DE973486C - Elektronenroehre fuer laengs einer wendelfoermigen Verzoegerungsleitung fortschreitende sehr kurze elektromagnetische Wellen - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Elektronenröhre für sehr kurze elektromagnetische Wellen, die innerhalb der Röhre längs einer Verzögerungsleitung fortschreiten und dabei mit einem in Achsrichtung längs der Verzögerungsleitung laufenden Elektronenstrahl in Wechselwirkung treten, bei der eine in seitlichem Abstand von der Verzögerungsleitung längs derselben sich erstreckende Elektrode (Zusatzelektrode), die auf ίο einem gegenüber der Verzögerungsleitung unterschiedlichen positiven Gleichpotential liegt, vorgesehen ist.

Nach dem Hauptpatent besteht das kennzeichnende Merkmal dieser Röhre darin, daß die Verzögerungsleitung dasselbe Gleichpotential aufweist wie die Kathode oder ein gegen die Kathode schwach positives oder negatives Gleichpotential besitzt und die Zusatzelektrode auf dem zur Erzeugung des Beschleunigungsfeldes für den Elektronenstrahl notwendigen hohen positiven Gleichpotential liegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich nun der Wirkungsgrad jener Röhre mit einer Wendel als Verzögerungsleitung noch verbessern, wenn

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die in seitlichem Abstand von der Verzögerungsleitung längs derselben sich erstreckende Zusatzelektrode aus mehreren in Strahlrichtung hintereinanderliegenden Wendelabschnitten besteht, die den gleichen Durchmesser sowie die gleiche Steigung aufweisen wie die als Verzögerungsleitung dienende Wendel und deren Windungen symmetrisch zwischen denen der Verzögerungsleitungswendel liegen, und wenn der in Strahlrichtung jeweils folgende Wendelabschnitt ein höheres Gleichpotential als der vorhergehende Wendelabschnitt aufweist.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß in Richtung der fortschreitenden Welle ein elektrisches Gleichfeld vorhanden ist, dessen Potential von Wenndelabschnitt zu Wendelabschnitt absatzweise zunimmt. Durch dieses Feld werden die Elektronen wieder beschleunigt, wenn sie Energie an die elektromagnetische Welle abgegeben haben (wodurch Geschwindigkeitsverluste entstehen) oder während sie Energie abgeben. Auf diese Weise ist eine wesentliche Erhöhung des Wirkungsgrades der Röhre möglich.

Zum gleichen Zweck hat man bereits versucht, die Verzögerungsleitung selbst in voneinander isolierte Abschnitte zu unterteilen, die gleichspannungsmäßig auf verschiedenen, in Strahlrichtung zunehmenden Potentialen liegen. Diese bekannte Röhrenkonstruktion hat aber den Nachteil, daß die Hochfrequenz- und die Gleichspannungselektroden der Röhre nicht getrennt, sondern identisch sind, so daß in der äußeren Schaltung besondere Kunstschaltungen zur Trennung der Hochfrequenz- und Gleichstromkreise angewendet werden müssen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die dargestellte Elektronenröhre enthält das übliche Strahl erzeugungssystem mit einer Kathode ι und einer Beschleunigungselektrode 2. Die Röhre enthält ferner eine Verzögerungswendel 3, längs der die fortschreitende elektromagnetische Welle läuft, und zwar mit einer Fortschreitungsgeschwindigkeit, die derjenigen der Strahlelektronen annähernd gleich ist. Die Elektronen haben beim Eintritt in dieses fortschreitende Wellenfeld einen Geschwindigkeitsüberschuß gegenüber der Wandergeschwindigkeit des Wellenfeldes. Beim Durchlaufen der Wendel werden die Elektronen durch die Wechselwirkung mit dem Wellenfeld abgebremst. Am Ende der Röhre ist eine Auffangelektrode 6 angeordnet, wobei es zweckmäßig sein kann, vor der Auffangelektrode eine Bremselektrode 7 anzubringen.

Gemäß der Erfindung ist nun zwischen die Windungen der Verzögerungswendel 3 eine in drei Abschnitte 9, 10 und 11 aufgeteilte Zusatzwendel gleichen Durchmessers und gleicher Steigung symmetrisch eingewickelt, die das Gleichspannungsfeld erzeugt. Während die Welle über die Wendel 3 ohne Unterbrechung fortschreiten kann, liegen die zwischengewickelten Wendelabschnitte 9, 10 und 11 an zunehmenden Gleichpotentialen, so daß eine absatzweise Beschleunigung des Elektronenstrahls erfolgt.

Die Stärke der Potentialerhöhung in Richtung des fortschreitenden Wellenfeldes wird zweckmäßig so bemessen, daß sich der höchste Wirkungsgrad für die Röhre ergibt. Wird z. B. der Gleichspannungsanstieg so gewählt, daß die Geschwindigkeitsverluste der Elektronen, die durch die Energieabgabe an das Wellenfeld bedingt sind, gerade wieder aufgehoben werden, dann ergibt sich ein stabiler Arbeitsbereich über eine große Röhrenlänge.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Schweizerische Patentschrift Nr. 224052;

   französische Patentschriften Nr. 940 025,

   943 i47> 946 688, 955 071, 957 735, 967 962;

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 814490.

   Elektronenröhre für sehr kurze elektromagnetische Wellen nach Patent 972 800, bei der eine Wendel als Verzögerungsleitung dient, innerhalb der der Elektronenstrahl verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die in seitlichem Abstand von der Verzögerungsleitung längs derselben sich erstreckende Zusatzelektrode aus mehreren in Strahlrichtung hintereinanderliegenden Wendelabschnitten besteht, die den gleichen Durchmesser sowie die gleiche Steigung aufweisen wie die als Verzögerungsleitung dienende Wendel und deren Windungen symmetrisch zwischen denen der Verzögerungsleitungswendel liegen, und daß der in Strahlrichtung jeweils folgende Wendelabschnitt ein höheres Gleichpotential als der vorhergehende Wendelabschnitt aufweist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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