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Mehrschlitzmagnetfeldröhre für kürzeste Wellen mit einer geraden Anzahl
von Anodensegmenten Die Erfindung betrifft eine Magnetfeldröhre, d. h. eine Röhre
mit geteiltem Anodenzylinder; in der die Elektronenentladung unter dem Einfiuß eines
äußeren, vorzugsweise konstanten Magnetfeldes vor sich geht. Diese Röhre eignet
sich in besonr derem Ma.ß zur Erzeugung kürzester, Wellen. Die Wellenlänge der Schwingung
wird durch die Abstimmung eines an die Anodenzylinderteile angeschlossenen Schwingungssystems
mitbeeinffußt, das als Paralleldraht- oder konzentrische Lecherleitung aufgebaut
sein kann.
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Es ist bekannt, daß sich Vielschlitzmagnetfeldröhren für kürzeste
Wellen nur in einem engen Frequenzbereich von ± roo/o um die Frequenz, für die die
Röhre gebaut ist, abstimmen lassen.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Magnetfeldröhre mit vielscblitziger
Anode für einen großen Durchstimmbereich zu schaffen. Die Lösung führt auf eine
überwiegend metallische Konotruktion der Röhre, bei der Glas-Metall-Verbindungen
nur in sparsamster Weise verwendet werden. Eine derart aufgebaute Röhre bietet besondere
Vorteile in der Herstellung, weil die Genauigkeitsanforde@-rungen leichter erfüllt
werden; können und die Herstellung von der Geschicklichkeit des Glasbläsers unabhängig
wird, und in der Anwendung, weil sie auch in rauhem Betrieb eingesetzt werden kann
und Über einen großen Frequenzbereich durchstimmbar ist.
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Die erfindungsgemäße Magnetfeldröhre ist so aufgebaut, dä$ die gegenphasig
schwingenden: Anodensegmente homogene Bestandteile der: beiden Leiter einer konzentrischen
Lecherleitung sind, die in oder durch die Röhre geführt ist.
Die
beiden Rohrleiter der Lecherleitung laufen. elektrisch stoßfrei in den Anodenzylinder
aus und bilden auf dessen Länge mit zueinander auf Zwischenraum stehenden Mantelteilen
die Anodensegmente. Dabei wird die Formgebung des überganges von den, Leiterdurchmessern,
auf den, Anodenzy linderdurchmesser und der Segmente in die Hohlleiter und der Abstand
der Segmente untereinander unter Berücksichtigung der Kapazitäten zu benachbarten
Wand- und Systemteilen derart gewählt, daß der Wellenwiderstand des Lechersystems
erhalten bleibt oder stoßfrei in den des Anodenzylinders übergeht. Vorzugsweise
bildet dabei der äußere Leiter der Lecherleitung zugleich den Außenmantel des Vakuumgefäßes;
dabei ist darauf zu achten, d.aß der Mantel in der Umgebung des äußeren Magnetfeldes
aus einem Werkstoff besteht, der urimagnetisch ist oder eine hinreichend kleine
Permeabilität bat.
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Der Bau von Magnetfeldröhren hat im Lauf der Zeit eine ständige Wandlung
durchgemacht. Die Forderung, die hochfrequenzführenden Elektroden von der Kathode
zu trennen und die Röhre so aufzubauen, daß die Systeme von verschiedenen Seiten
her eingebaut und gehaltert werden können, hat sich durchgesetzt. Auch bei der Röhre
nach der Erfindung kann die- Kathode auf einen. besonderen; zudem weitgehend metallischen
Sockel aufgebaut und in den aus den Hohlleitern gebildeten; Anodenzy linder eingeführt
werden. Sie kann dabei in sehr einfacher und zweckmäßiger Weise mechanisch gegen,
über einer oder beiden Rohrleitungen zentriert werden. Der erfindungsgemäße Aufbau
der Anode erlaubt, die Röhre mit zwei verschiedenen Anodenspannungen zu betreiben,
die den beiden Rohrleitern zugeführt werden. Damit ist eine zusätzliche wichtige
Möglichkeit gegeben, ihre Betriebseigenschaften zu beeinflussen.
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Nach weiterer Erfindung verläuft bei einer Ausführungsform, der Röhre
die Lecherle@itung beiderseits des Anodenzy linders, den sie in der beschriebenen
Weise bildet. Sie kann beiderseits aus dem Vakuumgefäß herausgeführt und abgestimmt
werden oder auf einer Seite in einem Kurzschluß enden.
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Letztere Bauart: ist in ihrem Schwingungsbereich zwar nach langen
Wellen begrenzt, sie erlaubt aber eine besonders einfache Kathodenzentrierung, eine
besonders intensive Kühlung und bietet die Möglichkeit der Wellentrennung in Verbindung.
mit der Einstellung der elektrischen, Daten.
