DE896393C

DE896393C - Laufzeitroehre

Info

Publication number: DE896393C
Application number: DEL4833D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Doering; Felix Dr Herriger
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1942-10-16
Filing date: 1942-10-16
Publication date: 1953-11-12

Description

Laufzeitröhre Bei der Konstruktion geschwindigkeitsgesteuerter Laufzeitröhren für kürzereWellenlängen großer Leistung macht die Unterbringung des erforderlichen kräftigen Elektronenstrahles große Schwierigkeiten.
Um diese, Schwierigkeiten zu beheben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, mehrere Elektronenstrahlen einen besonderen Resonator zuzuführen, der aus einer konzentrischen Doppelrolhrleitung besteht, so, d'aß sich zwei Innenleiter und ein Außenleiter ergeben. Die Elektronenstrahlen werden dabei von einer- oder, mehreren voliradialsymmetrisch oder in mehreren Strahlbündeln emittierenden Kathoden, ausgesandt.
Die Abb.. r zeiget die beispielsweise Ausführung eines solchen Laufzeitrohres: in schematischer Ansicht. Der Resonator ist aus einer umgestülpten konzentrischem. Rohrleitung entstanden, so. daß der Resonator nunmehr aus einer konzentrischen Doppel.rohrileitung besteht. Es sind die beiden Inneinleiter z und 2 und der Außenleiter 3 vorhanden, dabei isst der Innenleiter 2 gegenüber dem Innenleiter r und dem Außenleiter 3 durch mehrere in der- iVIitteilebiene angebrachte metallische Streben q. festgehalten.; dadurch wird erreicht, daß an dieser Stelle ein Spannungsknoten vorhanden. ist,. Die Spannungsbäuche treuen an den beiden Enden des Leiters 2 auf; durch diese beiden Felder ist der äußere Raum mit dem inneren Raum des Reso,-nato.rs gekoppelt. Die Erregung des Resonators durch die Elektronenstrahlen 5 erfolgt an diesen Stellen, und zwar tritt jedes einzelne Elektrons, wie es bei geschwindigkeitsgesteuerten L.a.ufzeitröhren nötig ist; durch zwei hochfrequente Felder hindurch. Zuerst durch das Feld zwischen den beiden Innenleitern, i und 2 (das Steuerfeld), dann durch das Feld zwischen dem Innenleiter :2 und dem Außenleiter 3 (Auskoppelfeld).
Das Kathodensystem befindest- sich im Innern des Leiters z. Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwei Kathoden vorgesehen, die je vier Elektronenstrahlen emittieren. Grundsätzlich kann auch eine r'adia1-symmetr.isch emittierende Kathode verwendet werden.
Bei der Laufzeitröhre gemäß Abb.. i schwingt der Innenleiter 2 als 2/2-Rohr, da die Länge des Innenleiters 2 ungefähr der halben Wellenlänge entspricht. Die Röhre kann auch als A/4-Kreis mit nur einem Kathodensystem ausgebildet sein bzw. als n/4-Rohr, so, daß n Kathodensystem verwendet werden können, was unter Umständen für eine Steigerung der Sendetleistung nötig sein kann. Die Intensität der aus der Kathode 6 austretenden Elektronen wird zunächst durch ein Steuergitter 7 gesteuert, welches zusammen mit dem im ersten Innenleiter angeordneten Schirmgitter 8, das gleichzeitig das erste Hochfrequenzgitter ist, eine Strahlkonzentration bewirkt. Dann treten die Elektronen in .der geschilderten Weise durch das erste Hochfrequenzfeld, dann durch den Laufraum., der durch die endliche Ausdehnung des zweien Innenleiters. gegeben, ist, in das Arbeitsfeld und treffen zuletzt auf den gleichzeitig als Anode wirkenden Außenleiter 3. Es kann auch eine besondere: Anode verwendet werden, die in Form eines Anodenringes um den Schwingkörper gelegt ist.
