DEP0021426DA - Laufzeitröhre zur Erzeugung und Verstärkung sehr kurzer elektrischer Wellen - Google Patents

Description

Dr .Herbert KSiiig ΙίΑ, I 4 Ö~3 5

Wie a III
Reisnerstr. ^

Reg.102/K

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Die Srfindung betrifft eine Laufsgitrölire zur

Stärkung und Sraeugung" sehr kurzer l/ellen, deren .äntladungs ·=· strecke im wesentlichen aus einer Steuerkaswner ₅ einer daran an«= sehliessenden Laufkamin«sr und einer Arbeitskarainei' zur iäntnahrae der verstärkten Hochfrequenzleistimg besteht» In der Steuer kammex¹ werden die entweder unmittelbar von der Kathode kommen -» den oder durch eine ^Z^'jischanelektroäe vorbesefclaunigten iSlek tronen der Wirkung einer Steuerwecnselspannung ausgesetzt, in der Laufkanuner unterliegen sie wechaelstronuaäpsig nur ihren eigenen Abstoesungskräftan, während in der Arbeitskammer die Auskopplung der erzeugten Hodifrequensenergie stattfindet. Die drei genannten KaiBmern dar R-3hre sollen kurz als Hochfrequenz kammern bezeichnet werden. Jede dieser Kämmens kam?, naturgemäss auch wiederholt in de.t» Röhre vorhanden sein»

Die aus der Steuerkammer austretenden ,älektronen sind mehr oder -weniger zum feil dichtemoduliert, zum anderen Teil geschwindigkeitsaoduliert» 'Die zwischen Steuer= und Arbeite« kammer eingeschaltete Laufkamraer dient dazu_? den Anteil der Geschwindigkeitsmodulation ebenfalls in eine Mchteschwankung um» zusetzen^ durch ale in der /»rbeitskamnier die verstärkte Wechselspannung durch Influenz hervorgerufen wird.

Bei dar; bekannten Ausführungen solcher Höhren ging man darauf aus_? eine maximale Geschwindigkeitsmodulation beim

Durchlaufen äer Steuerkamaer au eri'eichsn, da,©, dacharch erzielt

kann, dass man den Laufwink^l in übt igieaer-lcamniei· etwa in r-apse von T wählt. Auf diese:·.' Grundlage -&ind'flie bekannten TAyetronr5hren gebaut.

Die Erfindung beruht auf der ÄP%»nptniB, dass durch e Gestaltung der PeldvarhEltnisae ij$j$j>T Jäntladungaetrecke » Bchre sine grundlegend neue Art der St^eri-irkung in die "firM-Uiehkeit 'umgesetzt werden kann, die es -vor- allem in der Stew!!?"¹=» und ArbeitSBtrecke- möglich macht, Laufwinkel solcher <*vö&s® su verwenden, die nach der herrschenden Auffassung bisher praktisch nicht anwendbar erschienen, in der .be-späjäeren erf indungsge -

Kombination afcser eine den bisher bekannten Köhrsnaus « -fimrungen weit überlegene KnergieauscteuerMag 'srmoglichen* Srfin» ■äungsgemäss värä bei -Laufgeitrchren, bei denen-, durch Suführea 4aajsserer Spannungen an die Elektroden, geeigne-l© Feldvefhältniss© ^:'4rn der Sntladungsstrecke erzeugt werden, öle-gasige von Steuer·= Ί$Ώ.ά Arbeit&kMnmern der. Röhre so gewählt- cia^jp·¹ Mindestens in einer dieser Kammern der Laufwinkei öinesi-geradzahligen ^Tiel · fachen von T oder annähernd diesem viert entspricht«

Die Wahl eines solchen Laufvsinfeels führt zu neuartigen inneren Betriebsbedingungen der Röhre, insbesondere ergibt Sie für die Steuerkammer den sehr wichtigen- Vorteil, äags wegen des bei diesen Lauf winkeln unendlich gross werdenden Mingange · Widerstandes keine elektronisch bedingte Ste-uerleistung aufzu bringen, ist, die gerade bei den bisher verwendeten Lauf winke In ihre'moxiraiale Orösse erreicht. JSbeneo ist' der erfinäungsgemäss®

