DEP0021427DA

DEP0021427DA - Laufzeitröhre zur Erzeugung und Verstärkung sehr kurzer elektrischer Wellen

Info

Publication number: DEP0021427DA
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. König
Original assignee: Dr. Herbert König, Wien
Publication date: 1950-11-09

Description

K O TX 3. g

i e η III j?r/St Releneretr.. 37/10

i?*s. ιοί A

Di® Erfindung bezieht sieh auf eine Laufzeitröhre aur Eruaö Verstärkung sehr kurt,©!· elektrischer bellen und beawecist vor allem eine möglishst F,xt>B@ Steigerung der Vers, tor feangswirkong derartiger Röiiren ze. erzi©l©n_a Der wesentliche Teil ύ®τ EntIaotungsstrecke solcher Rölirea besteht bekanntlich grondssätslioh guss einer g^eaerksiiiimer, in der die. Elektronen der VirkiHig -einer Bteaerwo^hselspaanang ausgesetzt werden, einer Laafk£jaaa©r_# in ä©r di@ Elaictxojnon wechselatronasäßig nur ihren eisem^n Abatoßongskräfteii iint@rliegen and ®in©s Arbeitskammer aar i>.as kopplung eier vsrst bieten Hochfrequeazleistong. Die drei g©n8Bnt@n Käuamsrjs. sollen fcars als Hoohfreqaenzksm mern beaeielinet werdsn» "Jede'dieg'er kammern tenn naturgemäß auch wiederholt in ä@r Röhr« νοΓ]Ί®ηά©η sein«

Di©-bisher herrschend© Aaffassang beim Bau solcher Röhren ging dahin^ daß man eine msscmalc Geschwindigkeitsmodalati on im allgemein©!! nur &@atL ©rroioheii l?ann₅ wenn ά®ι Laafwin·= in der Gt©aerkammer der Rohres im -wesentlichen die Größe Föäer ©in@M ongeraösahligeii 7i@lfachen hiervon hat«, luf di®B©x Granälag© sind s»B* die bekannten iilystronxöhr®n g® -

tot aaoh bereits versacht» H.1Q Verstärkungswirkung yon Ls sf ze 1 tr öhr en dadurch zu steigezii, daß die B@grensu.ngs~

a,e# Lanfraumee miV-veys-Qiiiede» .großen Gleichspanw» :nptgf-n toss izisohl agt ;· wer si« n._f Di® au£.· fliege ..Weis® erreichbaren. Vrg! h. -sind |@do@ii ηϊοίιΐ, -derartige _t daß nicht eine

.LeistsngSYers^arkang'' wiirsgfenswertjbz:??, im Falle sehr kurzer .fellen notwendig er ε: ehe int*

Man ve^suehte farne: paeh sqhon die Verstärfcungs wirkong der- Rönrea dactarcä. 'ad vrrbesaearn, (äaß-msri d@n Begreu* sungSGlelctrodos des Lsafraamcs verseiii@d©nQ"&3,?iQhpotentiale aul'dxttoirte, i/vaixreni gieLonzeitif; clis beiden i i ^; _:aH(|' eteiöo· die :

M" gg#isse; Wahl, äex

Hoafe.fr©qaeßsi^snii^Ä n@eii-.eine ©alii .be.deutende.'.'JSrhöhung'.'

Vers-t'.är^;k:«jaig®wirkuag. ä@r lote;©.g@geiiti.ber¹. den.'bisher;-be' i£_:aiiiitea Aarifaia?äugen and 'EetriensbeuingLiiigen, erziehen

l di©

Spteaaaßtgfän βό g©«|äiüt.» .daß-wenig

öle q

Fe24s.tärfe©iiäaäer-ang@a aar eines' (estweefea·- fi aiär. negati¥©ii). SisMäagssinats ^ v,or.han:d©n sand-.derartig® sasätzlieli© B^einflussong' des¹;'Slekt^;O-.läßt ■adsh'.äi©. ie is tungsi ähigkeit- der'.Röhr©: we-1*·- -■ über ;a®s :.bialii©xig® Aa^msi3 ©^Miien«;

