DE917023C

DE917023C - Electron beam tube arrangement for generating, amplifying or receiving ultra-high frequency electromagnetic oscillations

Info

Publication number: DE917023C
Application number: DEB4522D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Daellenbach
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1940-02-18
Filing date: 1940-02-18
Publication date: 1954-08-23

Description

Elektronenstrahlröhrenanordnung zum Erzeugen, Verstärken oder Empfangen von ultrahochfrequentenelektromagnetischen Schwingungen Die Erfindung betrifft Elektronenstrahlröhrenanordnungen zum Erzeugen,, Verstärken oder Empfangen von ultrabochfrequentenelektromagnetischen Schwingungen., vorzugsweise des Dezimeter- oder Zentimeterwellenlängengebietes.Cathode ray tube assembly for generating, amplifying or receiving Ultra High Frequency Electromagnetic Vibrations This invention relates to cathode ray tube assemblies for generating, amplifying, or receiving ultra-high frequency electromagnetic Vibrations., Preferably of the decimeter or centimeter wavelength range.

Eine wesentliche Steigerung -der Anfachintensität wird erfindungsgemäß bei Elektronenstrahlröhrenanordnungen dadurch ermöglicht, daß dem Elektronenstrahl in seinem Querschnitt (senkrecht zur Strahlrichtung) eine ausgeprägte lineare Ausdehnung gegeben. wird. Eine derartige Ausbildung eines Elektronenstrahls hat gegenüber der mit kreisförmigem Querschnitt den großen Vorteil, daß, ohne die durch die Raumladung bedingte Begrenzung zu erreichen, sehr viel größere Elektronenströme erzielbar sind.According to the invention, a substantial increase in the lighting intensity is achieved in cathode ray tube arrangements made possible by the fact that the electron beam a pronounced linear expansion in its cross-section (perpendicular to the direction of the beam) given. will. Such a formation of an electron beam has compared to the with a circular cross-section the great advantage that, without being affected by the space charge To achieve limited limitation, much larger electron currents can be achieved.

Insbesondere kann dem Elektronenstrahl eine derartige Form gegeben werden, daß er in einer Richtung senkrecht zur Strahlrichtung praktisch keine Ausdehnung und in einer dazu senkrechten Richtung eine endliche Ausdehnung besitzt, so daß sein Querschnitt ein Rechteck von unendlicher Länge und äußerst geringer Breite darstellt.In particular, the electron beam can be given such a shape be that it has practically no expansion in a direction perpendicular to the beam direction and has a finite extent in a direction perpendicular thereto, so that its cross-section is a rectangle of infinite length and extremely narrow width represents.

Zu der gewünschten Formung des Elektronenstrahls können an sich bekannte elektronenoptische Mittel angewendet werden, beispielsweise Profilkathoden oder Kathoden, deren Oberfläche nur in bestimmten Bereichen Elektronen emittiert, ferner als Wehnelt-Zylinder wirkende Elektroden, Blenden usw. Als Elektronenquelle können normale oder mit hochemittierenden Stoffen angereicherte Glühkathoden, bevorzugt Oxydkathoden, oder schließlich Elektroden, an deren Oberfläche ein Sekundärelektronenstrom ausgelöst wird, Verwendung finden.The desired shaping of the electron beam can be known per se electron-optical means are used, for example profile cathodes or Cathodes, the surface of which only emits electrons in certain areas, also Electrodes, diaphragms, etc. acting as Wehnelt cylinders normal hot cathodes or hot cathodes enriched with highly emissive substances, preferred Oxide cathodes, or finally electrodes, have a secondary electron current on their surface is triggered, find use.

Die Anfachung ultrahochfrequenter Schwingungen kann in der Weise erfolgen, daß das elektromagnetische Wechselfeld eines Resonators (Anfachresonator) durch Einwirkung des un.gesteuerten Elektronenstrahls erregt bzw. auf seinen Endwert aufgeschaukelt wird oder .daß der Elektronenstrahl im Takt der anzufachenden ultrahochfrequenten Schwingungen gesteuert wird und infolge der sich daraus ergebenden Intensitätsmodulation die Anfachung von Schwingungen indem An.fachresonator bewirkt. Die erste Anfachungsart ist mit der Wirkungsweise eines selbsterregten Generators, die zweite Anfachungsart reit der Wirkungsweise eines zweistufigen, aus einer Steuerstufe und einer gesteuerten Stufe bestehenden, fremderregten Generators vergleichbar.The amplification of ultra-high frequency vibrations can be done in the way, that the electromagnetic alternating field of a resonator (fan-up resonator) through The effect of the uncontrolled electron beam is excited or rocked to its final value or .that the electron beam in time with the ultra-high frequency to be fanned Vibrations is controlled and as a result of the resulting intensity modulation causes the amplification of vibrations in the An.fachresonator. The first kind of fanning is the second type of excitation with the function of a self-excited generator The mode of action of a two-stage, consisting of a control stage and a controlled one Level comparable to an existing, separately excited generator.