Lauf'®ink©I auch, in der Arbeitskammer mit bedeutendem Gewinn verbunden^ weil auch hier die elektronisch bedingten Sämpfungen_? die bei anderen Laufwinkeln- unvermeidlich sind^ ganz oder zum Teil wegfallen_β

Die angegebenen technischen 'Effekte sind nicht nur bei ganz exakt eingehaltenen Werten der Laufwinkel erzielbar₉ sondern φβ liefern auch Häherungswerte praktisch die gleichen Ergebnisse 5 sofern die Abweichungen vom genauen Vfart nicht mehr als etwa i J|L betragen»

Zur· näheren Erläuterung der Erfindung dienen die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele»*

In Figo 3 der Zeichnung bedeutet 1 die Kathode der Röhre _? S und 3 sind al®, die Steuer-kammer, 4 und 5 die die Arbeite= kammer begrenzenden Elektrodenβ Zwischen Steuer- und Arbeite k&tnraer ist eins l&utkaamer swischengeselialtet, die ihrerseits durch die Elektroden Cl und 4 begrenzt -wird» € ist- die Auffang·=· elektrode der Rohre» I>ie Elektroden 2 and 3 sind an einen Schwingkreis 7, die Elektroden 4 und 5 an einen Schwingkreis 8 angeschlossen,, Die Steuerleistung -wird dem Schwingkreis 7 durch die Koppelschleife 9 sugeführto Zur Auskopplung der Wechsel => stromen&rgie dient die mit dem Schwingkreis 8 gekoppelte Schlei= fe 1Oo Die Elektroden 2, 3, 4 und 5 liegen an verschiedenen Teilspannungen ,dar Batterie 11₉ ebenso sind an diese in geeigneter »'eise die Kathode 1 und die Auffangelektrode 6 ange schlossen« Um den Uebertritt der c'en einzelnen Elektroden zu-

geführten Gleichspannungen auf die anderen elektroden zu verhindern, sind die Schwingkreise ? und 8 an den Stellen 12 gal » vanisch unterbrochen, zugleich aber für die Hochfrequenz kapazitiv kurzgeschlossen. "Die gleiche galvanische Auftrennung ist ?m den die Lauf kammer einschliessenden gylincler 13 an den Stel» lan 14 vorgesehen»

Die von der Batterie 11 abgegriffenen Teilspan nungen für die Elektroden sind so gewählt _f dass sich z.B, der in Fig» 2 wiedergegebene Feldverlauf ergibt. Feldstärken über der Nullinie bedeuten üine Beschleunigung der xälektronen, Feldstärken unter der NuIlinie eine Verzögerung derselben. Yie ersichtlich, erfolgt sowohl im Bereich der iSlektro&e 3 zwischen Steuer» und Laufkammer als auch JLm Bereich der Elektrode 4 zwischen Lauf kammer und Arbeitskammer je eine sprunghafte örtliche Aenderung der Feldstärke, womit zugleich eine Äenderung der Verzögerung oder Beschleunigung des Slektronenstroms im Bereich dieser Slek» troden verbunden ist. Dadurch ist es möglich, sowohl in der 3teaer» als auch in der Arbeitskammer LaufwinJcel anzuwenden, die einem geradzahligen Vielfachen von T entweder genau oder in gewisser Annäherung entsprechen (z»B* 2 tnT in der Steuerkainmer und mT ta der Arbeitskammer, wobei m und η beliebige ganze Zahlen bedeuten), 3s hat sich gezeigt, dass für die Steaerwir · kung der erfindungsgemässen Röhre die Gesichtspunkte, die bisher gegen die Anwendung von Laufwinkeln in der Grfisse eines geraä sahligen Vielfachen von T sprechen, durchaus keine_vRolle spielen,

bier 4ie Laafisiinkel aösseiiii^ssMeti und

unbedingt in Richtung grösster Bgapfungsfreiheit bemessen werden können, wodurch sich wesentlich die bedeutend© Verstärkungen wirkung der Röhre erklärt.