Die genaae üiitaf säeiiung 'dieser■ Teriiäl-tniase. bat· aber gleichseitig·...noch, eine- weitsxe. gxanäsätzliche und neae Erke-nhtnis geliefert, xiämli-eli, MiB bei entsprechender Beein» ^:£li,sa;;«::/: 5^r "1!;: K:i^I"":^t"^!riCo''":™'^i!.' r?^>i?h", an Ίΐι? Elektroden- gsleg-

te Spannungen' nur- .Leafwinkel· im öe exsielen Teichen Bällen-■ Laufwin&ei in der ■ Auf fass lang

vmt .ψ&ή% die; ,gtinstlgB.ten Vs 3-oiiä©:rii äaß- diese ftiMältaiaae in g weit tibe»tE^;©fi'@a w®Td©n könne».. weasa

ewählt

^· für ^vdie

keine' Steaerlei'staeg -®r

is^:t _o '%öra«säet-äung.· -f~ae^; ·#■©■ ,' wi©:söii©n.--gesagt^.siae .gewiss.® SaSe^s -Me^

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, ist eine Laiif die-St ύη-4- 4 begrsiiKt Nsircu- 6 ist 'äie- A

■8^;.-®-sges©-üi©ss-®a,.. Di© Bteme^löiataiig-vsix'.a- -döe .aehw-ingicreia 7 ta:r©& öä;©' KoppelB,©3älelf© 9 .a-ag©-.fö3art:_e Zar Auskopplung der '.■

■iV-®©iis^:eis'tromeiiexgi;©.dient d&e.jait t©m^:--Soiiwiiigkreis 3 ge ■■■-.'■■ ÜiS^:©ial®if©-.ΐο.« ■'^».'Eietfctrotoa^.'^. 3^4: and/5 -liegeW;-,.

©a \$©r ■■■^©•tt-erie·'',!!..,' -efeens^js-isM · äia-"_;Ksiii0#e.2, ;:uiil-v;(äie.^;'Aü:£fsfäg»^v

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**.■ .wift-.er-exeiitl'ie-ii., --eir-iolgf an äem &t®mBii„übt -ä äsrf.©igsBiem ,Hß©tefx®q'ö;®iist;aia£a©Ta:, g€ ^:eiiie s^rujaghai ö©x·'JeIaStl:Ek@.,'-d>-fet_e ;ti@©·© ^lMi©3rt -.sieh ^;'ateis, iia

lan von einem asf-p.ESjaglisla-Begati"?©.^ -Wert''(evea - ■. ;-weMg@r·· sega-tl?©'·■^er.t«;). ;za p-m:iti«e'n-'Werten· Bei ^: äes Öa^ges*;el2t©»''lia©i1iä^djag^.'ijetspiei:;i»l^ iß ä®% Steuer

2' äsa 3^".'|ie^';-Eti9fce.r«ner»taroa :gefer;ernst^wäk» ©r ifi äei Iisaffea-mmex·. .(swlseheii 5 i^ßö 4) -beieits. eine

fährt * Die Anagrang der Feldstärken in ύ®η sufeinanderfolgen= den Hoehfreqaenzkammsrn erfolgt treppenförraig in stets gleichem SiIUi₁-, in vorliegendem PsIX also einraal im Bereich der Elektrode 4» Ha tür gemäß ist dabei der Jiall "nicht ausgeschlossen, daß Hoohfreqaenskanuaern awischengesehaltet sind_s kai ivel^ehen gegenüber SIa ohbar kammern kein© Indexing d©r Feldstärk@ erfolgt*,

Bei dem gtzeiehneten treppaufor©igen Verlauf der feldstärke ist aagleäob ©r£inäungsg®jsi&8 ©in Lauf winkel in „der Gteuerkammer \?on 2Toö@r "eiaera gexedsahligen -Vie^Caehen ύόώ Τ

