DE972681C

DE972681C - Anordnung mit einer Hochvakuum-Gluehkathodenroehre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen

Info

Publication number: DE972681C
Application number: DES14782D
Authority: DE
Inventors: Isolde Dr Hausser
Original assignee: KARL HAUSSER DR
Current assignee: KARL HAUSSER DR
Priority date: 1943-07-01
Filing date: 1943-07-01
Publication date: 1959-09-03

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. SEPTEMBER 1959

S14782 VIII a J 2ig

ist als Erfinder genannt worden

(Ges. v. 15. 7.1951)

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Hochvakuum-Glühkathodenröhre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen. Es sind bereits Elektronenröhren bekannt, bei denen die Elektronenströmung zunächst eine mit einem Schwingkreis verbundene Beschleunigungsstrecke und dann eine mit einem weiteren Schwingkreis verbundene Leistungsstrecke durchläuft. Dabei sind die Länge der Beschleunigungsstrecke und die Länge der Leistungsstrecke sowie die Betriebsspannungen so gewählt, daß von der Elektronenströmung an beide Schwingkreise Energie abgegeben wird.

Ferner wurde bereits ein Ultrakurzwellengenerator vorgeschlagen, bei welchem eine Elektronenströmung in einer Leistungsstrecke Energie an ein Schwingungsfeld abgibt und bei dem die in der Leistungsstrecke fließende Elektronenströmung oder ein Teil derselben zuerst eine vorzugsweise fremdgesteuerte Steuerstrecke, welche von der Generatorschwingung praktisch unabhängig ist, derart durchläuft, daß die Elektronenströmung oder ein Teil derselben anschließend in die Leistungsstrecke in Form von periodischen Impulsen aus Ladungsträgergruppen eintritt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man durch die Verringerung der Laufzeiteffekte eine Erhöhung der Leistung bei kurzen Wellen bzw. eine Verschiebung der Grenzwellenlängen nach kürzeren Wellenlängen hin erzielt. Bei Röhren der eingangs erwähnten Art wird erfmdungsgemäß der die Beschleunigungsstrecke ausgangsseitig begrenzenden Beschleunigungselektrode eine solche

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Tiefenerstreckung in Richtung der Elektronenbewegung gegeben, daß sie, im unmittelbaren Anschluß an die Beschleunigungsstrecke, einen der zusätzlichen Laufzeitkompression dienenden Laufraum umschließt, dessen Länge so bemessen ist, daß die Elektronenlaufzeit in demselben etwa eine halbe Periodendauer der angeregten Schwingungen oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt.
Die Erfindung wird an Hand der Figur deutlicher. In der Figur bedeutet ι die Kathode, 2 eine Schirmelektrode, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kathode wenigstens teilweise umschließt und im Betrieb vorzugsweise auf Kathodenpotential oder einem schwach negativen Potential gehalten wird. Durch einen Spalt 3 in der Elektrode 2 können die von der Kathode ausgehenden Elektronen hindurchtreten und in Richtung der Beschleunigungselektrode 4 fliegen. Die letztere liegt auf einer hohen positiven Spannung. Sie besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem kreisringförmigen Teil 5 und einem Ansatzteil 6, welcher eine gewisse Länge aufweist, so daß die Elektronen eine bestimmte Laufzeit brauchen, um durch die Beschleunigungselektrode 4 hindurchzutreten. Auf die Beschleunigungselektrode 4 folgt die Anode 7, die gleichfalls auf positivem Potential liegt, welches aber nicht so hoch zu sein braucht wie das der Beschleunigungselektrode 4. Zwischen der Schirmelektrode 2 und der Beschleunigungselektrode 4 sowie zwischen dieser und der Anode 7 liegen abstimmbare Schwingungskreise 8 bzw. 9. Die Trennung der Gleichspannungen wird durch Kondensatoren 10 und 11 bewerkstelligt. Die Elektroden 2 und 4 können vorteilhafterweise so ausgebildet sein, daß durch elektronenoptische Wirkung eine Bündelung des Elektronenstrahls zwischen Kathode und Beschleunigungselektrode erreicht wird, so daß dieser, möglichst ohne viel Elektronen an die Elektrode 4 abzugeben, durch diese hindurchtritt. Der Abstand zwischen der Elektrode 2 und der Beschleunigungselektrode 4 (was praktisch dem Abstand zwischen dieser und der Kathode entspricht) ist so gewählt, daß die Elektronen (Elektronenpakete), welche durch die steuernde Wirkung der zwischen den Elektroden 2, 4 liegenden Wechselspannung von der Kathode frei gemacht werden, in der fallenden Halbperiode der an der Beschleunigungselektrode liegenden Wechselspannung in diese eintreten. In diesem Fall wird an den Schwingungskreis 8 Energie abgegeben. Die Beschleunigungselektrode (bzw. ihr Ansatz) erhält erfindungsgemäß eine solche Tiefenerstreckung, daß die Laufzeit der Elektronen innerhalb der Beschleunigungselektrode etwa eine halbe Periodendauer der angeregten Schwingungen oder ein ganzzahliges Vielfaches davon, der Laufzeitwinkel also η · π (η= ι, 2, 3 ...) beträgt. Der Abstand zwischen dem Kreisring 5 der Beschleunigungselektrode 4 und der Anode 7 ist so gewählt, daß bei Betrieb des Rohres in Rückkopplungsschaltung die Elektronen in größerer Dichte dann auf die Anode aufprallen, wenn die Anodenweehselspannung gerade ihre fallende Halbperiode durchläuft. Schwingt das Rohr als Dynatron oder in Bremsfeldschaltung, dann ist die Lauf- 6g strecke im Raum zwischen der Beschleunigungselektrode 4 und der Anode 7 so zu wählen, daß die Elektronen in der fallenden Halbperiode der Wechselspannung an der Beschleunigungselektrode auf diese zurückkommen, da sie in diesem Falle Leistung abgeben. Für den Fall des Dynatrons bzw. der Bremsfeldröhre ist die Anode 7 schwach positiv vorgespannt oder befindet sich auf Kathodenoder negativem Potential.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich, daß die den Elektronen durch die hochpositive Beschleunigungsspannung mitgeteilte Energie in weitestgehendem Maße den zwischen den Elektroden angekoppelten Schwingungskreisen mitgeteilt und damit ein optimaler Wirkungsgrad erzielt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung mit einer Hochvakuum-Glüh- 8g kathodenröhre zur Erzeugung ultrakurzer Wellen, bei der die Elektronenströmung zunächst eine mit einem Schwingkreis verbundene Beschleunigungsstrecke und dann eine mit einem weiteren Schwingkreis verbundene Leistungsstrecke durchläuft und bei der die Länge der Beschleunigungsstrecke und die Länge der Leistungsstrecke sowie die Betriebsspannungen so gewählt sind, daß von der Elektronenströmung an beide Schwingkreise Energie abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Beschleunigungsstrecke ausgangsseitig begrenzende Beschleunigungselektrode eine solche Tiefenerstreckung in Richtung der Elektronenbewegung besitzt, daß sie, im unmittelbaren Anschluß an die Beschleunigungsstrecke, einen der zusätzlichen Laufzeitkompression dienenden Lauf raum umschließt, dessen Länge so bemessen ist, daß die Elektronenlaufzeit in demselben etwa eine halbe Periodendauer der angeregten Schwingungen oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Beschleunigungsstrecke verbundene Schwingkreis und der mit der Leistungsstrecke verbundene Schwingkreis miteinander gekoppelt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 216 058.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 906 707.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

®i 909 592/23 8.09