In Fig.3 sind Ilektrodenanardnung und Feldkon figuration einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung gezeigt _? bei der nur im Bereich der SlöJetroäe 3 zwischen Steuer- und Laufkammer ein örtlicher PeXdstärkesprung vorgesehen ist, wB-hrand die Feldstärken von Lauf- uixöl Arbeitskammer stetig in» einander übergehen«, In diesem Fall ist wieder mit dem gleichen Vorteil wie bei der Anordnung nach FIg* 1 in der Steuerkainmer ein Laufwinkel gleich oder annähernd gleich einem geradzahligen Vielfachen von T (im Ausführungsbeispiel mit 2 mT bezeichnet) gewählt» Dagegen ergeben sich in der Ärbeitskammer_? an deren Grenzelektrode gegen den L&ufraum kein Feldstörkensprung vorgesehen "ist, die günstigsten Verst&rkimgsverhärtnisse, wenn dort der Laufwinkel sowie bisher üblich^ mit 1" oder einem un=> geradzahligen Vielfachen von F {im MisfÜhrungsbeispiel mit (Γη ~ I)T bezeichnet) gewählt wird«

^ird der Feldstärkensprung nicht im Bereich der ilektrode 3_? sondern im Bereich der Elektrode 4 vorgesehen, so ist umgekehrt wi® in Fig«3 der LatrfTwinkel in der Arbeitskammer entsprechend einem geradzahligen Vielfachen von T uno. der L&ufwinkel in der Steuerkarnmer entsprechend einem ungeradzahli=* gen Vielfachen von T ziu bemessen_e

Die eingehende Beschäftigung mit diesen Ver hältnissen hat zugleich, .ergeben, dass eine weitere Verbesserung

öer Leistungsfähigkeit eier "Rohre , in diesem' Zusammenhang auch durch "Vahl antspreefaenoer Laui\«inkel in der Laufkaramer möglich ist«■' Dar Erfindung entsprechend -wird dieser Lauf^InksI möglichst-' gross gewählt«, d,,ho,.bla ^!.auf jenen -optimalen Wert gesteigert.? bei ■flessen uefo'ersehr/eitung- durch- Aufplatzen ,,des -Slsktrononstroms damit verbundenen IXaktrenenveriustes wieder eine Ab=· ■

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nähme der vlirkung_ eintritt,.

Sine ,'ähnlich "günstige Wirkung, 'tfie sie ^dίe ¥er = uing. äev" !,aufkaiamer- mit, sich'■ bringt _? lässt sich auch da » ' 'er^ieleixy dass die -Lauf'kanimer xler Rösre durch .eine ,oder mehrere- Elektroden 'i SoBo'; Gitter·= ocle-r- Lociiblenden) unterteilt 1st _?'die; zur '"Mzeng-uiig -sntspreGhender- Fe'MstärkenSprünge:mit -geeigrietgn sparmmigön .feeaufschlagt sind.,

■ ."Durch- die e^findungsgemäss . er-reiGhte.'S'teuerizng ,-Rd.iirenfeiusBtsueru,rig-;^:ist 'es- :;in-ifianchsn fallen möglich^

^ef'_!---;üb^:@rh'aup-t'a;u'ifersichten-- imd

:zu.,'-.erzielene'. for=:,

g.hierfür ist im ;allgsmeinen₉ ..<iass :<3.^;er-^Laüfⁱw.inkel.-_-so. 4 wohl in -äer. Ste.usr=" ,als auch, in der Arbeitskammer einem gerade .zä'hligen:'Vielfachen von "C-ode? aimähernd'· diesem Jert ■ entspricht und- dass im Bereich der. Steuer- imd Arbeitskammer trennenden v Slektrode e'ip.e.;. entsprechende. Aenäerung der- Feldstärke, wrhan ■-.'. den istβ

Auf eine besondere L&ufkammer zwischen Steuer- \inä ArbeitB-karanier kanu aacla c^;3nn visrsi::htet werden;, wenn an der Grenze' zwischen Steuer= und Arbeitskammer kein ausgesprochener

vorliegt, sofern hierbei nur die Bedingung erfüllt ist 5 dass der Laufwinkel in der einen Kammer einem gersdzahli= gen Vielfachen von T und in der andsren Kammer einem ungeraä zahligen Vielfachen von T genau oder annähernd entspricht₉ wobei es im wesentlichen gleicngiltig ist_? in welcher Kammer der ge » radzahlige b&vy« der ungeradsahlige^ VJert gewählt wird.

