DE894138C

DE894138C - From a helically shaped wire or the like. Existing waveguide for traveling wave tubes

Info

Publication number: DE894138C
Application number: DES25865A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Eichin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-11-14
Filing date: 1951-11-15
Publication date: 1953-10-22

Description

Aus einem wendelförmig gestalteten Draht od. dgl. bestehender Wellenleiter für Wanderfeldröhren Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenleiter, der aus einem wendelförmig gestalteten Draht od. dgl. besteht. Ein solcher Wellenleiter eignet sich für Wanderfeldröhren oder andere Verstärkeranor.dnungen für sehr hohe Frequenzen. Wanderfeldröhren sind meist mit einer Wendel versehen, um eine darin fortschreitende elektromagnetische Welle in ihrer Phasengeschwindigkeit .derart zu verzögern, daß ein Elektronenstrahl der VVelle zu folgen vermag, wobei ein Energieaustausch -zwischen MTelle und Elektronenstrahl stattfindet. Damit bei einer Wanderfeldröhre Unterschiede der Phasengeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle längs :der Wendel vermieden werden, kommt es darauf an, daß die einzelnen Windungen der M'endel an genau definierter Stelle liegen. Man hat daher schon vielfach die Wendel fest an einem entsprechenden Halteteil befestigt. So kann. das äußere Glasrohr, das als vakuumdichter Abschluß der Röhre dient, selbst zur Halterung der !NVendel ver-«,-endet «-erden. Es hat sich nun herausgestellt, daß es in vielen Fällen ungünstig ist, die Wendel unmittelbar an das Glasrohr anzulegen. Dies gedingt nämlich die Verwendung von :Glassorten., die genügend verlustfrei für die verwendeten hohen Frequenzen sind. Weiterhin treten Schwierigkeiten bei hoher Erwärmung der Drahtwendel auf, die sich im Betrieb nicht immer vermeiden läßt.From a helically shaped wire or the like. Existing waveguide for traveling wave tubes The invention relates to a waveguide that consists of a helically shaped wire od. Like. Is. Such a waveguide is suitable for traveling wave tubes or other amplifier arrangements for very high Frequencies. Traveling wave tubes are usually provided with a helix to contain one advancing electromagnetic wave in its phase velocity .derart to delay so that an electron beam can follow the wave, with an energy exchange -Takes place between M cell and electron beam. So with a traveling wave tube Differences in the phase velocity of the electromagnetic wave along: the Helix are avoided, it is important that the individual turns of the M'endel lie at a precisely defined point. The helix has therefore already been fixed many times attached to a corresponding holding part. So can. the outer glass tube, which is called Vacuum-tight closure of the tube is used, even to hold the! NVendel ends "-earth. It has now been found that in many cases it is unfavorable to place the helix directly on the glass tube. This is because it is used of: Glass types that are sufficiently loss-free for the high frequencies used are. Furthermore, difficulties arise with high heating of the wire coil, which cannot always be avoided in operation.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, die Wendel im Abstand von dem Glasrohr zu haltern. Zu diesem Zweck sind Stifte durch Verlöten oder Verschweißen in gewissen Abständen an der Wendel angebracht worden, die wiederum durch Verschmelzen mit dem Glasrohr verbunden werden können. Eine solche Anordnung hat aber den Nachteil, daß, umgenügende- Stabilität zu erzielen, eine große Anzahl solcher Befestigungsstifte erforderlich ist; dies bedeutetherstellungsmäßig einen großen Aufwand durch die große Zahl der Verschmelzungen undl Löt- oder Schweißstellen, die größtenteils noch an schwer zugänglichen Stellen liegen. Bei einer geringen Anzahl solcher Befestigungsstifte ist aber die Stabilität der gesamten Wendel in Frage gestellt. Unter anderem besteht auch die Gefahr, daß bei Erschütterungen ein mechanisches Schwingen der Wendeldrähte erfolgt, was zu Störungen führen kann. Schließlich stören die Befestigungsstützen, wenn sie nicht sehr sorgfältig an der Wendel befestigt sind und keine allzu große Dicke haben, die Homogenität der Wendel, so daß leicht unerwünschte Stoßstellen entstehen.It has therefore already been proposed that the helix at a distance of to hold the glass tube. For this purpose, pins are made by soldering or welding at certain intervals on the filament, which in turn by fusing can be connected to the glass tube. However, such an arrangement has the disadvantage that, in order to achieve sufficient stability, a large number of such fastening pins is required; This means a great manufacturing effort by the large number of fusions and soldering or welding points, most of them still are in hard-to-reach places. With a small number of such fastening pins but the stability of the entire helix is called into question. Among other things, there is also the Risk of mechanical oscillation in the event of vibrations the filament wires takes place, which can lead to malfunctions. Finally, the mounting supports interfere, unless they are attached to the helix very carefully and not too large Thickness, the homogeneity of the helix, so that easily undesirable joints develop.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Die Erfindung ermöglicht eine exakte Halterung einer Wendel, die sich fertigungsmäßig überaus einfach herstellen läßt. Die Erfindung besteht darin, daß die Wendel mit Kröpfungen versehen ist, die sich gegen das Rohr abstützen.These disadvantages are avoided by the invention. The invention enables an exact mounting of a helix, which in terms of production is extremely easy to manufacture. The invention consists in that the helix with bends is provided, which are supported against the pipe.