(2 m-1*) gewählt, wsdoxcii si^ii der grundsätali@h@ Voxteil exgi-fetj daß kein© elektronisch bedingten Steaerleistungen aufzabringea sind« Die «"beitsstreck« ist bei diesem Feldverlauf ebenfalls sit Torteil so zu. besessen, clsi der Laafwinkel in ihr 2T^sWe ein gersdashliges -Vielfaehes vojiT - {» pT } <=· beträgt· Diese ^fiähl l©s Lauf winkeis in der Arbeitskaiatner lie« fert ausamffi®n rait dS-em f,©geb®nen Feldirerlaaf die güns-tigsten ?erhältaisse für den Le-istiuagsentsug in dieser K.asmü.®T_e

In Fis«!? ist der FeIölverlauf einer anderen Auofülarungsfoxa der JSrfinäung g®s®igt_a b€i a@r nar an der Elektrode 3 eise Änderuiiß der feldstärke vorgaoehsn io1;_s während 3ie Feldstärken in Laafkammex und ArOeitsksnmer "einander gleich sind. In der £> teuer Kammer wird in dieses ^aIl wieäes im feinne der Erfindung sin Laafviakel von 2T©'ö,er ©iBern geradzahligen Vielfachen ¥onT - (2 isT ) «» gewählt _s wo<?uc©h. elsenso wie im AasführungsT&eispiel gemäß fi^«l isoina elektronisehe Steuer leistung erforderlieh ist« Im Arbeitsraum hiBgegen erhält man in diesea, Fall die günstigster. ?©i-li&ltnisss hlnsiontlieh Lei stungsentnahni® bei eines Lauf winkel > welcher f oder ein©ia un-

Vie2-2B®b@,a hiervon (2 η «= 1)% entspricht, Kaoh jfig-»4 findet ein /eldsbilrkesprung nur im Be iar Elektrode 4 stetig v,rahx®Rü "teuer- and Lauf kammer gleich« Peldatark© besitzen,, Ir diesem fall sind ζ αχ Errei-ο hung günstige toy ArbeitsverMXtnisse die Lanfwinkel so zu wählen» dsß der jusuf winkel in aer Steuerstrecke oder einem angeradzahligen Ti®Ifaehen vonIt - ( (2m- I)ItS) - ant spricht _f in der ^xb©its !fässer j if oder ein geradzahliges Viel faches vonTC - (2 ηK.) = "beträgt.

In allen fällen ist es_s wie sohon oben aasgeführt WOTdO₉ nicht notwendig» dien Lauf winkel genaa die Größe von ^fο der 2if oder eine© Vielfachen hiervon 2a geben, es genügt ~_s wenn dies© ,t'erte nur nälieruiigSTjeise oingeh®ilteni??@xä®nj so«= f®ra dis Abw&iöhangexi. τ©.τι genauen wert im allgemeinen nicht mehr als etwa « -V* sos sas ©las η _e

g Staditia dieser Verhältnisse hat ferner

ergafeen_s daß aaßer ä©n ölen genannten Größen ä@r Laufwinkel aaeli nooh Lauf winkel ira gusramienhang mit der ©rfindungsge säßen Beeinfloasung d©s Jülektronenstroas fe'esoncler® vorteilhaft angewendet warden können, die äer &leichtmg tg | s | genügenj, woTaei a ä©n Xsafwinkel in ä©r betreffenden iiaßimer bedeutet» Als /ursseln disser G-^eichung ergeben sich ann'ä « her ad die 'Vert® 3 _s 5 % 7 ο «.··. _s*s.sr_ai>_effi£

Bei einem Feld verlauf ₈ der etwa i@m in Fig„fe dar-= gestellten entsprisht» (je ein«-' sprunghafte Anderang der Feldstärke aa äes Elektroden 3 uud 4) werrien mit Vorteil Laufwinkelwerte dOr letztgenannten Oxöße sowohl für die als süv^oVi für -?.ie

Ein weiterer Faktor, durch den die Verstärkungseigea~ schaft der Röhre günetig beeinflußt werden kann, ist äurc!h den Laufwinkel in der Lauf kammer gegeben· Im Ginne der Erfindung wird diesem möglichst groß gewählt, deh» bis auf jenen optimalen ,"art gesteigert, bei dessen Überschreitung äureii Aufplatzen des t)lektronenstroms wegen des damit verbundenen .vLektronenverlasts wl-eder ein© Abnahias äer ;irkung eintritt.

