-
Magnetronröhre, bei der die Steuerung des Entladungsvorganges durch
hochfrequente Magnetfelder bewirkt wird Die Erfindung betrifft eine !Magnetronröhre
zur 'Erzeugung oder Verstärkung kurzwelliger elektrischer Schwingungen. Dabei wird
die Steuerung des Entladungsvorganges durch hochfrequente Magnetfelder bewirkt,
die von einem zugehörigen Schwingkreis erzeugt werden, und die Kathode liegt in
der Achse des Röhrensystems und zugleich im (Strombauch, d. h. im Spannungsknoten
des Schwingkreises.
-
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer solchen Anordnung das in
der Nähe des Spannungsknotens eines mit seinen äußeren Begrenzungen rotationssymmetrisch
koaxial zur Kathode liegenden und in Parallelrichtung zur Kathode geschlitzten Schwingungsigebildes
sich ausbildende Magnetfeld eine die Schwingung anfachende Elektronenströmung steuert.
Es ist an sich bereits eine Magnetronröhre bekannt, bei der der iS'chwingkreis aus
einem geraden Innenleiter und zwei an den Enden aufgesetzten halbkugelförmigen Außenleitern
besteht, deren Ränder einander gegenüberstehen. Die bekannte Anordnung ist aber
nicht, wie dies bei dem Magnetron nach der Erfindung der Fall ist, in Längsrichtung,
d. h. parallel zur Kathode, geschlitzt, vielmehr sind die diesbezüglichen Schlitze
senkrecht zur Achsrichtung der Kathode angeordnet.
-
Teile des Schwingungssystems, vorzugsweise die Enden, können als Auffangelektroden
(Anoden) für die Elektronenströmung dienen und sind zu diesem
Zweck
mit einer die, Elektronen liefernden Kathode im gleichen Vakuumraum angeordnet.
Um eine möglichst gute Steuerwirkung zu erhalten., empfiehlt es sich, den das elektrische
Schwingungsgebilde darstellenden Leiter möglichst nahe an die "Kathode heranzubringen.
Damit die von ihr gelieferten Elektronen zur Auffangelektrode (Anode) gelangen können,
versieht man das Schwingungsgebilde, in der Nähe der "Kathode zweckmäßig mit Durchlaßöffnungen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Mit i ist eine Glühkathode bezeichnet, die beispnelsnveise indirekt
beheizt und mit Oxyd bedeckt sein kann. Ihre Ausdehnung senkrecht zur Zeichenfläche
kann je nach der gewünschten Leistung verschieden groß sein. Das Schwingungsgebilde
besteht aus zwei Halbzy lindexflächen 3 und 4, deren Mitten durch einen Steg 5 miteinander
verbunden sind. Dieser Steg umschließt die Kathode. Auf diese Weises entsteht ein
symmetrisch aufgebautes Schwingungsgebilde, dessen Kapazitäten zu einem erheblichen
Teil zwiischen den Enden der beiden Halbzylinder 3 und 4 liegen. Ein solches Schwingungsgebilde
läßt sich in einfacher Weise aus zwei Blechteilen aufbauen, wie die Fig. i zeigt.
Der mittlere, die, Kathode i umschließende Teil wird mit Durchtrittsöffnungen für
die Elektronen versehen, etwa in der Weise, daß man diesen Teil nach Art eines Steggitters.
ausbildet. Die Stege können dabei hochkant zur Kathodenachse stehen. Das Schw ingungsgebil.de
3, 4 5 wird gegenüber der Kathode auf positivem Potential gehalten. Der dabei von
der Kathode ausgehende, durch die öffnungen des Steges 5 hindurchtretende und schließlich
die halbzylinderförmigen Elektroden 3 und 4 erreichende Elektronenstrom wird durch
das Magnetfeld gesteuert, welches sich innerhalb der Zylinderflächen 3 und 4 um
den Steg 5 bildet. Es steht zur Zeichenfläche senkrecht und besitzt in deren Umgebung
seinen größten Wert. Ober- und -Unterhalb des Steiges verläuft es in solcher Richtung,
daß die Elektronenströmung sowohl in der oberen, als auch in der unteren Hälfte
jeweils nach .der gleichen Halbzylinderfläche 3 oder 4 abgelenkt wird. Um günstige
Bedingungen für die Anfachung von Schwingungen zu :erhalten, muß dafür gesorgt «-erden,
daß die Laufzeit zwischen Kathode und den als Auffangelektrode dienenden Zylinderhälften
3 und 4 in der Größenordnung etwa der Dauer einer Halbperiode entspricht. Um diese
Bedingungen zu erfüllen, kann man durch geeignete Wahl der Dimensionen des Schwingungsgebildes,
gegebenenfalls durch Anwendung von Zusatzkapazitäten und durch richtige Wahl der
Anodenspannungen das Verhältnis zwischen Laufzeit und Schwingungsdauer verändern.
Solche Zusatzkapazitäten kann man beispielsweise durch radiale Ansätze an den Halbzylinder
3. oder 4 oder durch gegenseitige überlappung der Halbzylinder schaffen. ,Die Anodenspannung
kann den Elektroden 3 und 4 im Spannungsknoten ('Mitte des Steges 5) zugeführt werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung führt der die Kathode umgebende
Teil des Streiges 5 die volle Anodenspannung. iM'an muß deshalb durch geeignete
Ausbildung der Stege dafür sorgen, d:aß nur ein kleiner Teil der Elektronenströmung
die Stege selbst trifft und der größere Teil zu den als Anoden wirkenden Enden des
Schwingungsgebildes übertritt. Man kann aber auch durch kapazitive Trennung des
die Kathode umgebenden Teiles des Steges von den übrigen Teilen des Schwingungsgebildes
die Möglichkeit schaffen, dem der Kathode benachbarten Teil ein niedrigeres, gegebenenfalls
auch negatives Potential gegenüber der Kathode zu erteilen. Eine kapazitive Trennung
der einzelnen Elektroden ist schematisch in Fig. a dargestellt. Die mit Fig. i übereinstimmenden
Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. Der Steg 5 tritt an beiden Enden durch
die Halbzylinder 4 hindurch und trägt dort besondere Flächen, die in geringem Abstand
des Halbzylinders 3 und 4 gegenüberstehen. Die zwischen diesen Teilen herrschende
Kapazität ermöglicht den Übertritt hochfrequenter Energie, sie verhindert jedoch
den Übertritt der Anodenspannung auf den Steg 5. Die Anodenspannungen können sowohl
bei der Einrichtung nach Fig. i als auch bei der Bauform nach Fig. a den Elektroden
über Drosseln zugeführt werden.
-
Sowohl die in Fi;g. i als auch die in Fig. 2 dargestellte Anordnung
kann in einem besonderen Gefäß aus Isoliermaterial oder auch aus Metall eingeschlossen
sein. !Man kann aber auch die Halbzylinder 3 und 4 nach Fig. i unmittelbar als Gefäßwandungen
benutzen, wenn man den Längsispalt zwischen diesen Zylindern durch ein Isoliermaterial
ausfüllt und für einen vakuumdichten Abschluß durch Verschmelzen oder Verlöten sorgt.
Dementsprechend sind auch die ;Sitirnflächen durch Isoliermaterial abzuschließen.