Es ist für die Erreichung einer hohen Aasfachintensität notwendig, daß zwischen dem Elektronenstrahl und dem Anfachresonator und ebenso (im Fall der Fremderregung) zwischen dem Elektronenstrahl und dem ihn im Takt der anzufachenden ultrahochfrequenten Schwingungen beeinflussenden Steuermechanismus eine möglichst enge Kopplung besteht. Nach einem weiteren; im übrigen auch selbständigen Vorschlag der Erfindung soll deshalb der Elektronenstrahl dort, wo er auf einen Resonator anfachend wirkt und auch dort, wo er etwa gesteuert wird, einen Knoten (Knotenpunkt bzw. Knotenlinie) besitzen, welcher beispielsweise durch die Wirkung eines Systems von elektrischen oder magnetischen Linsen oder auch einer Kombination von solchen erhalten werden kann. Die Elektronenquelle wird gleichsam verkleinert, praktisch punktförmig bzw. (vorzugsweise) linienförmig abgebildet. Infolge der sehr kleinen Ausdehnung des Elektronenstrahls ,indem Bereich eines Knotens ist es möglich, -das Wechselfeld in unmittelbarste Nähe des Elektronenstrahls heranzuführen.In order to achieve a high intensity of carcassing, it is necessary that between the electron beam and the fan-up resonator and likewise (in the case of the External excitation) between the electron beam and the one to be fanned Ultra-high-frequency vibrations influencing control mechanism as possible there is a close coupling. After another; Incidentally, also an independent proposal The invention is therefore intended to place the electron beam where it hits a resonator has a fanning effect and also where it is controlled, for example, a node (node or node line), which, for example, through the action of a system electric or magnetic lenses or a combination of these can be obtained. The electron source is, as it were, reduced in size, practically depicted point-like or (preferably) line-like. As a result of the very small Expansion of the electron beam by adding area of a node it is possible -that Bring the alternating field in the immediate vicinity of the electron beam.

Eine Steuerung des Elektronenstrahls kann auf elektrischem und/oder magnetischem Wege mit Hilfe an sich bekannter Mittel, beispielsweise Elektroden, Ablenkplatten usw., vorgenommen werden. Sie können .auch vorteilhaft für eine zusätzliche Steuerung des Elektronenstrahls, beispielsweise im Takt einer Nieder- oder Tonfrequenzsignalgebung oder auch einer modulierten oder konstanten Zwischenfrequenz, verwendet werden. Zweckmäßig dient dagegen. zur ultrahochfrequenten Steuerung des Elektronenstrahls unmittelbar das Wechselfeld eines weiteren Resonators (Steuerresonator).A control of the electron beam can be electrical and / or magnetic path using means known per se, for example electrodes, Baffles, etc., can be made. They can also be beneficial for an additional Control of the electron beam, for example in time with a low or audio frequency signaling or a modulated or constant intermediate frequency can be used. Appropriately serves against it. for ultra-high frequency control of the electron beam directly the alternating field of another resonator (control resonator).

