DE902392C

DE902392C - Anordnung zur Erzeugung von Kurz- und Ultrakurzwellen

Info

Publication number: DE902392C
Application number: DEL4364D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Berger
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1939-06-02
Filing date: 1939-06-02
Publication date: 1954-01-21
Also published as: FR868872A; CH218779A

Description

Es sind Anordnungen zur Erzeugung kurzer und ultrakurzer Wellen bekannt, bei welchen, wie in Abb. ι a, ein Elektronenstrahl 5, der von einem System A ausgeht und die Geschwindigkeit ν besitzt, in ein System von zwei übereinanderliegenden segmentförmigen Platten eingeschossen wird. Senkrecht zu der Ebene dieser Platten verlaufen die Kraftlinien H eines Magneten. Durch dieses Magnetfeld wird die Bahn der Elektronen gekrümmt. Betrachten wir ein Elektron, das in das Plattenpaar I eingeschossen wurde, und nehmen wir an, daß durch einen äußeren Schwingungskreis an die Plattenpaare I eine positive und an die Plattenpaare II eine negative Spannung gelegt wurde, so wird das Elektron beim Übertritt aus dem Bereich der Platte I in den der Platte II ein Gegenfeld vorfinden und an Geschwindigkeit verlieren. Innerhalb der Platte II bewegt sich nun das Elektron mit einer kleineren Geschwindigkeit als ν und beschreibt demzufolge eine Kreisbahn mit kleinerem Krümmungsradius. Wurde die Frequenz des Schwingungskreises so abgestimmt, daß sich die elektrische Phase um i8o° gedreht hat, wenn das Elektron das zweite Mal bei b den Schlitz passiert, so trifft das Elektron wieder ein Gegenfeld an, verliert wieder an Geschwindigkeit und beschreibt im folgenden, da sich das Spiel bei jedem Umlauf wiederholt, immer kleinere Kreise, bis es zum Schluß mit kleiner Geschwindigkeit am Mittelstift M, der leicht positiv vorgespannt ist, landet. Hat das Elektron in einem Schlitz einmal Energie verloren, so verliert es bei den weiteren Umläufen immer wieder in jedem Schlitz Energie, da die Winkelgeschwindigkeit bei einer Bewegung des Elektrons in einem Magnetfeld immer gleichbleibt. Das bis jetzt betrachtete Elektron hat seine kinetische Energie an den Schwingungskreis

abgegeben. Der zweite Teil der Elektronen, die in das System eingeschossen wurden, wird im Schlitzfeld beschleunigt und wird dadurchnichtnach innen, sondern nach außen abgelenkt. Man kann nun durch Anbringung einer Auffangelektrode erreichen, daß diese falschphasig eingeschossenen Elektronen aufgefangen und somit unschädlich gemacht werden, bevor sie weitere Energie aus den Schlitzfeldern aufnehmen konnten. Es bleibt somit ein Überschuß von energieabgebenden Elektronen über die energieaufnehmenden. Man kann die beschriebene Anordnung auch mit einem intermittierenden Elektronenstrahl beschicken, der z. B. durch Gittersteuerung des Systems A hergestellt werden kann. Dieser intermittierende Strahl influenziert nun abwechselnd an Plattenpaar I und Plattenpaar II Influenzladungen, die bei geeigneter Frequenz des Schwingungskreises stets gegen ein Gegenfeld anlaufen und so den größten Teil ihrer Energie abgeben.

Die beiden beschriebenen Systeme sind praktisch sehr schwierig zu verwirklichen, denn die Elektronen erleiden bei jedem Durchgang durch ein Schlitzfeld eine Zerstreuung, so daß der zuerst scharfe Strahl unscharf wird und Elektronen auf die Platten I und II auftreffen können, wodurch sie erst gar nicht die Möglichkeit haben, oft im Kreis herumzufliegen, sondern schon vorzeitig mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit auf den Platten landen. Das Ideal wäre nun, ein geeignetes Mittel elektronenoptischer Art zu

