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Sperröhre zur Unterbrechung des Energiestromes in Hohlleitungen für
Zentimeterwellen Es ist bekannt, in Hochfrequenzleitungen gasgefüllte Entladungsgefäße
einzufügen, in welchen bei einer bestimmten Größe der Hochfrequenzspannung eine
Entladung gezündet wird, welche für die Hochfrequenzleitung einen Kurzschluß bedeutet
und dadurch den Durchgang der Energie durch die Leitung isperrt. Bei den bisher
gebräuchlichen Sperrröhren wurden diese im Zuge einer konzentrischen Leitung eingefügt.
Die Kreise konnten auf diese Weise aperiodisch gemacht werden. Die neuerdings ian
Gebiet der Zentimeterwellen verwendeten Sperrröhren sind jedoch vorwiegend mit Hohlraumresonatoren
versehen, die im allgemeinen nur in engen Grenzen nachgestimmt werden können. Die
Erfindung stellt sich 'die Aufgabe, eine Sperröhre zu schaffen, welche aperiodisch
wirkt und im übrigen so ausgebildet ist, daß bei ungesperrter Leitung die Energie
ohne schädliche Reflexion durch den Hohlleiter hindurchtreten kann. Erfindungsgemäß
besteht eine Sperröhre nach der Erfindung aus zwei ineinander verschiebbaren rohrförmigen
Körpern, deren jeder ,an einer Seite durch einen Isolator oder Metallstück vakuumdicht
verschlossen ist und welche von einem flexiblen Außenteil umgeben sind, durch welchen
der zwischen den Abdichtungen liegende Teil der Hohlleiterstücke vakuumdicht
eingekapsselt
wird. -Die Erfindung .ist .am bestem an Hand der Fig. I bis 3 verständlich.
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In dieser bedeutet i den einen, 2 den zweiten Teil des Hohlleiters.
Das- Rohr i ist im Rohr längs verschiebbar gelagert. Es hat :einen vakuumdichten
Abschlußteil 3, während das Rohr 2 durch einen Verschluß ¢ abgedichtet ist. Die
beiden Rohre sind- von- einem Wehrohr 5 umgeben, das mit dem Rohr i an der Stelle
6, mit dem Rohr 2 an der Stelle 7 vakuumdicht verbunden, z. B. verlötet ist. Auf
diese Weise kann die Länge des zwischen den Abdichtungsstellen 3 und q. liegenden
Teiles des Hohlleiters beliebig verändert werden. Das Wellrohr 5 ist mit einem zum
Einfüllen des Gases dienenden Pumpstutzen 8 versehen. Bestehen die Abschlußstücke
3 und q. aus Metall, dann muß die Länge des abgeschlossenen Leitungsstückes exakt
auf die bei der betreffenden Frequenz im Rohr auftretende Wellenlänge abgestimmt
sein. Erfolgt der Abschluß durch ein Dielektrikum, z. B. durch Glas oder Keramik,
ist ebenfalls vorteilhaft, die Länge des abgeschlossenen Leitungsteiles entsprechend
einzustellen, da auf diese Weise störende Reflexionen vermieden werden.
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Der Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht nicht-nur in
der Einstellbarkeit der Länge des abgeschlossenen Leitungsteiles, also in der
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lichkeit, diesen entsprechend abzustimmen,_sondern außerdem in der einfachen
Möglichkeit der Entlüftung und Füllung des Rohres mit Gas. Dieser Vorteil ist vorhanden,
gleichgültig welche Art von Hohlleiter für die Herstellung der Sperröhre verwendet
wird. Anstatt den Pumpstengel an dem Wehrohr 5 anzubringen, kann man ihn auch unmittelbar
an eines der Rohre i oder 2 ansetzen; in diesem Fall muß der Pumpstengelansatz zwischen
einem der vakuumdichten Abschlußteile 3, -und q: und der Verlötungsstelle zwischen
dem betreffenden Teil des Hohlleiters und dem Wellrohr liegen.
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Der Hohlleiter kann in der magnetischen Grundwelle angeregt werden.
Man kann aber auch von einem Schwingungstyp Gebrauch machen, wie ,er in Fig. 2 und
2 a veranschaulicht ist. In diesen Figuren bedeutet 9 die Wand des Hohlleiters,
io die elektrischen Kraftlinien, i i die magnetischen Kraftlinien. Die elektrischen
Kraftlinien haben einheitliche Richtung. Die magnetischen Kraftlinien bilden geschlossene
Innenzüge, derart, daß die Richtung der magnetischen Kraftlinien jeweils längs des
Hohlleiters nach je einer hallen Wellenlänge in der Richtung wechselt. Es empfiehlt
sich, in den Hohlleiter Schienen einzufügen, deren Symmetrieachse mit der Symmetrieachse
des elektrischen Feldes zusammenfällt. Es entsteht dann ein System gemäß Fig.3,
bei welchem mit 12 der Hohlleiter, mit 13 und 14 die beiden Schienen bezeichnet
sind. Die Kanten der Schienen sind einander so weit genähert; daß zwar eine Konzentration
deselektrischen Feldes stattfindet, der Hohlraum aber nicht in zwei unabhängig schwingende
Teile zerfällt. Im Betrieb läuft die Welke in axialer Richtung durch den Resonator
hindurch, wobei in dem Schlitz im Abstand dex halben Wellenlänge maximale Feldstärken
auftreten. Diese Maxima sind in der -Figur bei 15, 16 und 1 7 ,angedeutet. Diese
Maxima "der Feldstärke laufen längs der Achse des Hohlleiters weiter. An derjenigen
Stelle, an welcher statistisch die Vorentladung am raschesten aufgebaut ist, erfolgt
die Zündung. Reicht die Dämpfung, welche durch eine solche Entladungsstrecke erzeugt
wird, nicht aus, um den Energiedurchgang zu sperren, dann zünden noch weitere Entladungsstrecken.
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Um die Zündspannung herabzusetzen und den Umschlag der selbständigen
Glimmentladung in einer Bogenentladung zu fördern, kann man die Elektroden mit bestimmten
Stoffen überziehen. Man kann beispielsweise auf ihn einen überzug aus hochemissionsfähigen
Stoffen, z. B. Alkali- odei Erdalkalioxyden, anbringen. Der Umschlag von der Glimmentladung
in eine Bogenentladung wird dadurch gefördert; daß man an der Oberfläche der Stege
eine Mischung von Leichtmetallen mit Leichtmetalloxyden, z. B. Aluminium mit Aluminiumoxyden,
anbringen kann. Um die Zündverzögerung zu vermeiden, kann man für eine entsprechende
Vori@onisation sorg len, welche beispielsweise durch Bestrahlung der Elektroden
mit ,einer in dem Hohlleiter angebrachten radioaktiven Substanz -erzeugt wird. Wenn
die Schienen 13 und -1 4. kammartig in der Richtung quer zur Längsachse des Hohlleiters
eingekerbt werden, so wird das Einsetzen der Entladung durch die dabei entstehenden
zahlreichen Spitzen gefördert und außerdem der Verlust durch Wirbelströme verringert.