Ein© ähnlich günstige ,Virkang, wie si® Si© Yexlängö rang der Xaiifkammer lait sieh bringt, läßt sieh auch daäurah. erJ3ie2©£j daß äi© LBiittammer der Röhre äur©h eine od@r mehrere Elektroden (2.,B* öittex- oder Loehblenden) cmtexteilt ist, die sar Erzeugang en^spro-ehendier Feldstärkefisprünge alt ge eigneten Spasnangea beaafsenlagt sind«

Darch die ©xfindungsgesäß erreichbare ?erb©see:rung der Leistungsfähigkeit der Röhre ist ®s in manahen Fällen mögliohg auf die Anordnung einer Isuffeammer überhaupt zu verzichten und tzotsdeia nach ©in® be-aehtenswert« Stärkung sa erzielen« Voraussetzung hierfür ist im nen# dsß der Laafwindel sowohl in der Steuer- als auch in der Arbeitskammer einem geradzahligen Vielfachen Yonftoder annähernd diesem vert entsprieiit aad ö@ß is Bsreioh d©x isteaextmd Arfeeitskasffler trennenden Elektrode «ine entspreehend© Änderung der Feldstärke vorhanden ist«,

Die veglassarig des Laafranms ist aa©h bei einer Röhr© möglich^ bei &ex die Laufwinkel a in Steuer- und Arbeitskammer der Bedingung tg | s S exakt o&er annähernd genügen and bei der ebenfalls ®ia entspreehender Sprung in der Feldstärk© an der Grenz© zwiseben Steuer- und Axfeeitsraum ¥©rgesehen ist«.

Auf eine besonder® LarfkaEsaer zwisehen Steuer«· und krbeitskammer kann aueii darm versichtet werden^ wenn &n der G-renze zwischen Cteues¹-» land Arbeitskammer kein ausgesprooh©=· lter ^elSapzung vorliegt, soferr. hierbei nor di^ Bedingung erfüllt ist_p öag der laafwink©j in äer ©inen Kammer einem geradsaiillgen ^ielfaohea voutSi-jad la äex anderen Kammer «ine« angeradzahligen ?ielfs©&©ß voA'C^oiiau. ©i©r an.näherad_uentspriGfcfc₈ wobei-@s im wesentlioiisß gleiehgiltig let, in welcn©r Kammer jeweils -öer geradzahlige tozw«, f ex' nngerfedzehlige \V©rt g® wühlt wird,

B©i allen besohriebenen Anordnungen ist es aaeh zulässig und iaoglioh, auf die Voafeesehleonigong der Elektronen in einer Torbss«hle«,nigtiingsstreck:e zu verzichten uad die Easeifest als erste ßegrenzungsfläch© des Staaerxaasies zu

Statt GleiehapaniiBuasen können f^ur Speisung der Slek aaoh seitlich veränderliche iäpannongen, insbesondere niederfrequente ','echselspanaon^en τ sr wendet

Claims

BU4&355

Pa tentaaspriiahe: _i

Ι» Laafseitxöhxe aus Erzeugung und Verstärkung sehr kurzer elektrischer ,Y@ll©n_s bei äer einzelnen, die Hochfrequenz-.kammern eiex Höhr« wie St euer kammer, La uf kammer _s Arbeitskammer feegrengenden Elektroden Gleichspannungen oäer zeitlich veränderliche Spansiaagenj, insbe§©nä@x@ niederfrequente titaQhselspannungen sagtftihrt weräeBj <la<3.H«h gekeoaseichnet^ daß die äen Elektroden sagefiihrten Spanniiiigeii so gewähit sind, &&& w₍e£iig- ^■frens im Bereich äer die Hoohfreqaenzkaiamexn Yoneiiiana®^ txea-nenden Elektroden Pelöstärkenäaderongen nur einss (entweder ΆΌίΤ positiven oö@r nur nsgatiwa) Ri©htangssifiaes voxhan4®|i sind.

