DE902410C - Laufzeitroehre zur Erzeugung bzw. Verstaerkung sehr kurzer elektrischer Wellen, insbesondere Zentimeterwellen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektrische Laufzeitröhre, bei welcher ein Elektronenstrahl in seiner Geschwindigkeit moduliert wird und nach der Umwandlung der Geschwindigkeitsmodulation in eine Dichtemodulation in den von zwei Elektroden begrenzten Auskoppelraum eintritt, in welchem er seine Hochfrequenzenergie an einen Schwingungskreis, vorzugsweise einen Hohlraumschwingkreis abgibt. Es ist bekannt, zur Geschwindigkeitsmodulation zwei aufeinanderfolgende, z. B. gitter- oder blendenförmige Elektroden vorzusehen, auf welche ein feldfreier Raum und schließlich ein ebenfalls von zwei Elektroden begrenzter Auskoppelraum folgt. Bei dieser als Klystron bekannten Röhre durchfliegt der auf eine bestimmte Geschwindigkeit vorbeschleunigte Elektronenstrahl die beiden die Steuerstrecke begrenzenden, die hochfrequente Wechselspannung füh- renden Gitter und wird dabei in seiner Geschwindigkeit moduliert. Diese Geschwindigkeitsmodulation setzt sich in dem darauffolgenden Laufraum in eine Dichtemodulation um, so daß die Elektronen, im wesentlichen in ihrer Dichte moduliert, in den Auskoppelraum eintreten und an den mit den beiden Auskoppelelektroden verbundenen Schwingungskreis ihre Energie abgeben. Durch Rückkopplung wird ein Teil der ausgekoppelten Hocbfrequenzenergie auf das Steuersystein übertragen. Auf Grund von Überlegungen über die Vorgänge in einer solchen Röhre wurde bereits vorgeschlagen, den Steuerrau:rn mit dem Auskoppelraum zu vereinigen, da es sich gezeigt hat, daß auch in diesem Falle der Elektronenstrom im wesentlichen in seiner Dichte moduliert in den Auskoppelraum eintritt. Eine solche Röhre hat den Vorteil, daß eine Gitterelektrode weniger vorhanden ist als bei dem bekannten Klystron, was eine kon- struktive Vereinfachung bedeutet und infolge des kleineren Gitter-Verluststromes eine Erhöhung des Wirkungsgrades mit sich bringt. Bezüglich der Länge der Steuerstrecke wurde vorgeschlagen, den Laufzeitwinkel des Elektronenstrahles, d. h. den Winkel, um den sich die Phase der hochfrequenten Wechselspannung während der Laufzeit der Elektronen innerhalb der Steuerstrecke dreht, annähernd gleich :z n zu machen.
• Die Erfindung betrifft nun eine vorteilhafte Weiterbildung einer solchen Röhre und bezieht sich im besonderen auf die Länge des Auskoppelraumes, d. h. des Raumes zwischen denjenigen beiden Elektroden, bei dessen Durchfliegen die Elektronen ihre Hochfrequenzenergie abgeben. Erfindungsgemäß beträgt der Laufzeitwinkel für den Auskoppelraum n bzw. (2»t + i) - jr, wobei m eine beliebige ganze Zahl ist, während der Laufzeitwinkel für die Steuerstrecke 2 n bzw. 2,it -v beträgt, wobei n wieder eine beliebige ganze Zahl bedeutet. Es hat sich herausgestellt, daß bei dieser Dimensionierung der negative Widerstand der Auskoppelstrecke ein Maximum wird, also besonders gute Bedingungen für die Anfachung hochfrequenter Schwingungen #vorhanden sind.
• . Eine Röhre nach der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. In dieser bedeutet i die Kathode, 2 und 3 die beiden den Steuerraum begrenzenden Elektroden, die mit einem Hohlraumresonator 4 verbunden sind. Zwischen der Elektrode 3 und der Elektrode 6 liegt der Auskoppelraum 5. Die beiden Elektroden 3 und 6 sind gleichfalls mit einem Hohlraumresonator 7 verbunden, der auf die Frequenz des ResonatOrs 4 abgestimmt ist. Zur Übertragung der Hochfrequenzenergie aus dem Auskoppelraum auf das Steuersystem dient die Koppelschleife 8. Die Elektronen können entweder von der Elektrode 6 oder auch von einer besonderen Auffangelektrode 9 aufgefangen werden. Die Elektronen werden durch die auf positivem Potential liegende Elektrode 2 (die Gitter können gitter- oder blendenförmig ausgebildet sein) vorbeschleunigt, durchqueren sodann den Steuerraum und erhalten dort ihre Gescbwindigkeitsmodulation, die sich bis zum Ende des Steuerraumes im wesentlichen in eine Diebtemodulation umgewandelt hat, und treten danach in den Auskoppelraum ein, wo sie ihre Energie abgeben. Der Laufzeitwinkel für den Steuerraum wird -. n bzw. 2n z, der Laufzeitwinkel für den Auskoppelraum n bzw. (-zin + i) - n gemacht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Laufzeitröhre zur Erzeugung bzw. Verstärkung sehr kurzer elektrischer Wellen, insbesondere Zentimeterwellen, bei welcher der Elektronenstrom in einem Steuerrauin mit einem Laufzeitwinkel von 2 n bzw. einem ganzzahligen Vielfachen davon einer Gesch-windigkeitsmodulation unterworfen wird und unmittelbar nach dem Durchgang durch den Steuerraum in einen gleichfalls von zwei Elektroden begrenzten Auskoppelraum eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufzeitwinkel für den Auskoppelraum n bzw. (2m + i) - n beträgt.