DE932194C

DE932194C - Strahlentransformator

Info

Publication number: DE932194C
Application number: DEW683D
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr-Ing Wideroee
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1943-09-01
Filing date: 1943-09-02
Publication date: 1955-08-25

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 25. AUGUST 1955

W 683 VIII c/2ig

Strahlentransformator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlentransformator, bei welchem das Steuerfeld durch eine vom Gleichstrom durchflossene Wicklung vormagnetisiert ist. Diese Bauart ist vorgeschlagen worden, weil sich bei praktisch den gleichen Abmessungen des Strahlentransformators eine höhere Elektronenenergie als bei dem bisher bekannten, nicht vormagnetisierten Strahlentransformator erreichen läßt.

Die Fig. ι zeigt eine Ausführungsform eines solchen Strahlentransformators mit Vormagnetisierung. Es bedeutet ίο die Achse des Induktionsflusses und 11 den Querschnitt eines beispielsweise nach Art eines gewöhnlichen Manteltransformators ausgeführten Eisenkörpers. Mit 12 ist der Luftspalt zwischen zwei Polschuhflächen bezeichnet, zwischen denen der Induktionsfluß übergeht. Die konzentrisch zur Achse 10 liegende toroidförmige Vakuumröhre ist durch den Querschnitt 15 angedeutet. Die Wicklung für den Induktionsfluß ist mit 16 bezeichnet und die Vormagnetisierungswicklung mit 17 und 18. Die Wicklung 17 liegt, ebenso wie die Wicklung 16, zur Hälfte oberhalb, zur anderen Hälfte unterhalb des Luftspaltes 19. Die beiden Hälften sind jeweils hintereinandergeschaltet. Der Vormagnetisierungsfluß verläuft zwischen den kreisringförmigen Steuerpolen 20, 21. Damit der Induktionsfluß nicht auch eine Gleichstromkomponente erhält, ist es notwendig, daß die Gleichstromwicklungen nur das Steuerfeld umfassen. Die Steuerpole des Transformators müssen daher sowohl auf der Außen- wie auch auf der Innenseite je eine gleichstromdurchflossene Wicklung erhalten, wobei die Wicklungen derart gegeneinander geschaltet sind, daß die innere Wicklung die magnetisierende Wirkung der äußeren Wick-,

lung im zentralen Eisenkern des Transformators aufhält.

Die Anordnung der Vormagnetisierungswicklungen ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Durch S den senkrecht schraffierten Querschnitt verlauf t das Steuerfeld, durch den waagerecht schraffierten das induzierende Feld. Die Vakuumröhre 23 mit den zur Einführung und zur Ausführung dienenden Ansatzröhren 22, 22' ist punktiert dargestellt. Die *° Stromrichtung in den beiden Wicklungen 17 und 18 ist durch Pfeile angedeutet.

Die Aufgabe der Wicklung 17 kann auch von der Wicklung 16 übernommen werden. In diesem Fall muß durch diese Wicklung sowohl ein Wechselns strom zur Erzeugung des induzierenden Flusses wie auch ein Gleichstrom zur Vormagnetisierung der Steuerpole fließen.

Eine weitere Möglichkeit für die Anordnung der Vormagnetisierungswicklungen ist in Fig. 3 gezeigt. ao Die Wicklungen sind innerhalb des Transformators gegeneinander geschaltet, und es führen nur die beiden Leitungen 25 und 26 aus dem Transformator heraus.

Damit durch die Wechselkomponenten des Steuerfeldes kein überlagerter Wechselstrom in der Gleichstromwicklung entsteht, muß der Gleichstromkreis für Wechselströme gesperrt werden. Dies kann gemäß Fig. 4 mit einer Drosselspule 27 erreicht werden. Damit der Gleichstrom den Eisenkern dieser Drosselspule nicht sättigen kann, wird er zweckmäßig mit einem Luftspalt versehen.

Es kann auch über einen Transformator eine kompensierende Wechselspannung in den Gleichstromkreis eingeführt werden, wobei Phasenlage und Größe der Wechselspannung so abzugleichen sind, daß der Wechselstrom in der Gleichstromwicklung gerade Null wird. Die entsprechende Schaltung ist in Fig. 5 gezeigt, wo 28 die Wechselstromwicklung und 29 die Gleichstromwicklung darstellt. Auch der Eisenkern des Kompensationstransformators wird zweckmäßig mit einem Luftspalt versehen.

