DE933763C

DE933763C - Wanderfeldroehre

Info

Publication number: DE933763C
Application number: DE1949P0034858
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Rer Techn Thalmayer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-02-23
Filing date: 1949-02-23
Publication date: 1955-10-06

Description

Wanderfeldröhre Es ist bekannt, elektromagnetische Wellen längs Leitungen zu führen; die Fortleitungsgeschwindigkeit entspricht dabei im allgemeinen ungefähr der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichts im Raum.
An geringeren Geschwindigkeiten ist man insbesondere in den sogenannten Wanderfeldröhren interessiert, bei denen eine Energieübertragung zwischen einem Elektronenstrahl und einem in Richtung des Elektronenstrahls sich fortbewegenden elektromagnetischen Feld stattfindet. Die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls ist im allgemeinen wesentlich kleiner als die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum; sie beträgt bei technisch verwendbarer Beschleunigungsspannung höchstens ein Zehntel bis ein Viertel der Lichtgeschwindigkeit. Zur Erzielung der gewünschten Wirkung muß nun das elektromagnetische Feld eine Fortleitungsgeschwindigkeit haben, die etwas kleiner als die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls ist. Es ist bereits bekannt, dies dadurch zu erreichen, daß man den Elektronenstrahl im Innern eines mit einem Stoff hoher Dielektrizitätskonstante gefüllten Hohlkabels anordnet. Da der Elektronenstrahl sich nur im Vakuum ausbilden kann, ist in dem das Hohlkabel ausfüllenden dielektrischen Material ein enger, evakuierter Kanal ausgespart, in dem sich die Elektronen des Strahls bewegen.
Es ist weiter bekannt, die Verringerung der Fortleitungsgeschwindigkeit des elektromagnetischen Feldes in Richtung des Elektronenstrahls dadurch zu erreichen, daß man die Welle längs einer Drahtwendel, der sogenannten Helix, schraubenlinienförmig um den Elektronenstrahl herumführt. Durch Wahl der Steigung der Wendel kann die Geschwindigkeit der Welle in Richtung des Elektronenstrahls in ziemlich weiten Grenzen geändert werden. Man kann ein solches Leitungsgebilde als Leiter mit vergrößerter Längsinduktivität auffassen.
Es ist aber häufig erwünscht, die Phasengeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen noch weiter herabzusetzen. Bei Wanderfeldröhren, bei denen ein schraubenlinienförmig verlaufender Wellenleiter verwendet wird, dessen Steigung so gewählt ist, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen angenähert gleich der Geschwindigkeit der Elektronen des in der Achse des Wellenleiters geführten Kathodenstrahls ist, ist nach der Erfindung die Oberfläche des schraubenlinienförmig verlaufenden Wellenleiters durch- Einschnitte quer zur Strömungsrichtung der in der Leiteroberfläche fließenden Ströme selbst noch vergrößert, derart, daß die Längsinduktivität erhöht bzw. die Stromwege verlängert werden, so daß eine zusätzliche Herabsetzung der Phasengeschwindigkeit bewirkt wird. Es können zur weiteren Erhöhung der Laufzeit in an sich bekannter Weise auch Stoffe mit erhöhter Dielektrizitätskonstante und gegebenenfalls höherer Permeabilität benutzt werden.
Die Erfindung ermöglicht es, Wanderfeldröhren mit außerordentlich kurzer Baulänge herzustellen. Es ergibt sich bei Verwendung der vorgeschlagenen Wellenleiter ferner der wesentliche Vorteil, daß man die Phasengeschwindigkeit der Wellen so weit herabsetzen kann, dali zum Betrieb der Wanderfeldröhre wesentlich niedrigere Spannungen als bisher üblich verwendet werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wanderfeldröhre unter Verwendung eines schraubenlinienförmig verlaufenden Wellenleiters, dessen Steigung so gewählt ist, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen angenähert gleich der Geschwindigkeit der Elektronen eines in der Achse des Wellenleiters geführten Kathodenstrahls ist, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenlinienförmig verlaufende Leiter eine durch Einschnitte quer zur Strömungsrichtung der in der Leiteroberfläche fließenden Ströme vergrößerte Oberfläche aufweist.
2. Wanderfeldröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Erhöhung der Laufzeit dielektrische Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante und gegebenenfalls mit hoher Permeabilität verwendet sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 6oo oii; französische Patentschrift Nr. 934 22o; Journal of applied Physics, Vol. 18, Nov. 1947, S. 996 bis 999; Prof. Dr. M e i nk e, »Kurven, Formeln und Daten aus der Dezimeterwellentechnik«, B1. D 1118 und 9.