finden, das dieses Auftreffen sicher vermeidet, so daß zu den Influenzelektroden I und II überhaupt kein Leitungsstrom fließen kann. In diesem Falle sind die Elektronen gezwungen, so lange im Kreis herumzulaufen, bis sie so viel an Geschwindigkeit verloren haben, daß sie in der Mitte auf M landen können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß,

wie in Abb. ib gezeigt, die Plattenpaare I und II nicht innerhalb, sondern außerhalb des Vakuumgefäßes als flache Dose aiis Glas od. dgl. ausgeführt sind, in dem die Elektronenkanone A angebracht ist, welche, wie die Abb. i-b zeigt, einen Elektronenstrahl in tangentialer Richtung abschießen kann. Durch das Magnetfeld wird diese Bahn zur Kreisbahn geformt und durch die außenliegenden Plattenpaare I und II unter Abgabe von Energie zu einer Spiralbahn gedreht, die im Mittelpunkt an M endigt. Die Wandladungen des Vakuumgefäßes verhindern eine Zerstreuung des Strahles. Die Wechselfelder, die von den Platten herrühren, werden durch die Wandladungen nicht kompensiert, was aus Versuchen mit außengesteuerten Ultrakurzwellenanordnungen (Ablenkspannung in Kathodenstrahlröhren) deutlich hervorgeht.

Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Gesamtanordnung.

In Weiterverfolgung des Prinzips ergibt sich, daß man das magnetische Feld für die Anordnung nicht bloß durch einen außen angeschlossenen Magneten erzeugen, sondern auch die Platten I und II ausbilden kann, daß sie als Polschuhe für einen Permanent- oder Elektromagneten dienen und das erforderliche Feld senkrecht zur Elektronenbahnebene erzeugen.

Abb. 4, 4a und 5 zeigen derartige Ausführungsformen, wobei die mit N, S bezeichneten Teile hierbei Stabmagneten sind, während I, Γ und II, II' die zugehörigen Polschuhe bilden.

Verlängert man die Platten in der Richtung der Schlitze nach beiden Seiten und verbindet die Enden dieser Anordnung wie in Abb. 6, so resultiert ein in sich schwingungsfähiges Gebilde, das mit einem /I/2 schwingenden Lechersystem zu vergleichen ist.

Abb. 7 zeigt eine Möglichkeit, mit dem Schwingungskreis als Band senkrecht zur Elektronenbahn herauszugehen und so eine Art Bandkreis zu bilden.

Abb. 8 zeigt das in Abb. 6 gezeigte System mit Elektromagneten. Die Kröpfung der Polschuhe nach innen dient dazu, im Arbeitsgebiet ein möglichst konstantes magnetisches Feld herzustellen. Alle bisher verschiedenen kombinierten Schwingungskreismagnetanordnungen werden zur Verminderung der auftretenden Verluste mit einer Schicht aus gut leitendem Material, beispielsweise Kupfer, überzogen.

Abb. 9 zeigt eine Anordnung mit mehr als zwei Platten zur Abnahme, was bei sehr kurzen Wellen ein größeres System ermöglicht.

Abb. 10 zeigt eine Anordnung zur Erzeugung von Dreiphasenströmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Erzeugung von Kurz- und Ultrakurzwellen, bei welcher ein Elektronenstrahl in ein System von zwei übereinanderliegenden segmentförmigen Platten eingeschossen wird und senkrecht zu der Ebene dieser Platten die Kraftlinien eines Magneten verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die als Abnahmeelektroden dienenden segmentförmigen Platten außerhalb des Vakuumgefäßes liegen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Abnahmeelektroden dienenden segmentförmigen Platten als Teile eines Magneten ausgebildet werden, welcher das zur Schwingungserzeugung nötige Magnetfeld erzeugt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die segmentförmigen Platten mit elektrisch gut leitendem Material überzogen werden.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die segmentförmigen Platten durch Verlängerung in Richtung der Schlitze zu einem einem Lechersystem ähnlichen, schwingungsfähigen Gebilde geformt werden.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sinngemäß verbundene segmentförmige Platten verwendet werden.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Mehrphasenschwingungen so viel segmentförmige Platten oder Plattenpaare verwendet werden als die Phasenzahl beträgt.

lao

Angezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 488 094.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen