DE905291C - Elektronenroehre zur Erzeugung ultrakurzer elektrischer Wellen - Google Patents

Description

• Elektronenröhre zur Erzeugung ultrakurzer elektrischer Wellen Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen. Bekanntlich wird die Erzeugung kurzer Wellen immer schwieriger, je kürzer die Wellenlänge wird, d. h. je mehr die Wellenlänge mit den Röhrendimensionen vergleichbar wird. Man ist genötigt, bei Verkleinerung der Wellenlänge den Elektrodenabstand immer mehr zu verkleinern, bis man schließlich an eine Grenze kommt, welche durch die Möglichkeiten der Herstellung des E'lektrodensystems, gegeben ist. Will man dann die Wellenlänge noch kürzer machen, so wird schließlich die Anfachung der Schwingungen durch die starke Bedämpfung des Gitterkreises, welche durch die an der Anode erzeugte Hochfrequenzleis.tung nicht mehr kompensiert werden kann, unmöglich. Die Erfindung gibt nun ein Mittel an, mit dessen Hilfe man diese Schwierigkeiten umgehen und die Erzeugung ultrakurzer Wellen bei noch kleineren Wellenlängen als bisher bzw. in noch vorteilhafterer Weise ermöglichen kann. Erfindungsgemäß besteht eine Röhre zur !Erzeugung ultrakurzer Wellen aus einer Elektronenquelle, einer Steuerelektrode, einer Anode und einem zwischen !Steuerelektrode und Anode angebrachten Vervielfachersystem, durch welches der durch das Steuergitter hindurchtretende, in seiner Dichte modulierte Elektronenstrom vor dem Auftreffen auf die Anode verstärkt wird, wobei zwischen der Anode und der letzten Vervielfacherelektrode bzw. einer besonderen Elektrode ein schwingungsfähiges System, vorzugsweise ein Hohlraumresonator, angekoppelt ist, aus dem die erzeugten Hochfrequenzschwingungen durch Auskopplung entnommen werden können.
• Es ist an sich bereits bekannt, zur Erzeugung ultrakurzer Wellen eine Elektronenvervielfachereinrichtung zu verwenden. Bei einer solchen bekannten Anordnung wird aber an das Steuergitter eine Impulsspannung angelegt; die durch Sekundäremission an den einzelnen Vervielfacherelektroden eine höhere Impulsfrequenz dadurch ergibt, daß die durch .Elektronenvervielfachung erzeugten Elektronen in einem definierten Zeitabstand' nach den Primärelektronen auf die Anode auftreffen. Im Gegensatz zu dieser bekannten Einrichtung, bei dez keine Resonanzkreise vorgesehen sind, verwendet die Röhre nach der Erfindung zwischen der Anode und der letzten, Vervielfacherelektröde bzw. einer besonderen Elektrode ein schwingfähiges System, das frequenzbestimmend ist.
• Es ist weiterhin bereits eine Anordnung bekannt, die der Verstärkung ultrahochfrequenter Schwingungen mit nachfolgender Cileichrichtung dient und dabei von einem Reihenvervielfacher Gebrauch macht. Bei dieser bekannten Anordnung ist aber gleichfalls ein solches schwingungsfähiges, System nicht vorhanden; vielmehr liegt ein Serienresonanzkreis unmittelbar an der Anode selbst und ist nicht mit ,der letzten Vervielfacherelektrode oder einer besonderen Elektrode verbunden.
• Aus dem Schwingkreis, der erfindungsgemäß zwischen der Anode und der letzten Vervielfacherelektrode bzw. einer besonderen Elektrode liegt, wird Hochfrequenzenergie entnommen und an das Gitter zurückgeführt. Auf dieseWeise erreicht man, daß durch die Verstärkung des Anodenstroms mit Hilfe des. Vervielfachersystems die an die Anode abgegebene Hochfrequenzleistung in einem solchen Maße erhöht wird, daß man eine stärkere Bedämpfüng des Gitters in Kauf nehmen kann und so die durch diese Dämpfung gegebene bisherige Wellenlängengrenze unterschreiten kann.
• Ein Beispiel für die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der Figur dargestellt. l In dieser bedeutet i die Kathode, z die Steuerelektrode, 3, q. und 5 die Prallelektroden eines mehrstufigen Vervielfachers (man kann natürlich auch einen einstufigen Vervielfacher verwenden), 7 die Anode. Die ins ihrer .Dichte modulierten, durch die Elektrode 6 auf die Anode 7 treffenden Elektronenströme induzieren zwischen den beiden genannten I Elektroden eine hochfrequenroe Wechselspannung. Mit den beiden Elektroden 6 und 7 ist ein Hohlraumresonator 8, im vorliegenden Fall ein Toroidresonator, gekoppelt. Aus diesem Resonator 8 wird mittels des Stabes g elektrostatisch eine gewisse Hochfrequenzspannung abgegriffen, welche über die Leitung io an das Gitter gelegt wird. Die richtige Phasenverschiebung, welche zum .Anfachen der Schwingungen notwendig ist, erhält man dadurch, daß man durch Wahl der Spannungen zwischen den einzelnen Prallanoden die Laufzeit der Elektronen zwischen Gitter und Anode richtig einregelt. Eine günstige Einstellung der Rückkopplung kann man durch mehr oder weniger enge Kopplung zwischen Resonator und Gitter oder auch durch Einschalten einer einseitig an der Kathode mit der anderen Seite an dem Gitter liegenden Lecherleitung i i erzielen, mit der eine zweite Lecherleitung i2 in Serie geschaltet ist. Die einzelnen Prallelektroden liegen an einem Spannungsteiler 13, von dem die notwendigen Plattenspannungen abgegriffen werden. Die zur Auskopplung der Hochfrequenzenergie dienende elektrische Doppelschicht braucht nicht von der Anode und der letzten Prallelektrode gebildet zu werden, sondern kann auch durch die Anode und eine zu diesem Zweck besonders vorgesehene Elektrode begrenzt sein. An Stelle eines Plattenvervielfachers kann auch ein Netzvervielfacher, bei dem die Vervielfacherelektroden durch quer zum Elektronenstrom stehende Netze gebildet sind, verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektronenröhre zur Erzeugung ultrakurzer elektrischer Wellen mit einer Elektronenquelle; einem Steuergitter und einer Anode; bei der zwischen Steuergitter und Anode ein Elektronenvervielfachersystem eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen die letzte Prallelektrode oder eine besondere Elektrode und dieAnode eingeschalteter Schwingkreis, insbesondere Hohlraumschwingkreis, zur Auskopplung der erzeugten Hochfrequenzenergie dient, aus welchem durch elektrostatische oder elektromagnetische Kopplung die Wechselspannung für das Steuergitter entnommen wird.