Bei allen beschriebenen Anordnungen ist es auch zulässig und mcglich, e.uf die Vorbaschleunigung der Elektronen in einer Vorbeschleuiligungsstrecke au verzichten und di© Kathode selbst als erste Begrenaungsfläche des Steuerraumes zu benutzen.«

Statt Gleichspannungen können zur Speisung der tiSlefctFO&en auch seitlich veränderliche Spannungen, insbesondere niederfrequente ',iecheelepannungen verwendet werden»

Claims (1)

1. ,Iv.■'Laufzeitröhre zur -Slraeugung .und.V"ei«s tarnung .sehr, teurer, elektrischer -^eileii^ "bei · der" einzelnen, .die Hochfrequenz ' der:-Möhr& wie.: Steuerkainmer _? Laufkammer₉ Ärbeitskamraep .

   ,GleielispaOTuingen ■ oder./zeitlich veränder=

   e.. nieäerfi*sqiient.e ^'u t.,;. dass <äie ;.iiängen^r.

   pL. Arfaeitskammsrn. üasa'; m'indesteias/.'iiiv·eii)^5;_;diie^erv

   Vielfaehen v.oii■:■$■/ baer,

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   § :Ä?bBi;i.3kaiJimer·^:@1η^:β Aenöerung--.salner Beschleunigung "oder

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   νοηΐ - oder aTisel-tarncl' cüsssiTi ^ert, entspricht' und dass

   einem ,diesem--Wart

   die dan .elektroden zugeführt en Spannungen so gewählt sind, dass die Beschleunigung oder Verzögerun des iilektronenstroms nur Im Bereich der älektroue zwischen Steuer- und. Laufkammer eine Aenderung erfährt, während im Bereich der Elektrode zwischen Lauf= und Arbeitskammer praktisch keine Aenderung der Besehleu» nigung bzw. Verzögerung des ^!©ktronenstroms auftritt.

   4* Laufzeitröhre nach Anspruch 1, dadurch- gekennzeichnet, dass der Lauf^inkel in der StauerkaraiBer einem unge raüzahXigen Vielfachen von ΊΓ oder ^annähernd diesem tfert und der Laufwinkel in der Arbeitskammer einem geradzahligen Viel fachen von T oder annähernd dieseis 'vert entspricht und dass die den Elektroden augeführten Spannungen so gewählt sind, dass die Beschleunigung oder Verzögerung des Slektronenstroms nur im Bereich der Elektrode awischen lauf- und Arbeitskammer eine Aenderung- erfährt₉ während im Bereich der Elektrode zwischen Steuer- und Laufkammer praktisch keine Aenderung der Beschleunigimg oder Verzögerung des Blektronenstroms stattfindet»

   5» Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4_? dadurch gekennzeichnet, dass der Laufwinkel in der Laufkammer möglichst gross gewählt ist«.

   6 ο Laufseitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauf kammer der Bohre durch ein« oder mehrere' Elektroden (ζ<,Β» Gitter- oder Lochblenden) unter teilt ist-, die zwecks Aendterimg der Feldstärke an Spannung ge legt sind»

   7. Laufseitrö&re nach Anspruch I₉ dadurch gekenn <= s@iclm.et5 dass auf die Steusrijainmer dsr Röhre ohne Zwischen => schaltung- einer Lauf kammer die Arbei^&aramer folgt und dass ,wenig= stens in einer diener Kanuner-n. der .Laufwinkel einem geradzahligen Vielfachen von T oder annähernd üiese,m lert entspricht«

   8« laufzeitröhre nach einem der· Ansprüche 1 bis 7₅ dadurch gekennaaichnet, dass die Kathode der Bohre selbst die Bin= trittselektrode der Steuerkammer bildet«

   9β Laufzeitröhre nach einem d@r Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet₇ dass die Schwtegungskreise galvanisch aufs getrennt sind_? um den Uebertritt ü&r» der einzelnen iSletrode auge = führten Gleichspannung zu einer anderen Elektrode zu Verhindern_e