then io with the anode, for example by soldering to form a unified body can be agreed. Cover these kinky ribs the anode cylinder up close to the cup-shaped, ige Sleeve 13. This construction of the anode io and of elements 13 and 38 is particularly suitable and advantageous for separating the ultra-high frequency currents and the heat flow in the Anode construction. The high frequency currents that front electron flow of the cathode 12 to the anode io 'Master, flow lengthways because of the main effect four outer surface of the anode io to the trans- versal flange 14 and from there into the starting circles. At the same time, the heat flow transports that on the electron impact surface of the anode io . ° Necessary heat to the outer part of the anode beyond the flange 14, from where it is because of the good thermal contact between the left Part of the anode and the cooling fins 38 derived will. This will develop the in, the anode Heat over as short a path as possible discharged externally and any existing resonance rooms are either made up solely by the cooling fins 38 or by means of one introduced into the ribs Airflow cooled. In Fig. 2 is an auxiliary resonance roughness, m or Ab- vocal resonance chamber, which is connected to the Electron discharge tube according to FIG. can be closed and, that serves, its circles to coordinate the three concentric , 'telescopic ladders 40, 41 and 42 from each other Made of brass or copper. The outer cylinder 4o is by means of the contact ring 43 for high frequency currents, the b, eclier-shaped metal body i3 connected, which in turn again with the -i @ node is combined into one piece. Of the Conductor 40 is from the contact ring 43 for direct currents separated by an insulating sleeve 44 and is over this sleeve for high frequency currents capacitive the ring 43 to: coupled. The middle ladder 41 is connected to a metal cylinder 34, with the help of a plurality of spring-like Contacts or fingers 45 on his left End are attached and together with the Conductor 40 has a grid anode cavity outside limit the electron discharge. The inner one Head 4- is also provided with a plurality of springy equipped with the contact fingers, which are attached to the The outer surface of a metal tube 21 rest. These T - ile thus form together with the middle Pipe41 and part of a concentric pipe, those of the pipe 21 and the metal cylinder 34 (being tube 21 with the cathode and cylinder 34 connected to the grid), a grid cathode cavity. In connection with those educated in this way Cavities are tuning devices or control of the natural resonance frequencies. different cavities are present. these can the shape of annular plungers 47, 48 assume the --inste, llbar or movable to the Inner surfaces of the cylinder 40, 41 or to the Outer surfaces of the cylinder 41,42 are in contact and these Touch cylinders tightly to avoid discontinuities in the Avoid conductive medium of the cavities. The plunger 47 can by suitable mecha- niche means, e.g. B. by the rod 49 adjusted are and also the plunger 48 by the Rod 5o: the ano, the grating resonance cavity energy can be achieved through a suitable starting Remove the electrode, for example through a Capacitance coupling as provided by a metal plate 51 at a certain distance from the outer Surface of the tube 41 at a point of high electric field strength is formed. The plate 51 is connected to a coaxial line with the inner conductor 52 and connected to the outer conductor 53, which on the i, #, outer surface "of the pipe 4o is conductively attached. A coupling between the anode grid and the lattice cathode cavity becomes the loop 54 made of conductive material connected to the outer surface of the cylinder 41 is connected, and the through a slot 55 into the cylinder protrudes. The loop ends in a plate 56 inside half of the grid cathode cavity, which in one certain distance from the outer surface of the cylinder ders 42 is and a capacitive coupling with manufactures this cylinder. In the telescopic cylinder arrangement of this Kind are the left ends axially against each other moved to a gradual reassembly to enable, with the outer cylinder 40 the cylinder ends to the inner cylinder 4a, respectively tower above each other. In this way, the access assembly of the cylinder with the electron tube after Fig. i facilitated. With this arrangement of the telescopic cylinders that have at their ends Contact fingers are equipped, one can use the Tube electrodes easily inserted into the cavities lead, the contact ring 43 on the cup 13 the anode fits and on it by means of a clamp 58 is clamped. When the cup 13 in the Ring 43 is pushed in, the contact fingers 45 touch the metal cylinder 34 which carries the grid electrode, and the fingers 4'6 come into contact with the cathode cylinder 2i.