Bei einer gewöhnlichen Ausführungsform der Elektronenstrahlröhrenanordnung sind die Resonatorräume mit in den Vakuumraum einbezogen. Die Einrichtung kann jedoch auch derart getroffen ' werden, daß zwischen dem Resonatorraum und den Entladungsraum geeignete vakuumdichte Wand teile vorgesehen werden, welche den Entladungs. räum gegen die Resonatorräume vollständig ab. schlie,kn. Eine Evakuierung der Resonatoren. ist dann nicht mehr notwendig. Sie liegen außerhall des Vakuums der Röhre. Die Röhre kann patronenartig eingeführt werden.In a common embodiment of the cathode ray tube arrangement the resonator chambers are included in the vacuum chamber. However, the facility can also be taken in such a way that between the resonator space and the discharge space suitable vacuum-tight wall parts are provided, which the discharge. space against the resonator spaces completely. close, kn. An evacuation of the resonators. is then no longer necessary. They are outside the vacuum of the tube. The tube can be inserted like a cartridge.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform det Erfindung ist ein, oder sind beide Resonatoren leicht lösbar mit dem Vakuumgefäß zu einet baulichen ,Einheit vereinigt. Insbesondere können die beiden Resonatoren miteinander starr verbunden sein und eine von dem Vakuumgefäß leicht trennbare Einheit, einen Resonatorsatz, bilden, so daß entweder das Vakuumgefäß mit den -irr seinem Innern vorgesehenen Elektroden ausgewechselt oder aber der Resonatorsatz gegen einen anderen der gleichen oder verschiedener Sollfrequenz vertauscht werden kann. Es können zusätzliche Elektroden vorgesehen sein, beispielsweise Raumla-dungsgitter, Beschleunigungsgitter, Elektroden für eine n@ichtultrahochfrequente Modulation des Elektronenstrahls.In a preferred embodiment of the invention is a, or Both resonators are easily detachable with the vacuum vessel to form a structural unit united. In particular, the two resonators can be rigidly connected to one another and a unit that can be easily separated from the vacuum vessel, a resonator set, form, so that either the vacuum vessel with the -irr provided inside Replaced electrodes or the set of resonators for another of the same ones or different setpoint frequencies can be swapped. Additional electrodes can be used be provided, for example space charge grids, acceleration grids, electrodes for a non-ultra high frequency modulation of the electron beam.

Die Erfindung sei im einzelnen an Hand .der in den Abb. i bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is detailed on the basis of the in Figs. I to 7 shown Embodiments explained.

Die Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel im grundsätzlichen Aufbau. Der von einer senkrecht zur Zeichenebene sich erstreckenden bändchenförm.igen Kathode i ausgehende Elektronenstrom besitzt unter Wirkung der magnetischen Linse a einen Knoten 3, in welchem die Kathode .abgebildet wird. Die zur Strahlbildung erforderliche Geschwindigkeit wird den Elektronen durch eine lochscheibenförmige Anode q. erteilt, deren Öffnung zweckmäßig dem Querschnitt des Elektronenstrahls angepaßt wird. Zum Richten der Elektronen auf die Anodenöffnung können sich parallel zur Kathode erstreckende, als Wehnelt-Zylinder wirkende Hilfselektroden 5 oder ähnlich wirkende elektronenoptische Einrichtungen dienen. Der Knoten 3 des Elektronenstrahls E befindet sich in einer Durchbrechung eines Hohlraumresonators 6, welcher aus zwei Platten 7, die im wesentlichen eine Kapazität darstellen. und dem torusförmigen Gebilde 8 für das ultrahochfrequente magnetische Feld (Selbstinduktion.) besteht. Der Hohlraumresonator stellt vorzugsweise einen Rotationskörper dar, dessen Achse mit der des Elektronenstrahls zusammenfällt. Die Durchbrechung 7a des Hohlraumresonators in den Platten 7 ist je nach dem Querschnitt des Elektronenstrahls in dem Bereiche seines Knotens kreisförmig oder länglich (strichförmig) ausgebildet, wie es die Abb. i a bzw. i b zeigen. Besteht -in dem Resonator 6 und also auch zwischen den Platten 7 ein ultrahochfrequentes Wechselfeld, so erfahren die Elektronen des Durchtrittselektronenstrahls E eine zusätzliche Beschleunigung bzw. Verzögerung, .d. h. eine ultrahochfrequente Geschwindigkeitsmodulation. Da die Kopplung zwischen Elektronenstrahl und Resonator in einem Knoten des ersteren erfolgt, kann die Durchbrechung in den Platten 7 außerordentlich klein gehalten und auch die Platten weitgehend aneinander angenähert werden. Der Resonator weist also lediglich eine Verlustdämpfung durch Streustrahlung auf, welche wegen ihrer Kleinheit der Durchbrechung vernachlässigt werden kann.Fig. I shows an embodiment in the basic structure. The electron current emanating from a ribbon-shaped cathode i extending perpendicular to the plane of the drawing has, under the action of the magnetic lens a, a node 3 in which the cathode is displayed. The speed required for beam formation is given to the electrons by a perforated disc-shaped anode q. granted, the opening of which is suitably adapted to the cross section of the electron beam. Auxiliary electrodes 5 which extend parallel to the cathode and act as Wehnelt cylinders or similarly acting electron-optical devices can serve to direct the electrons to the anode opening. The node 3 of the electron beam E is located in an opening in a cavity resonator 6, which consists of two plates 7, which essentially represent a capacitance. and the toroidal structure 8 for the ultra-high frequency magnetic field (self-induction.). The cavity resonator is preferably a body of revolution whose axis coincides with that of the electron beam. The opening 7a of the cavity resonator in the plates 7 is circular or elongated (line-shaped), depending on the cross section of the electron beam in the region of its node, as shown in Figs. Ia and ib show. If there is an ultra-high-frequency alternating field in the resonator 6 and thus also between the plates 7, the electrons of the electron beam E experience an additional acceleration or deceleration, ie an ultra-high-frequency speed modulation. Since the coupling between the electron beam and the resonator takes place in a node of the former, the opening in the plates 7 can be kept extremely small and the plates can also be largely brought closer to one another. The resonator therefore only has loss attenuation due to scattered radiation, which can be neglected because of the small size of the opening.

