DE907446C - Elektronenroehre zur Erzeugung sehr kurzer elektrischer Wellen, die mit einem Hohlraumschwingkreis zusammengebaut ist - Google Patents

Description

• Elektronenröhre zur Erzeugung sehr kurzer elektrischer Wellen, die mit einem Hohlraumschwingkreis zusammengebaut ist Dde Erfindung betrifft eine Elektronenröhre zur Erzeugung b.zw. Verstärkung sehr kurzer elektrischer Wellen. Der Zweck der Erfindung ist, eine derartige Röhre .so auszubilden, daß siie bei möglichst hoher Leistung für die Erzeugung und Verstärkung möglichst kurzer Wellen brauchbar ist. D,ie Maßnahmen, welche zu diesem Zweck zu treffen sind, beziehen sich niicht nur auf den inneren Aufbau der Röhre, mit dem Ziel, die Elektronenlaufzeiten zu verkleinern und die im Elektrodensystem erzeugte Wärme möglichst wirksam abzuführen, sondern gleichzeitig auf eine vorteilhafte und, verlustfreie Ankopplung des Resonanzkreises, der bei Röhren für sehr kurze Wellen von dem Erzeugungssystem -der Wellen nicht mehr eindeutig zu trennen ist.
• Die Erfindung hat eine Röhrenbauweise zum Gegenstand, durch welche die angedeuteten Proobleme gleichzeitig in konstruktiv einfacher und vorteilhafter Weise gelöst werden. Man erreicht dies erfindungsgemäß in folgender Weise: An mindestens einem Ende der Röhre wird ein mit dem Röhrengefäß wenigstens annähernd gleichachsiger Hohlraumresbnator vorgesehen, der mit einer zugleich einen Teil der Röhrenwand bildenden Elektrode, vorzugsweise einer im Betriebe hochpositiven, zur Laufzeitverkürzung dienenden Beschleunigungselektrode, galvanisch verbunden und mit einer zweiten Elektrode der Röhre, z. B. der Schirm- b:zw. Stener,lektrod@e oder :der Auffangelektrode, über eine Kapazität und :die durch die Röhrenwand vakuumdicht hindurchgeführte Zuleitung zu einem Schwingsystem geschlossen ist.
• Der Erfindungsgegenstand und seine Vorteile werden am besten an Hand der Zeichnung klar, in der Fig. i eine Röhre nach der Erfindung im _3.tifriß, Fig. 2 diese Röhre im Grundriß zeigt. Als Ausführungsbeispiel für .den Erfindunggsgegenstand ist eine Röhre .gewählt, die sich auf Grund .ihrer Auslril,dung sehr gut für den Betrieb. mit ultrakurzen Wellen eignet. Bei dieser Röhre sind eine hochpositive Elektrode zur Beschleunigung der Elektronen und mindestens eine vorzugsweise auf Kathodenpotential liegende AbschirmelektroJe vorgesehen. welche die B:schleunigungselektrodegegen den Aufprall der von der Kathode kommenden Elektronen abschirmt. Die Kathode bzw. die einzelnen Kathodente,ile werden wenigstens teilweise derart von der Abschirmelektrode bzw. deren Teilen umschlossen, daß nur gegenüber der Beschleunigungselektrodie 8, 9 ein freier Ouerschnitt für den Durchtritt der Elektronen durch die Beschleunigungselektrode vorhanden ist, während die Elektronen auf anderem Wege nicht zur Beschleunigungselektrode oder Platte gelangen können. Dieses Elektrödensystem ist in der Zeichnung im einzelnen dargestellt. Die Hülle ;der Rähre i besteht aus einem metallischen Mittelteil 2, an den sich, hier über angeschärfte Kupferringe 3 und 4., gläserne ,3£bschlußkappen anschließen. Die Drahtkathode, die parallel zur Gefäßachse verläuft, ist mit 5, die Abschirmelektrade, ,die vorzugsweise U- oder V-Profil hat, .ist mit 6 bezeichnet. ist die Bremselektrode, wenn man annimmt, daß es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine I3re,msfeldröhre handeln soll. Diese Elektrode hat natürlich die Funktion ;der .Anode bzw. Prallplatte, wenn cl@ie Röhre in Rückkopplun "s- bzw. Dynatronschaltung betrieben wird.
• Die hochpositive Beschleunigungelektrode besteht aus einem Teile, der zugleich die Außenwand bildet, und zwei in den Vakuumraum hineinragenden Teilen 8 und 9, die in Richtung der Gefäßachse verlaufen und einander so weit genähert sind, daß sie nur einen Durchtritts-spalt io für,die Elektronen frei lassen, welcher der Durchtrittsöffnung der Schirmelektrode gegenübersteht. Die einspringenden Teile 8 und 9 der Beschleunigungselektrode 2 sind hohl ausgebildet. Sie können mit einer Flüssigkeit gekühlt werden, für welche ein Zufluß- und ein 1bflußstutzen vorgesehen sind. Die große Wärmemenge, die im Betriebe erzeugt wird, wird auf diese Waise wirksam abgeführt, wobei noch die Wärmeleitung und Abstrahlung des Elektrode-nkörpers 2 erheblich mitwirken. Zwischen dem Wandungsteil 2 der hochpositiven Beschleunigungselektrode und der Ahschirmelektrode 6 ist nun ein Schwingkreis in Form eines Hohlraumresonators angebracht. Die Absclrirmelektrod#--r 6 hat eine Stromzuführung i i, die vakuumdicht aus dem Gefäß .herausgeführt ist. Mit ihr ist eine Metallplatte 12 leitend verbunden. Gegenüber dieser Metallplatte 12 steht eine weitere Metallscheibe 13, die gleichfalls von dem Stromzuführungsstab i i unter Zwischenfügung eines Isolierkörpers 14 gehalten -werden kann. An der Platte 13 sind Metallbänder 15, 16 u@sw. befestigt, die an ihrem anderen Ende an den Stellen 17, 18 usw. mit der Außenelektrode 2 fest verbunden, z. B. verschweißt sind. Mehrere solcher Bänder bilden zusammen mit der Außenwand 2 und der Abschlußplatte i3 ,den Außenmantel des Hohlraumresonators, der mit den in seinem Innern in Verbindung reit ihm stehenden Elektroden den frequenzbestimmenden Schwingungskreis -darstellt. Die Kapazität zwischen den Platten 12 und 13 stellt bei den @in Frage kommenden hohen Frequenzen einen Kurzschluß zwischen-der Stromzuführung i i und der Platte 13 dar.