Der Heizstrom kann über einen Transformator 6o geliefert werden, deren eine Sekundärklemme an den Zylinder q.2 angeschlossen iist und deren andere Sekundärklemmen an einer Leitung 61 liegt, die konzentrisch mittels der Isolatoren 62 im Zylinder 42 befestigt ist und in federnde Finger 63 ausläuft, ,velche über die verwundenen Enden der Leitungen 28,.3I ,gleitet. Diese Leitungen werden nach Zündung des Getters 33 bei der Herstelhimg der Röhre umeinander gewickelt. Die Elektronen-Entladungsröhre wird vorzugsweise mit ihrer Anode an Erde betrieben; wobei die Kathode auf hohem negativen Potential liegt, welches über eine Leitung 7o dem inneren. Zylinder 42 zugeführt wird. Dem Gitter kann man über den Zylinder 41 und die Leitung 71 seine Spannung zuführen, wobei das Gitter von der Kathode mittels einer Isolierschicht 72 oder mittels eines Isolierringes getrennt ist, beispielsweise durch eine Glimmerschicht, die in den Tauchkörper 48 eingebaut ist. Der äußere Zylinder 4o befindet sich wegen seiner unmittelbaren Verbindung mit dem Zylinder 41 über den Tauchkolben 47 auf Gitterpotential und läßt sich über einen Gitterwiderstand 73 er'd'en.The heating current can be supplied via a transformer 6o, whose one secondary terminal is connected to the cylinder q.2 and its other secondary terminals is on a line 61, which is concentric by means of the insulators 62 in the cylinder 42 is attached and runs out in resilient fingers 63, velche over the twisted Ends of lines 28, .3I, slides. These lines are used after the getter is ignited 33 wrapped around each other when the tube is manufactured. The electron discharge tube is preferably operated with its anode connected to earth; with the cathode on high negative potential, which is via a line 7o the inner. Cylinder 42 is fed. The grid can be seen through the cylinder 41 and the line 71 Apply voltage, the grid from the cathode by means of an insulating layer 72 or separated by means of an insulating ring, for example by a layer of mica, which is built into the immersion body 48. The outer cylinder 4o is because of its direct connection with the cylinder 41 via the plunger 47 Grid potential and can be determined via a grid resistor 73.

Wenn man über die Leitung 74 der Anode und über die Leitung 7o der Kathode eine geeignete Gleichspannung zuführt, kann man Hochfrequenzenergie dem Hohlraumresonanzkreis über die Ausgangsleitung 52, 53 entnehmen.. Wegen der Kopplungsschleife 54 und der kapazitiven Kopplung 56 zwischen dem Anodengitter und dem Gitterkathodenhohlraum wird aus dem Gitteranodenkreis Energie auf -den Gitterkathodenhohlraum zurückgekoppelt und die Schwingungen des Systems wenden somit aufrechterhalten. Durch Betätigung oder Einstellung der Tauchkolben 47, 48 wird die Intensität der elektromagnetischen Hochfrequenzschwingungen innerhalb des Resonanzsystems eingestellt. Die Frequenz -der dem Raumresonanzsystem entnommenen Energie kann außerdem durch Einstellung dieser Tauchkolben eingeregelt werden, da diese nämlich die Eigenresonanzfrequenzen der zwischen .den Zylindern 40, 41 und ,42 und ihren zugehörigen Elektroden bestehenden Hohlräume bestimmen.If one uses the line 74 of the anode and the line 7o of the When a suitable DC voltage is supplied to the cathode, high frequency energy can be used Remove the cavity resonance circuit via the output line 52, 53 .. Because of the coupling loop 54 and the capacitive coupling 56 between the anode grid and the grid cathode cavity Energy is fed back from the grid anode circuit to the grid cathode cavity and the vibrations of the system are thus maintained. By actuation or setting the plunger 47, 48 will increase the intensity of the electromagnetic High frequency vibrations set within the resonance system. The frequency -The energy taken from the room resonance system can also be adjusted by setting this plunger can be adjusted, as this is the natural resonance frequencies between the cylinders 40, 41 and 42 and their associated electrodes Determine cavities.