Der aus -dem Hohlraumresonator austretende Elektronenstrahl wird mittels einer weiteren magnetischen Linse 9 in, einem zweiten Knoten io konzentriert, welcher eine Abbildung des ersteren Knotens, in. welchem die Geschwindigkeitsmodulation des Elektronenstrahls erfolgt, darstellt. Der zweite Knoten io befindet sich zu einem weiteren Hohlraumresonator i i, welcher zweckmäßig die gleiche Form aufweist wie der Resonator 6, d. h. aus zwei im wesentlichen eine Kapazität bildenden Platten 12 und einem sich daran anschließenden torusförmi.gen Gebilde 13 besteht, in ähnlicher Lage wie der Knoten 3 zu dem Resonator 6. Zwischen den Knoten 3 und io wandelt sich die im Knoten 3 erzeugte ultrahochfrequente Geschwindigkeitsmodulation des Elektronenstrahls in eine Intensitätsmodulation um. Die letztere bewirkt dann, wenn der Elektronenstrahl den Resonator i i durchquert, eine Anfachung desselben zu ultrahochfrequenten Schwingungen einer Frequenz, welche der Frequenz des modulierenden Wechselfeldes in dem Resonator 6 entspricht. Getrennt von dem Hohlraumresonator i i dient eine besondere (positive) Auffangelektrode 13 zur Aufnahme des Elektronenstrahls und der mit seinem Auftreffen verbundenen Wärmeleistung.The electron beam emerging from the cavity resonator is by means of another magnetic lens 9 concentrated in, a second node io, which an illustration of the former node in which the speed modulation of the electron beam takes place. The second node io is too a further cavity resonator i i, which expediently has the same shape like the resonator 6, i.e. H. of two plates which essentially form a capacitance 12 and an adjoining torus-shaped structure 13 is similar Position like node 3 to resonator 6. Between nodes 3 and io changes the ultra-high-frequency speed modulation of the electron beam generated in node 3 into an intensity modulation. The latter then causes when the electron beam the resonator i i crosses, an amplification of the same to ultra-high frequency oscillations a frequency which is the frequency of the modulating alternating field in the resonator 6 corresponds. Separately from the cavity resonator i i a special (positive) Collecting electrode 13 for receiving the electron beam and the one with its impact associated heat output.

Bei einer Anordnung, wie sie die Abb. i zeigt, ist es in vielen Fällen vorteilhaft, den gegenseitigen Abstand, der Platten: i2 des Anfachresonators relativ zu der Geschwindigkeit des Elektronenstrahls derart klein zu halten, daß -die Laufzeit der Elektronen im ultrahochfrequenten Wechselfeld zwischen den Platten 12 als klein gegenüber der Dauer einer Periode der anzufachenden Schwingungen anzusehen. ist. Unter dieser Voraussetzung ist eine Ausnutzung des intensitätsmodulierten Strahls mit besonders gutem Wirkungsgrad möglich. Eine derartige Bemessung des Plattenabstandes ist ohne weiteres erzielbar, eben weil der Querschnitt des Elektronenstrahls im Bereich eines Knotens äußerst gering ist.With an arrangement as shown in Fig. I, it is in many cases advantageous, the mutual distance between the plates: i2 of the fan-up resonator relative to keep the speed of the electron beam so small that the transit time of the electrons in the ultra-high frequency alternating field between the plates 12 as small compared to the duration of a period of the vibrations to be fanned out. is. Under this prerequisite, the intensity-modulated beam can be used possible with particularly good efficiency. Such a dimensioning of the plate spacing can be easily achieved, precisely because the cross section of the electron beam in Area of a node is extremely small.