Nach vollendeter Beschleunigung müssen die Elektronen zwecks weiterer Verwendung vom Gleichgewichtskreis abgeführt werden. Dazu muß das Verhältnis vom Steuerfeld zum induzierenden Feld geändert werden. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Sättigungserscheinungen in Teilen des Eisenkörpers nutzbar zu machen. Es kann auch eine besondere Spule vorgesehen werden, welche, wenn sie stromdurchflossen ist, das genannte Verhältnis in gewünschter Weise verändert. Erfindungsgemäß wird nun diese Veränderung durch die Vormagnetisierungswicklung selbst erzeugt, und zwar in der in den Patentansprüchen des näheren angegebenen Weise durch eine Sättigung der Wechselstromsperrmittel des Gleichstromkreises (Drosselspule 27 bzw. Kompensationstransformator). Wenn nämlich die Eisenkerne dieser Sperrmittel magnetisch gesättigt werden, beginnt ein Wechselstrom in der Gleichstromwicklung zu fließen. Dieser Wechselstrom erzeugt eine gegenwirkende Magnetisierung der Steuerpole und somit eine Verkleinerung des Steuerfeldes im Verhältnis zu dem Induktionsfeld. Die Folge davon ist, daß die Bahnkreise der Elektronen sich erweitern, so daß die Elektronen nach außen abgeführt oder auch zwecks Erzeugung von Röntgenstrahlen gegen eine Antikathode geleitet werden können.

Der Zeitpunkt des Eintretens der Sättigung bei den genannten Sperrmitteln (Drosselspule bzw. Kompensationstransformator) wird vorteilhaft einstellbar gemacht. Dies kann beispielsweise mit einer auf dem Eisenkern des Sperrmittels angebrachten, von Gleichstrom durchflossenen Wicklung geschehen. Eine solche Wicklung ist in Fig. 6 mit 30 bezeichnet und in Fig. 7 mit 31. Der Gleichstromkreis, in dem sich diese Wicklung befindet, muß ebenfalls gegen das Auftreten von Wechselströmen geschützt werden, damit eine unerwünschte Rückwirkung auf den Vormagnetisierungskreis mit den Wicklungen 27 bzw. 29 vermieden wird. Zu diesem Zweck können die Drosseln 32 bzw. 33 als Sperrmittel vorgesehen werden.

In Anwendung des Erfindungsgedankens können auch die zuletzt genannten Sperrmittel 32, 33 zur Beeinflussung der Elektronenbahnen herangezogen werden. Man hat zu diesem Zweck auf dem Eisenkern des Sperrmittels 6 je eine besondere Gleichstromwicklung anzubringen und zur Erweiterung der Bannkreise den Strom in diesen Wicklungen zu ändern. Man erreicht hierdurch gegenüber den Einrichtungen nach Fig. 6 und 7 den Vorteil, geringere Ströme steuern zu müssen. Schließlich kann man auch durch eine mechanische Änderung des Eisenkreises der Drossel 32 bzw. 33 die Bahnkreiserweiterung herbeiführen. Zu diesem Zweck wird in ihrem Eisenkern ein Eisenkörper eingeführt, welcher zwecks Veränderung des magnetischen Widerstandes des Eisenkerns durch einen Synchronmotor bewegt wird, der von der gleichen Spannungsquelle, wie die Induktionswicklung 16 des Strahlentransformators gespeist wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Strahlentransformator, in welchem das magnetische Steuerfeld mittels gleichstromdurchflossener Wicklungen vormagnetisiert ist, wobei eine Drosselspule oder ein mit einer kompensierenden Wechselspannung gespeister Transformator zur Unterdrückung der durch das wechselnde Steuerfeld in den Wicklungen induzierten Wechselströme vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule bzw. der Transformator bei einer bestimmten Phasenlage der den Strahlentransformator speisenden Wechselspannung gesättigt wird und dadurch das magnetische Steuerfeld und damit den Gleichgewichtskreis für die Elektronen am Ende des Beschleunigungsvorganges verändert.
2. Strahlentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage der Sättigung der Drosselspule bzw. des Transformators mittels einer besonderen gleichstromdurchflossenen Wicklung einstellbar ist, wobei

dieser Gleichstromkreis seinerseits für Wechselströme gesperrt ist.
3. Strahlentransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Sperrung des Wechselstromes in der sättigungserzeugenden Gleichstromwicklung vorhandenen Sperrmittel zur Einstellung der Phasenlage benutzt werden.
4. Strahlentransformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmittel durch eine von veränderbarem Gleichstrom durchflossene Wicklung vormagnetisiert werden.
5. Strahlentransformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand des Eisenkernes des Sperrmittels periodisch mit der Frequenz der den Strahlentransformator speisenden Wechselspannung veränderbar ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 568 682;
USA.-Patentschrift Nr. 2 297 305;
»Elektrotechnik undMaschinenbau«, Bd. 59,1941, S. 397-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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