2, Laufzeitröhre na eh Anspruch. Ij ä^äureii g® kennte löhnst •j&ßß die Längeadet äiaxeto. Elektroden begrenzten Gte&ar- and ArfeeU-tsksrajiei-fi der HÖiire s« go wählt sind, daß iaifideeten^ iß ©iner dieser Kammern. Agt La'ifwinis©! einem gergdzshligen Vielfachen vonToder annähernd dies®© wert entspricht» 5» Laufz@itröhre -ffi.it Steuer- und Arbeitsfeasamer und äszwisohenliegender i«@u.fk&mm®x na eh Anspruch 1 und 2, öadureh ge-SaB fiteaer— und Arb©itsfcsim@r s© "beinessea sind_s in beiden des Lsr.fwinkel einem gesadssliligeß ?ielf®eheii

©dar annäbexnä diesem veart eütsprioht und äaß di© öen Elektroden augefüirrteii 3oanniing©n so gewählt siad_s daß ä©r Dlefe» tronenstr©ffl sowoiil· ±ui Bereich der Elektrode zwischen Steaer- und LaufksjHiser als aueh im ßer@ieii d@x Elektrode zwischen und Arbeitskammer eiae Änderung seiner Besohleimigung oäer zögerung E

4« Laafseifc-'öLr© mit Steuer- n&ü Arbeitskammer und da swisehe«liegender LaufkaiBiser m&mh Anspraeh 1 und 2_} dadurch gekennzeichnet,, de β ö&r Leaf winkel in der Steuer kammer einem geradzahligen Vielfachen ¥on*iroä@r annähernd diesem «Vext a@r LaafwiBk©! in ö©s Ax&eitskamser eineji anger a äss hl igen Vielfachen von1t©ä@r anaaJaernsi diese» "ert entspricht and äie den Elektroden angeführten Spannungen s© gewählt sind _t

Oa^ tie Besohleöjii'gurⁱg oä@x Yerzögercmg des Slektronenstroaäs nar im Bereich der JSle&tsoSe zwisehen Steaex-»· anü Lsuf ksiffiaex ein© ^uaäerurjg erfährt ^ wäiirenfl im Bereich übt iSlektroue awis ahem Lauf- uuad Arbeit slammer praktisch "keine Änäeraßg Her Beschleunigung baw* ^oxzößerong ä©s Llektronenstroas auftritt 5» Laufiseitsblirc mit Steuer-» und ^rbeitskafflmer and daswiSG&enliegencl©r Laufkanaaex nsoh, «nspraoh 1 und 2, äaäur@h gekeim2®i©ha©t, daß fl@r ianfwiakel in der btsuerkaauaer einem ongeraäzahligen Vielfachen von IC ©der annulier ad äiss©m \7er* ιχη,ά der Lauf winkel ±u äex /irfeeitskaisaer einem geradzahligea vielfachen yo-n'Crtoier annähernd öi«a@r& f/ext entspricht uni daß die ä@n Elektroöen zugeführtes. Spannungen s© gewählt Saß die Besahleiiiaiguiig oü@x Verzögerung ies nur im Bereich d«r Ki.e£trod-@ z^issten !,sof- und eine Änderung erfahr"_t -wäteeaä ira Bereieii der TleiEtroö« sohsn S-t@tt@r~ und Laufkamiaer pralctiseh keine Änderung der Beschleunigung oder ^raxaögeraiis des elloktroEeastrems statt

6* Laufzeltrö.ire ait ^CJ teuer- imö ^ rbeifcs kammer xmß. swisoheiiliegenöe?¹ La \f kanmex naeii Anspruch 2 , dadurch zeichnet_? dsß öl® Grüße des LaufKinkels ^fla^w iß Stauer· Arfe©itskaiam©r ö^r rseäir.gung tg**« ©der ana&h®a:nö

V/ert entspricht und daß die den 21© fet roden zageführten Spannungen s© gewählt siiiä^ äeB der llektronenstrom sowohl iäi Bereich der Elektrode zwischen Steuer·=· and LaafkaauaeT als auch im B®x@ieh der Elektroden zwischen Lauf- unä Arbeit® kammer eine Änderung seiner Beschleunigung oder Verzögerung erfährt*