Anstatt beide Platten 12 des Anfachresonators i i zu .durchbrechen und hinter ihnen eine besondere Auffangelektrode vorzusehen, besteht auch die Möglichkeit, nur die der Kathode zugekehrte Platte zu unterbrechen und die andere Platte direkt als Auffangelektrode zu benutzen (Abb.2). Der Knoten io des Elektronenstrahls liegt dann zweckmäßig in der Ebene der durchbrochenen Platte.Instead of breaking through both plates 12 of the fan-up resonator i i and to provide a special collecting electrode behind them, there is also the possibility of only to interrupt the plate facing the cathode and the other plate directly to be used as a collecting electrode (Fig.2). The node io of the electron beam lies then expediently in the plane of the perforated plate.

Die Maßnahme, das Elektronenstrghlbündel an der Anfachstelle zu einem Knoten zu vereinigen, wie es in der Abb. i für den Knoten 1o zutrifft, ist auch dann von Bedeutung, wenn die Dauer der Wechselwirkung der Elektronen mit dem ultrahochfrequenten Wechselfeld gegenüber der Periodendauer nicht mehr als klein anzusehen und insbesondere mit dieser vergleichbar ist: In einem derartigen Fall können abweichend von dem Ausführungsbeispiel der A,bb. i den Platten des Anfachresonators voneinander verschiedene Vorspannungen (Gleichspannungen) gegeben werden, so daß sie als Elektroden eines in dem Resonator enthaltenen Anfachsystems wirken,. Die Abb.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Anfachresonator einer derartig arbeitenden Anordnung, die in der Abb. 3 mnit 14. und 15 bezeichneten Platten des Anfachresonators i i sind gleichstrommäßig voneinander getrennt, nur die Platte 14 ist mit dem torusförmigen Teil des Hohlraumresonators galvanisch verbunden, während die Platte 15 mit diesem lediglich hochfrequenzmäßig über die Kurzschlußkapazität 16 gekoppelt ist, die durch die Randteile der Platte 15 und eine flanschartige Umbiegung der Wandung des Anfachresonators j .i gebildet wird. Die Abmessungen der Kapazität 16 sind derart gewählt, daß Verluststr.ahlung durch den zwischen ihnen gebildeten Spalt praktisch nicht austreten kann. Die Platte 14 erhält beispielsweise eine hohe positive Vorspannung, die Platte 15 eine leicht positive bis negative Vorspannung. Beide bilden, dann ein Bremsfeldsystem, dessen Bremselektrode die Platte 15 ist. Der Knoten io des Elektronenstrahls liegt wieder zweckmäßig in. der Ebene der durchbrochenen Platte 1q.. Die in den Raum zwischen beiden Platten (Anfachraum) eindringenden Elektronen kehren vor der Platte 15 um und treffen auf die Innenseite der Platte 14 auf, welche also in diesem Ausführungsbeispiel als Auffangerektrode dient. Die Laufzeit der Elektronen von ihrem Eintritt in den Anfachresonator bis zum Auftreffen auf die Platte 14 ist maßgebend für die Dauer der angefachten Schwingung. Wird sie durch entsprechende Bemessung der Vorspannungen für die Platten 14 und 15 geeignet gewählt, so erfolgt eine optimale Anfachung des Resonators. An Stelle der Platte 14 kann selbstverständlich auch die Platte 15 mit dem torusförmigen Teil des Resonators galvanisch verbunden und die Platte 14 gleichstrommäßig getrennt sein, oder beide Platten können nur hochfrequenzmäßig mit dem t us förmigen Teil des Anfachresonators verbun@Clen werden.The measure, the electron beam at the attachment point to one To unite nodes, as it applies in Fig. I for node 1o, is also then of importance when the duration of the interaction of the electrons with the ultra-high frequency Alternating field compared to the period no longer to be regarded as small and in particular with this is comparable: In such a case, deviating from the Embodiment of A, bb. i the plates of the fan-up resonator are different from one another Bias voltages (DC voltages) are given so that they act as electrodes of a act in the resonator contained fan system ,. The Fig.3 shows an embodiment for the fan-up resonator of such an arrangement, which is shown in Fig. 3 Plates of the fan-up resonator i i marked with 14th and 15 are direct current separated from each other, only the plate 14 is with the toroidal part of the cavity resonator galvanically connected, while the plate 15 with this only high frequency across the short-circuit capacitance 16 is coupled through the edge parts of the plate 15 and a flange-like bend of the wall of the fan-up resonator j .i is formed will. The dimensions of the capacitance 16 are chosen so that leakage currents can practically not escape through the gap formed between them. The plate 14 receives, for example, a high positive preload, the plate 15 a light one positive to negative bias. Both then form a braking field system, its Brake electrode is the plate 15. The node io of the electron beam is again expedient in. the plane of the perforated plate 1q .. those in the space between Electrons penetrating both plates (anchoring space) reverse in front of plate 15 and hit the inside of the plate 14, which is in this embodiment serves as a collecting electrode. The transit time of the electrons from their entry into the The starting resonator until it hits the plate 14 is decisive for the duration the fanned vibration. It is determined by the appropriate dimensioning of the prestresses chosen suitable for the plates 14 and 15, so there is an optimal expansion of the Resonators. Instead of the plate 14, the plate 15 can of course also be used galvanically connected to the toroidal part of the resonator and the plate 14 with direct current be separate, or both plates can be shaped only in terms of high frequency with the t us Become part of the fan-up resonator verbun @ Clen.