• Das in ,den beiden Figuren dargestellte Aufbauprinzip der Röhre kann natürlich sinngemäß noch in verschiedener Weaise abgewandelt werden. An die Stelle der Bänder 15, 16 usw. kann auch ein allseits geschlossener Hohlzylinder oder ein käfigförmiges Gebilde aus Draht treten. Auch bezüglich der Abstützung und Befestigung der einzelnen den Schwingkreis bildendlen Teile sind natürlich, von dem Grundgedanken der Erfindung ausgehend; noch verschiedene Abwandlungen möglich.
• Die Röhre nach der Erfindung in ihrer einfachen Vereinigung -mit ,dem Schwingkreis brat den Vorteil, &ß man bei sehr kurzen Wellen sehr hohe Leistungen erzielen kann. Dies ist einerseits auf die für die Abfuhr der Verlustwärme günstige Ausbildung der Röhre sowie auf die verlustfreie Ankopplung des Elektrodensystems an den Schwingungskreis zurückzuführen. Der Schwingungskreis braucht natürlich nicht zwischen der hochpositiven Beschleunigungs-Jektrod'e und der Abschirmeiektrode zu liegen, er kann natürlich auch zwischen anderen Elektroden angeordnet sein, wobei man von verschiedenen, in der Kurzwellentechnik üblichen Schaltungsweisen Gebrauch machen kann. Ferner braucht nicht nur an :dem -einen Ende der Röhre ein Schwingkreis vorgesehen zu -sein; Bein solcher kann sich außerdem noch an dem anderen Röhrenende befinden.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenröhre zur Erzeugung sehr kurzer elektrischer Wellen, die mit einem HohlraumschwIngkreis ,zusammengebaut ist, insbesondere Bremsfeldröhre für hohe Leistungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraumresonator -die Fortsetzung einer Elektrode, vorzugsweise der hochpositiven Beschleunigungselektrode bildet, ,die Aals Teil der Gefäßwand dient, und an eine weitere Elektrode über eine vakuumdichte Durchführung,des Röhrenfußes und über einen mit diesem verbundenen großflächigen Metallteil kapazitiv angeschlossen ist.
2. 2. Röhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich als Wandungsteil ausgebildete Elektrode den Mittelteil des im wesentlichen zylindrischen Gefäßes bildet, ;das an seinen Enden mit zum vakuumdichten Abschluß und zur Durchführung der Stromzuleitungen dienenden Kappen aus Glas oder sonstigem Isolierwerkstoff versehen ist.
3. 3. Röhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ilohlraumresonator aus einem hohlzylindrischen Metall- (Blech-) Körper besteht, :der an seinem einen Ende längs seines Umfanges an der zugleich als Wandun!gsteil ausgebildeten Elektrode befestigt und mit seinem anderen Ende mit einer quer zur Gefäßachse stehenden Platte abgeschlossen ,ist, die ihrerseits einer zweiten Platte im Abstand, gegenübersteht, welche zur kapazitiven Ankopplung dient und mit einer durch die Gefäßwand vakuumdicht hindurchgeführten Elektrodenzuführung verbunden ist. q..
4. Röhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 3-er Resonator aus Meta1.1-bändern bzw. -lamellen besteht, die im wesentlichen auf einem Ellipsoid-, Zylinder- oder Kegelmantel angeordnet sind und mit ihren flachen Enden einerseits am Umfang des metallischen Wandungsteiles, andererseits an einer quer zur Gefäßachse stehenden., mit einer das Ende der Gefäßwand durchsetzenden Elektr:odenzuführung kapazitiv gekoppelten 1Zetallschei:be befestigt sind.
5. 5. Röhre nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wandungste,il a:usgebil.dete Elektrode in ,das Gefäßinnere ragende Ansatizteile besitzt, welche -im Betriebe die im wesentlichen wirksamen Teile der Elektrode bilden.
6. 6. Elektronenröhre nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das !Elektrod:ensystem der Röhre aus einer zu ihrer Achse parallelen gestreckten Kathode, einem die Kathode zum Teil umschließenden Schirm mit etwa U--oder V-Profil, einer als Wandungsteil ausgebildeten, mit in den Vakuumraum ragenden Teilen versehenen Beschleunigungselektrode und einer vorzugsweise plattenförmigen., gleichfalls zur Gefäßachse parallelen Auffang- bzw. Bremselektrode besteht.
7. 7. Bremsfeld!röhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, d@aß .der Hohlraumresonator mit der als Wandungsteil ausgebildeten hochpositiven Beschleunigungselektrode galvanisch mit der Abschirmelektrode über deren die Gefäßwand durchdringende Stromeinführung und eine finit dieser verbundene, quer zur Gefäßachse stehende Platte kapazitiv gekoppelt iGt. 8.
8. Röhre nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die in den Vakuumraum ragenden Teile der Außenelektrode mit Hohlräumen zur Flüssigkeitskühlung versehen sind.