Wenn das System zur Verstärkung von Signalen benutzt werden soll, werden die Signale dem Gitterkathodenhohlraum durch eine geeignete Kopplungsvorrichtung, z. B. über eine Koaxialleitung und eine Kopplungsschleife zugeführt und der Gitterkathodehhohlraum mittels des Tauchkörpers 48 auf die Frequenz,dieser Signale abgestimmt. Die Intensität der Ausgangssignale läßt sich mittels des Tauchkörpers 47 einstellen, welcher dieAbstimmung ,des Gitteranodenhohlraumes beeinflußt.If the system is to be used to amplify signals, the signals are sent to the grid cathode cavity by a suitable coupling device, z. B. supplied via a coaxial line and a coupling loop and the grid cathode cavity matched by means of the immersion body 48 to the frequency of these signals. The intensity the output signals can be adjusted by means of the immersion body 47, which controls the tuning , of the grid anode cavity.

Wenn die Elektronenröhre bei praktisch gleichbleibender Belastung für eine erhebliche Zeitspanne betrieben werden soll, ist es empfehlenswert, eine zusätzliche Kühlung der Kühlrippen vorzusehen. Da die Ultrahochfrequenzströme fast unmittelbar an :der Elektronenaufprallfläche dem Anodengitterkreis zugeführt werden, derWärmestrom aber längs ,des. Anodenzylinders zu den Kühlrippen fließt, befindet sich der Anodenzylinder io fast vollständig außerhalb dies Gntteranodenhählraumes, und man kann die Wärmeableitungseinrichtungen bis so dicht an die Elektronenprallflädhe heranragen lassen, @daß sich sein .größerer Wirkungs=grad und eine größere Dauerbelastung bei sehr kurzen Wellenlängen ergibt.When the electron tube with practically constant load If it is to be operated for a significant period of time, it is recommended that a provide additional cooling of the cooling fins. As the ultra-high frequency currents almost directly at: the electron impact surface are fed to the anode grid circuit, but the heat flow along, des. Anode cylinder flows to the cooling fins, is located the anode cylinder is almost completely outside the and you can put the heat dissipation devices up as close to the electron baffles let approach @ that his. greater efficiency = degree and a greater permanent load at very short wavelengths.

Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen die erfindungsgemäßen Merkmale in der Anwendung auf ein Hohlraumresonanzsystem bei einem Oszillator oder Verstärker zeigen, ist doch zu bemerken, daß die Verbesserungen gemäß der Erfindung ebensogut bei Hohlraumresonanzsystemen für andere Anwendungszwecke benutzt werden können. Außerdem kann die Elektronenröhre nach Fig. i ebensogut bei offenen Energieübertragungsleitungen oder bei gewöhnlichen Stromkreisen benutzt wenden.Although the embodiments described above are the inventive Features in application to a cavity resonance system in an oscillator or Show amplifiers, it should be noted that the improvements according to the invention can be used as well in cavity resonance systems for other purposes can. In addition, the electron tube according to FIG. 1 can just as well be used with open energy transmission lines or used in ordinary circuits.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electron discharge tube, especially for high frequencies with a cylindrical cathode (z2) with an electron-emitting surface Is equipped on one end face with a cylindrical anode (io) which is coaxial is arranged to the cathode and on the opposite of the cathode surface Front side has an electron impact surface, and also with a grid (I I) is provided between these two electrode surfaces, characterized in that @daB the electron emitting surface and the electron impact surface in see known to have the same diameter and that the cathode, the grid and the anode with electrically conductive cylinders (24 34, 13) are provided, of which the cathode cylinder has a smaller diameter has a smaller diameter than the lattice cylinder and the lattice cylinder than the anode cylinder.

2. Electron discharge tube according to claim i, characterized in that that the anode has a transversely extending part (i4), which in a certain Distance from the electron impact surface and a conductive connection from low high-frequency loss resistance to the impact surface and a low Has thermal conductivity.

3. Electron discharge tube according to claim i and 2, . characterized by the fact that part of the anode has a high thermal conductivity extends outward from the transversely extending part (r4) in order to cool the To facilitate anode.

4. Electron tube according to claim 3, characterized in that that the part of the anode which has a high thermal conductivity Cooling equipment, z. B. is equipped with cooling fins (30), which together with the anode (1o) form a unified body. El.ektronen-Entladun: gsröhre according to one of the claims 1 to 4 for use in a cavity resonance circuit like a coaxial cable, characterized in that the cylinder (34) connected to the grid and the The circumference of the cathode (21) forms a grid cathode resonance cavity and the transversal running part of the anode (14) and the cylinder (34) connected to the grid form an anode grid resonant cavity. Printed publications: Swiss Patent No. 219o26.