Während bei den eben beschriebenen Ausführungsbeispielen. eine ultrahochfrequente Geschwindigkeitsmodulation in Richtung der Elektronenstrahlachse (Längsmodulation.) angewendet wird ist auch eine ultrahochfrequente eodulation des Elektronenstrahls senkrecht zu seiner Achse (Quermodulation) möglich. Eine derartige Anordnung zeigt beispielsweise die Abb. q.. Aus der senkrecht zurZeichenebene sich erstreckenden bändchenförmigen Kathode, insbesondere Oxydkathode 17, werden die Elektronen mittels einer gitterförmigen Anode 18 nahezu parallel herausgezogen. Zum Richten der Elektronen auf die Anode 18 können ähnlich wie bei der Anordnung nach Abb. i leitende Flächen 19 mit geeigneter Vorspannung dienen. Das durch diie Anode 18 hindurchtretende Elektronenstrahlbündel wird mittels einer magnetischen Linse 2o in einem Knoten 21 vereinigt. Zwischen der Anode i8 und dem Knoten 21 befindet sich ein quer zur Strahlrichtung wirksames ultrahochfrequentes elektromagnetisches Feld, beispielsweise erzeugt zwischen zwei Platten 22, welche eine ultrahochfrequente Wechselspannung erhalten und zu diesem Zweck beispielsweise einem Hohlraumresonator angehören. Durch dieses steuernde Wechselfeld erfährt der Elektronenstrahl und damit der Knoten 21 seitliche Ablenkungen. An der Stelle .des Knotens 21 können geeignet ausgebildete Masken 22 angeordnet werden, welche unter Einwirkung der mit der Ablenkung des Elektronenstrahls durch das ultrahochfrequente Querfeld einen mit der Steuerspannung veränderlichen Teil des Elektronenstrahls abfangen, so daß also eine Intensitätsmodulation des Elektronenstrahls hinter der Maske auftritt. Der intensitätsmodulierte Elektronenstrahl kann dann, wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen zur Schwingungsanfachung, insbesondere zur Anfachung eines Hohlraumresonators, verwendet werden. Das Anfachsystem ist in der Abb. 4 der übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden.While in the embodiments just described. an ultra high frequency Velocity modulation in the direction of the electron beam axis (longitudinal modulation.) Ultra-high-frequency eodulation of the electron beam is also used perpendicular to its axis (transverse modulation) possible. Such an arrangement shows for example the Fig. q .. from the perpendicular to the plane of the drawing extending Ribbon-shaped cathode, in particular oxide cathode 17, the electrons are by means of a grid-shaped anode 18 pulled out almost parallel. To direct the electrons Similar to the arrangement according to FIG. 1, conductive surfaces can be placed on the anode 18 19 serve with suitable bias. That passing through the anode 18 Electron beam is united in a knot 21 by means of a magnetic lens 2o. Between the anode i8 and the node 21 are located transversely to the beam direction Ultra-high frequency electromagnetic field, for example generated between two Plates 22, which receive an ultra-high frequency alternating voltage and to this Purpose, for example, belong to a cavity resonator. Through this controlling alternating field the electron beam and thus the node 21 experience lateral deflections. At the Suitable masks 22 can be arranged in place of the node 21, which under the influence of the deflection of the electron beam by the ultra-high frequency Transverse field is a part of the electron beam that is variable with the control voltage intercept, so that an intensity modulation of the electron beam behind the Mask occurs. The intensity-modulated electron beam can then, as in the above-described embodiments for amplifying vibrations, in particular for fanning a cavity resonator can be used. The fanatic system is in Fig. 4 has not been shown for the sake of clarity.