Die Wendel scann an sich so gestaltet sein, daß sie trotzdem im wesentlichen einen kreisrunden Querschnitt beibehält. Dies ist zweckmäßig, weil eine Wendel mit drei- oder viereckigem Querschnitt eine meist ungünstige Kopplung zwischen dem runden Elektronenstrahl und dem magnetischen Feld zur Folge hat. Es kann also in üblicher ;Weise von einer Wendel mit rundem Querschnitt ausgegangen werden, wobei auch das Glasrohr zylindrisch ist. Mit den Kröpfungen liegt die Wendel lediglich an den definierten vorspringerndenPunkten an, während sie an den übrigen Stellen sich in einem Abstand von dem Rohr befindet.The helix can be designed so that it is nevertheless essentially maintains a circular cross-section. This is useful because it has a helix triangular or square cross-section a mostly unfavorable coupling between the round Electron beam and the magnetic field. So it can be more usual ; A helix with a round cross-section can be assumed, with the Glass tube is cylindrical. With the crankings, the helix lies only on the defined ones protruding points, while at the other points they are at a distance from the pipe.

Es sei an dieser Stelle .darauf hingewiesen, daß die Erfindung sich nicht auf eine im Innern eines Rohres befestigte Wendel beschränkt, sondern auch für solche Anordnungen Bedeutung hat, bei denen die Wendel auf der äußeren,Seite eines Rohres oder Stabes befestigt wird. In allen diesen Fällen stützt sich die Wendel mit Hilfe .der Kröpfungen ab, wobei jeweils die Kröpfungen entweder nach außen oder nach innen gekehrt sind.It should be pointed out at this point that the invention not limited to a helix fastened inside a pipe, but also has meaning for such arrangements in which the helix is on the outer side a pipe or rod is attached. In all of these cases, the Helix with the help of the crankings, with the crankings either after turned outward or inward.

Die einzelnen Kröpfungen sind zweckmäßig gegeneinander versetzt. Eine Wirndung der Wendel kann eine oder auch mehrere Kröpfungen enthalten, wobei die Anzahl der Kröpfungen von der Stärke und Stabilität des Wendeldrahtes abhängt. Es kann aber auch eine solche Verteilung der Kröpfungen vorgesehen sein, daß diese in geringerer Anzahl als Windungen der Wendel vorhanden sind. Es ist von Vorteil, dieWendel in sich federnd zu gestalten, um dadurch eine feste Abstützung gegen die Rohrwandung zu gewährleisten.The individual cranks are expediently offset from one another. One Wirndung the helix can contain one or more cranks, the The number of bends depends on the strength and stability of the helical wire. It however, such a distribution of the offsets can also be provided that this are present in fewer numbers than turns of the helix. It is beneficial to make the helix resilient in itself, thereby providing a firm support against the Ensure pipe wall.

An Hand der Zeichnung soll d!ie Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing.