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Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele für die Magnetfeldröhre
nach: der Erfindung in schematischer Darstellung, und zwar bedeutet Abb. i einen
Längsschnitt durch eine Röhre mit einseitig herausgeführtem Lechers.ystem, dessen
Außenleiteir zugleich den Mantel des Entladungsgefäßes bilden, Abb. 2 einen Querschnitt
durch den Anodenzylinder in der Ebene I-I .in Abb. i, Abb. 3 einen Längsschnitt
durch eine Röhre mit du,rchgefüh@rtem Lechersystem, das auf einer Seite abstimmbar,
auf der Gegenseite kurzgeschlossen ist, Abb. 4 eine andere Ausbildung des flberganges
des Lechersystems. in den Anodenzylinder, Abb, 5 eine Röhre mit System nach Abb.
i und kapazitiver Kopplung über eine nichtmetallische Wandung des Entladungsgefäßes.
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In Abb. i sind mit i der Innenleiter und mit 2 der Außenleiter einer
konzentrischen Lecherleitung dargestellt, die in allmählichem Übergang in den Anodenzylinder
13 übergehen, und zwar sind die Enden der Rohrleiter etwa von der Länge des Anodenzylinders
in Segmente aufgeteilt nit solchem Zwischenraum, daß. nach, dem Zusammenbau die
Segmente eines Leiters in den Zwischenräumen der Segmente des anderen Leiters stehen,
wie Abb. 2 veranschaulicht, und so die Anodensegmente des vielschlitzigern Anodenzylinders
13 bilden. Das Entladungsgefäß wird durch die in den Hohlleiter eingelötete Scheibe
¢, den Mantel g und die auf der anderen Stirnseite in den Mantel eingelötete Aufbauscheibe
7 für das Kathodensystem gebildet. Dabei kann der Mantel 9 eine konzentrisch metallische
Fortführung des. Außenleiters 2 sein. Dafür wird zweckmäßig ein unm-agnetischer
Werkstoff verwendet. Bei Eisenlegierungen, deren Permeabilität nicht klein genug
ist, muß die Wandstärke in der Ebene des äußeren Magnetfeldes I-I hinreichend dünn
ausgeführt werden. Die Kathodenzuführungen 8 sind isoliert durch die Scheibe 7 hindurchgeführt.
Das Kathodensystem 5 wird zweckmäßig in einer in dem inneren Rohrleiter i angeordneten
Platte 6 aus Glimmer, Glas oder Keramik zentriert. Die beiden Hohlleiter i und 2
sind durch: einen isolierenden. Ring iä auf Abstand gegeneinander gehalten, der
zugleich den Abschlüß des Vakuumgefäßes bildet. Mit io ist die vorzugsweise kapazitive
Abstimmbrücke der Lecherleitung und mit i i die verschiebbare Auskoppelschleife
bezeichnet. Diese Teile des elektrischen Systems sind ebenso wie Aufbau und Anordnung
des Kathodensystems bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.
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Abb. 3 zeigt eine Röhrenkonstruktion mit durchlaufendem Lechersystem;
bei dem also der Außenleiter a und der Innenleiter i, nachdem sie in geschilderter
Weise den Anodenzylinder 13 gebildet haben, bis zu einer Kurzschlußplatte 14 im
Abstand einer Viertelwellenlänge von der elektrischen Mitte des Systems weitergeführt
sind. Die Abschlußplatte 14 wirkt als Kurzschluß des Lechersystems und zugleich
als Kühlfläche. Die Kathodenzuleitungen 8 können axial durch die Platte oder seitlich
durch die Lecherleitung herausgeführt sein, wie gestrichelt angedeutet ist. Der
Entladungsraum wird einerseits durch die Platte 14, andererseits wieder durch die
Scheibe ¢ und die Einschmelzung 12 und den Mantel 9 gebildet.
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Nach weiterer Erfindung kann das L£chersystem nicht nur bis zu einer
Kurzschlußplatte, sondern auch auf der anderen Seite des Anodenz.ylinderis aus dem
Entladungsraum herausgeführt und eben falls mittels einer Schiebebrücke abgestimmt
werden. Die Röhre ist in dieser Ausführungsform dann symmetrisch zur Ebene I-I ausgebildet
bis auf
das Kathodensystem, das axial oder radial herawsgefüh@rt
ist, wie in Abb. 3 dargestellt ist.
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Abb. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Anodenzylinder
einerseits durch Segmente des aufgeweiteten Innenleiters i und andererseits durch
nach innen zurückgebogene Segmente des äußeren Leiters 2 der konzentrischen, Lecherleitung
gebildet wird. Diese Konstruktion kann für eine Röhre nach Abb. i verwendet werden.
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Abb. 5 zeigt schließlich eine Abwandlung der Röhre mit einer Anodenkonstruktion
nach Abb. i und einem nichtmetallischen Gefäßmantel 9 aus Glas oder Keramik, bei
der die Energie kapazitiv über die Leitung i ja aus einzelnen Segmenten oder Segmentgruppen
awsgekoppelt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Auskopplung iia fest
stehend ausgebildet sein kann und nicht mit der Abstimmbrücke io verschoben werden
muß, wie die Koppelschleife i i in Abb. i.