Die im Weg des Elektronenstrahls vorgesehene Maske kann, wie es -die Abb. 5 für eine gerade Strecke als Knotenlinie bei Blickrichtung in der Elektronenstrahlachse zeigt, aus einem einseitig angeordneten, geradlinig begrenzten Schirm 22 bestehen, der eine scharfe Kante 23 besitzt. Quer zu dieser Kante verschiebt sich der Ouerschn.itt 2.I des Elektronenstrahls. Mit einer derartigen: Steuerung lassen sich sehr hohe Steilheiten erzielen, da es ja möglich ist, relativ hohe Stromdichten im Elektronenstrahl zu erzeugen und die Ausdehnung der Knotenlinie senkrecht zur Kante 23 auf minimale Beträge herabzudrücken. In der Abb. 6 ist eine andere mögliche Form der Maske dargestellt, welche zwischen zwei Schirmteilen 23 nur einen schmalen Schlitz 26 frei läßt, über den sich die Knotenlinie 24 des Elektronenstrahls senkrecht zu der Längsausdehnung des Schlitzes bewegt.The mask provided in the path of the electron beam can, as -die Fig. 5 for a straight line as a nodal line when looking in the electron beam axis shows, consist of a one-sided, rectilinearly delimited screen 22, which has a sharp edge 23. The Ouerschn.itt shifts across this edge 2.I of the electron beam. With such a: control can be very high As it is possible, steepnesses achieve relatively high current densities in the electron beam to generate and the extension of the nodal line perpendicular to the edge 23 to minimum Pushing down amounts. In Fig. 6 another possible form of the mask is shown, which leaves only a narrow slot 26 free between two screen parts 23 the node line 24 of the electron beam is perpendicular to the longitudinal extent of the slot moved.

Bei derartigen Anordnungen kann bei genügend großer Amplitude des Elektronenstrahls eine sogenannte Impulssteuerung bewirkt werden, bei welcher während einer Periode zur Periodendauer verhältnismäßig kurzzeitig Elektronenpakete den Spalt der Maske passieren. Werden mehrere solcher Spalte in der Maske nebeneinanderliegend vorgesehen, so daß sie von dem quer abgelenkten Elektronenstrahl nacheinander überstrichen werden, so kann man während einer Periode mehrere Elektronenpakete die Maske passieren lassen. Man erhält dann eine Intensitätsmodulation des Elektronenstrahls hinter der Maske mit einer gegenüber der Steuerfrequenz um die Zahl der Spalte vervielfachten Frequenz.In such arrangements, if the amplitude of the Electron beam a so-called pulse control can be effected in which during a period to the period of relatively short electron packets Pass the gap in the mask. If there are several such columns next to each other in the mask provided so that they swept over by the transversely deflected electron beam one after the other then several electron bunches can pass through the mask during one period permit. An intensity modulation of the electron beam is then obtained behind of the mask with a multiplied by the number of columns compared to the control frequency Frequency.

Wie schon gesagt, zeichnet sich die in der Abb.4 dargestellte Steuerung des Elektronenstrahls durch eine sehr große Steilheit aus. Wird eine geringere Steilheit verlangt, so kann, wie es beispielsweise die Abb.7 zeigt, an Stelle einer Maske mit geradliniger Kante eine solche mit als Sägezahnkurve ausgebildeter Kante 27 (Zackenblende) verwendet werden, welche je nach der Auslenkung, die der Knoten 24 des Elektronenstrahls erfährt, einen größeren oder kleineren Anteil der Elektronen hindurchläßt. Wird für die Kante der Maske nicht eine geradlinige oder aus geradlinigen: Teilen zusammengesetzte Begrenzungslinie gewählt, sondern die kurvenförmige Begrenzungslinie, kann man bei geeigneter Ausbildung der letzteren der Intensitätssteuerung des Elektronenstrahls jeden gewünschten Verlauf geben, beispielsweise etwa einen sinusförmigen Verlauf.As already said, the control system shown in Fig. 4 stands out of the electron beam is characterized by a very steep slope. Will be a lesser steepness as shown in Fig. 7, for example, instead of a mask with a straight edge one with an edge 27 designed as a sawtooth curve (Serrated diaphragm) can be used, which depends on the deflection of the node 24 of the electron beam experiences a larger or smaller proportion of the electrons lets through. If the edge of the mask is not a straight line or straight line: Split compound boundary line selected, but the curved boundary line, one can, with a suitable design of the latter, control the intensity of the electron beam give any desired course, for example a sinusoidal course.

Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele arbeiten mit Fremdsteuerung, d. h. das Steuerfeld ist unabhängig von dem Feld undAnfachresonator. Führt man diesem letzteren einen Teil der angefachten ttltrahochfrequenten Energie nach Art einer Rückkopplung mit einem Steuersystem verbundenen Steuerresonator zu, so arbeitet die Elektronenstrahlröhrenanordnung in ihrer Gesamtheit entweder als entdämpfter Verstärker oder als erregter Generator, je nach der Größe des dem Steuersystem zugeführten Energieanteiles.The embodiments described so far work with external control, d. H. the control field is independent of the field and the fan-up resonator. One leads this the latter part of the fanned ttltrahigh-frequency energy in the manner of a Feedback to control resonator connected to a control system so works the cathode ray tube assembly in its entirety either as undamped Amplifier or energized generator, depending on the size of the supplied to the control system Energy share.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten bzw. beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern die Elektronenstrahlröhrenanordnung als Gesamtes bzw. einzelne ihrer Elemente können jede im Rahmen der Erfindung mögliche Abwandlung erfahren.The invention is not limited to those shown in the figures or Embodiments described limited, but the cathode ray tube assembly as a whole or individually of its elements, any possible within the scope of the invention Experience modification.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cathode ray tube assembly for generating, Amplify or receive. of ultra-high frequency electromagnetic oscillations, preferably of the decimeter or centimeter wavelength range, characterized in that that the electron beam has a cross section perpendicular to the beam direction (pronounced) line, are expansion, especially the cross-section of the electron beam the shape of a rectangle (or a line) of finite length and to this has a relatively small width.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that known means for shaping the electron beam, such as unidirectional Cathodes emitting electron currents, electrodes acting as Wehnelt cylinders, Concentration coils, etc. are used.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that that the electron source is high-emission cathodes, in particular oxide cathodes or secondary emission cathodes, ,to serve. q .. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the ultra-high frequency Control of the electron beam performed as deflection control (lateral control) (Dept. 4 to 7). 5. Arrangement according to claim 4, characterized in that that an ultra-high frequency alternating field is used to control the electron beam is, for its guidance means known per se, such as electrodes, baffles, etc., to serve. 6. Arrangement according to claim 4 or one of the following, characterized in that that the electron beam in addition to the ultra-high frequency control of an additional Control, for example in the cycle of a signaling or a modulated or unmodulated intermediate frequency is subject. 7. Arrangement according to claim i or one of the following, characterized characterized in that the electron source of the electron beam in the course of the electron beam path in: one or more nodes (3, io), in particular node lines, is mapped. B. Arrangement according to claim 7, characterized in that d, ate zur Konzen: trierungdes Electron beam in one or more. Knot known per se, electron-optical Devices such as electric or magnetic lens systems can be used (2, 9, Fig. I). 9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the coupling between electron beam and resonator in the area of a node or a knot line (io, Fig. i) of the former takes place. 'io. Arrangement according to Claim 9, characterized in that the coupling between electron beam and Fan-in resonator and the coupling between electron beam and control system or Control resonator in the area of one node or one linden tree (3, io) of the electron beam takes place. i i. Arrangement for coupling in the junction of the electron beam according to claim 9 or 10, characterized in that the discharge space is in a vacuum vessel completely separate from the cavity resonators, while the cavities of the resonators are under atmospheric pressure. 12. Arrangement according to claim ii, characterized in that one or both resonators easily detachable with the vacuum vessel containing the electrode to form a structural unit are united. 13. Arrangement according to claim ii or 12, characterized in that that both resonators, rigidly connected to each other, one of which is the electrode Containing vacuum vessel form easily separable resonator set, which against a Another set of resonators with a different setpoint frequency can be exchanged. 14th Arrangement according to claim 6 or one of the following, characterized in that (in addition to those for ultra-high-frequency control of the electron beam or for amplifying vibrations required parts or electrodes) additional electrodes, e.g. space charge grids, Acceleration electrodes or electrodes for non-ultra-high frequency modulation of the electron beam are provided, e.g. B. a braking grid in front of the collecting electrode is arranged.