In den Fig. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen im Längs- und Querschnitt schematisch dargestellt. Innerhalb des Glasrohres i befindet sich imAbtsand von derselben die Drahtwendel 2, wobei die Abstützung mit Hilfe der Kröpfungen 3 erreicht werden. Die Kröpfungen sind fortschreitend so gegeneinander versetzt, daß ein gleichmäßiges Anliegen der Wendelstützpunkte längs der gesamten Innenfläche des Rohres,i gewährleistet wird. Dadurch wird selbsttätig eine genaue Zentrierung der Wendel innerhalb des Rohres gewährleistet. In den Fig. 3, 4 und 5 ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wendel veranschaulicht. Zu diesem Zweck wird ein Draht auf einen mit einer oder mehreren Rippen versehenen Dorn aufgewickelt, dann der Draht gegen die Rippen angedrückt und daraufhin nach Abnehmen der Wendel von dem Dorn der Wendeldurchmesser derart geändert, daß die Kröpfumgen gegeneinander versetzt sind. Dies wird beispielsweise dadurch bewirkt, daß man die vorher unter Spannung auf einen Dorn gewickelte Wendel aufspringen läßt, wodurch sich die Kröpfungen gleichmäßig auf den gesamten Umfang längs der Wendel verteilen. Auf diese Weise kommt man mit einer einzigen Rippe auf dem Wickeldorn aus. In Fig. 3 ist ein solcher Wickeldorn 4 veranschaulicht, der mit einer Rippe 5 versehen ist. Die Rippe 5 kann in einfacher Weise durch einen in eine geeignete Rille 6 eingelegten Draht gebildet sein. Der Draht 5 läßt sich gegen schwächere oder stärkere Drähte auswechseln, um dadurch die Wendel unterschiedlich weiten Glasröhren anpaassen zu können. Der Wendeldraht 7 wird nun um diesen Widkeldorn herumgelegt, wie dies die Fig. 3 und 5 zeigen. Danach wird gemäß Fisg. 4 der Wickeldraht 7 an den Stellen 8 und 9 eingedrückt, bis er an der Rippe 5 anliegt. Darauf läßt sich der Draht 5 herausziehen, und die Wendel wird mühelos von dem Dorn 4 gelöst.In Figs. I and 2, an embodiment is in its for the Invention essential parts shown schematically in longitudinal and cross section. The wire helix is located within the glass tube i at a distance from it 2, the support being achieved with the help of the cranks 3. The crankings are progressively offset from one another in such a way that the Helical support points along the entire inner surface of the tube, i is guaranteed. As a result, the helix is automatically centered precisely within the pipe guaranteed. Referring to Figs. 3, 4 and 5, there is a method of making one Wendel illustrates. For this purpose a wire is attached to one with an or several ribs provided mandrel wound, then the wire is pressed against the ribs and then after removing the coil from the mandrel, the coil diameter in such a manner changed that the Kröpfumgen are offset against each other. This is for example caused by the fact that the coil previously wound under tension on a mandrel can pop open, whereby the crankings are evenly on the entire circumference Distribute along the helix. That way you come up with a single rib the winding mandrel. In Fig. 3, such a winding mandrel 4 is illustrated, the is provided with a rib 5. The rib 5 can in a simple manner by a be formed in a suitable groove 6 inserted wire. The wire 5 can Replace with weaker or stronger wires to make the filament different to be able to adapt to wide glass tubes. The helical wire 7 is now around this Widkeldorn laid around as FIGS. 3 and 5 show. Then according to Fisg. 4 the winding wire 7 pressed in at points 8 and 9 until it rests against the rib 5. On it lets the wire 5 pulls out and the coil is easily detached from the mandrel 4.

Claims

PATENT CLAIMS: i. From a helically shaped wire or the like. Existing waveguide for traveling wave tubes or other amplifier arrangements for very high frequency, which is held on a same supporting pipe inside or outside the same at a distance,. Characterized in that the helix is provided with crankings, which are opposite support the pipe.

2. Waveguide according to claim i, characterized in that the cranks are offset from one another.

3. Waveguide according to claim 1 or 2, characterized in that the helix is self-resilient is trained.

4. Waveguide according to claim i to 3, characterized in that that the tube is designed cylindrical or hollow cylindrical.

5. Method of manufacture of a waveguide according to claims i to 4, characterized in that,. wire wound on a mandrel provided with one or more ribs, then the Wire pressed against the ribs and then after removing the helix from the The mandrel diameter of the helix is changed in such a way that the bends against each other are offset.

6. The method according to claim 5, characterized in that the ribs be formed by replaceable inserts in a groove located in the mandrel.