Die Ausführung des Laufzeitrohres mit mehreren ausgeprägten Elektronenstrahlen. an Stelle einer allseitig emittierender Kathode gestattet die Vorwendung eines Resonators, der nur an den Stellen des Strahldurchtritts ausgeprägte Kapazitäten besitzt, um :die hochfrequenten Felder genau zu idefinieren. Ein solcher Resonato:r hat einen größeren Resonanzwiderstand als ein mit einer .großen Kapazität behafteter Resonator. Die Strahlko:nzentration erfolgt in der geschilderten Weise elektrostatisch, es :ist auch eine elektromagnetische Konzentration, beispielsweise durch mehrere über die Rohre geschobene, gegensinnig geschaltete Spulen möglich.
Die Auskopplung der Hochfrequenzenergie er@ folgt bei dem in. der Abb. i gezeigtem Rohr, mittels einer kleinen; Dir!ahtschleife; die über eine konzentrische Rohrleitung im Fuße der Röhre herausgeführt ist und. galvanisch oder kapazitiv mit dem Innenleiter des Resönato,rs verbunden, ist.
Es ist auch eine Durchführung der Leitung am anderen Ende der Röhre möglsch, wie Abb. 2 beispielsweise zeigt. Der Außenleiter i ist kapazitiv durch die Glaswand 2 der Röhre geführt, während am Innenleiter 3 ein oder mehrere Koppelstifte ¢ befestigt .sind, die in das Inniere des Resomators hineinragen. Der Innenleiter ist mit 5 bezeichnet, 6 ist der Mittelleiter. Die axiale Länge der kapazitiven Durchführung ist dabei so zu wählen, ,daß der Eingangswiderstand dieses offenen Leitungsstückes möglichst klein :ist.
Die Abstimmung dieses. Laufzeitrohres kann auf zwei Arten erfolgen: Erstens kann das Rohr durch mechanische Deiformatian des Schwingkörpers abgestimmt werden; hierzu maß ein. Teil des Innen-Leiters und eine Abschlußwand des Resonators aus einem elastischen Material hergestellt sein (Tombakschlauch, Wellblechmembran). Zweitens kann. die Abstimmung bei Vollmetallröhren auf folgende Weise vorgenommen werden, an dem Resonator ist eine Keramikkappe vorhanden, die in den Resonatomraum eintaucht und in die ein Metallstab zur Verstimmung eingeführt wird. Die Röhren. können als Vollmeta11- oder Glasröhren ausgeführt sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Laufzeitröhre, dadurch gekennzeichnet,. daß mehrere einem Resonator zugeführt werden, der aus einer konzentrischen Doppelrohrleitung besteht und zwei Innenleiter und einen Außenleiter hat.
2. Laufzeitröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlen von einer oder mehreren vodlradialsymmetrisch oder in mehreren Strahlbündeln emittierenden Kathode ausgesandt werden.
3. Laufzeitröhre nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der. Intensität der Elektronenstrahlen ein Steuergitter dient. q.. Laufzeitröhre nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil .des: Innenleinens gegen den inneren Teil desselben. und gegen: den Außenleiter durch mehrere in der Mittelebene angebrachte metallische Streben. festgehalten ist. 5. Laufzeitröhre nach den Ansprüchen. i bis q., dadurch gekennzeichnet daß der Außenleiter des. Resonators als. Anode dient oder außerhalb: desselben ein besonderer Anodenring vorhanden ist. 6. Laufzeitröhre nach den: Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskop-plung der Hoehfrequenzenergie durch eine Drahtschleife ärfolgt, die galvanisch oder kapazitiv mit dem Innenleiter verbunden; und über eine konzentrische Rohrleitung im Fuß der Röhre herausgeführt ist. 7. Laufzeitröhre nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Abstimmung des Resonators durch Deformation des Schwingkörpers oder durch Eintauchen eineu Metallstabes im. den Resonatorraum, vorgenommen wind.. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 i(go 668.