?» Laufzeitröhre nach eine® d©r Ansprüche 1 bis 6_S dadctreh ge&emzeiehrtet, äa@ ä©r Laufwinkel In 4er I^safkam mer mögliehst groß gewählt ist«

8* Laufseitröhxe na oh einem der Aaspxüehe 1 bist 7» dadurch, gekeimseiohnet, uaß äie Lauffea^ser der Röhre öux@h ein© oder m@h%®%® KL©fctrod€*n {z_eB* Gitter-"" oder L©tslifel©ndeii) unterteilt ist, die aweeke iindexung dar Feldstärke an ipannang gelegt sind»

9. Laufseitr öhre naeh Anspraeh 1 odtr/and 2_S dadurch -gefeennaeiohnet ₅ daß an die Steuer kammer a@f Röhre ©fone Zwi«= schensohaltiiiig einer Laafkaaaer die Arbeitskammer anschließt· 1Oe La of ε ei tr öhr© mit onmittelfeiaT an die Steuerte iww ansohli©genier Arljeitskamiaear aach Ansprach -9, datarch g©feäa=· geiohnatj daß ü®t Löaf^ia&el sowohl in ä©x Steuer- als auch in der Arbeitefeaoaer ein®®, geradsanligen Tielfachen/tOder annähernd diesem tfert entspricht and d®ß im -Bereich der St©a«r- «ad Arbeitsk^üiser trennenden Elektr^fie durch Zuführe» geeigneter Spsimtmg eine Anämxv.&g ä®x B@sehleaBigaiig oüer ?erzöge~ rung des JSlefctronenstroflss yexgesehen ist«

Ils Laufzeitröhr® mit unmittelbar an die 3teuerkammer @ßs<3hließ©ad©r Axbeits&aiaiaer nseii Ansprach 9? dsdwreh gekennzeichnet» dsiß die Größe des Lsafwififcels ^H®^m in Steuer- and

Arbeitakaauaex des? B@dingo.ng tg § = § oier annähernd "7ert -entspricht$ ana das äer #l®ktronenstr©si im Bereich. Steuer- anä Arbeitskammer trennenden Tille ktro-de durch ©in®

"Elektrode sugefüliirt© geeignet© Spannung ©ine Änderung ciileonifeUiig ouex fessögernag erfährt_β

12* laafseitröiare mit asjsittelfear aß tlie Steuer — ksrnmer aiosöhlieSend©! Arbaitskaramer naafci Anspruoii 9_? 4aäareh

isufwink^X in äer Steaerkaiaaer einem annähernd äi@s@m tVext u.nl

LsixfwiEkel in äer ArbeitskaismeE, einem angersdsahligen^l Vielfachen ToaT©ä©r aimähern^, diesem vVert entsprieht«

13* laafBeitröiir® mit onmittelfoar an äi® Steuer « ■te&mmx aßs©tilie£eiici©r Arleitsk®ipm@r aa@ii Anspraeh 9_S äadtoreii gsfeeniizeioSinet j d.si@ der" Lauf winkel in den Steuexkammer einea angeraäsaälig©ja Ti©lta©li@n vonT odes· smaiUaexno äi©s©m 'Vert and ü®t ieafwinkel in der Arbeitskammer eisern gexaizahligen Yielfaeh©n ■raiiToäer annlljeraö fii@s@s s»®rt entspricht»

14» IjS uf se it röhre aaot. einem öear Anspruch© 1 bis 13 _s öaäuxeh. gBkexmz^l&bmst _t daß dit i<athoöe ö@r Röhre selbst äi® eintrittselektxoä« ö@r fit©a@rk®öua©T bildet.

15* Laufzeitröhre a@ch einem d©5r Aaspriloh© 1 feis laäiarsh gekennzeichnet ₉ daß öie aohmngungskreise g«lvsnis©h «afgetrennt sind_s ata «lea übertritt äer aer einzelnen Elektr®- öe suß©führt@ji Q-leioiispsaiiung an einer anderen Elektrode zu verhindernο