EP0156004B1 - Wanderfeldröhre und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP0156004B1
EP0156004B1 EP84114709A EP84114709A EP0156004B1 EP 0156004 B1 EP0156004 B1 EP 0156004B1 EP 84114709 A EP84114709 A EP 84114709A EP 84114709 A EP84114709 A EP 84114709A EP 0156004 B1 EP0156004 B1 EP 0156004B1
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EP
European Patent Office
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delay line
wave tube
travelling
outer sheath
tube according
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EP84114709A
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EP0156004A1 (de
Inventor
Hinrich Dr. Rer. Nat. Dipl.-Phys Heynisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16—Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/24—Slow-wave structures, e.g. delay systems
    • H01J23/26—Helical slow-wave structures; Adjustment therefor

Definitions

  • the invention relates to a traveling wave tube according to the preamble of claim 1.
  • traveling wave tubes according to the preamble of claim 1 with a helical delay line are known for example from US-A-3 670 196.
  • the metal layer arranged on the outer surface serves to solder the delay line to the vacuum envelope.
  • the invention has for its object to provide a traveling wave tube of high power, the delay line is characterized by a large bandwidth and an increased RF field strength within the metal layer on the inner surface of the delay line.
  • the invention has the essential advantage that, by creating a (spiral) double-layer delay line, the inner layer of the delay line is shielded from its outer jacket in such a way that the RF field strength in the interior maintains relatively high values which cannot be reduced by the effect of the metallic outer wall.
  • a high wake-up efficiency is achieved between the electron beam and the electromagnetic wave with the best possible radial heat dissipation.
  • the technology used is relatively easy and inexpensive to control.
  • the figure shows the delay line of the traveling wave tube according to the invention schematically, partly in section and broken.
  • the 1 shows a delay line 1, which is arranged within a solid metallic vacuum envelope 4.
  • the vacuum envelope 4 is preferably made of copper.
  • the delay line 1 has the shape of a spiral.
  • the core 2 of the helix consists of insulator material, preferably of aluminum oxide ceramic.
  • the core 2 is covered on the outer and inner lateral surfaces with a metal layer 3, 3 ', which preferably consists of copper.
  • the inner metal layer 3 takes over the function as a delay line and the outer metal layer 3 ′ serves as a shield against the vacuum envelope 4. This increases an HF field within the inner metal layer 3, i. H. achieved at the location of the electron beam.
  • insulating layers 5 are provided, which preferably consist of aluminum oxide ceramic and ensure radial heat dissipation.
  • the HF coupling or decoupling takes place e.g. B. via a coaxial waveguide 7, the inner conductor 8 is attached to the outside of the coil in this embodiment and forms a galvanic connection to the inner metal layer 3.
  • the inner conductor 8 can also be contacted only with the inner metal layer 3.

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  • Microwave Tubes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wanderfeldröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Wanderfeldröhren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mit einer wendelartigen Verzögerungsleitung sind beispielsweise aus der US-A-3 670 196 bekannt. Bei diesen Wanderfeldröhren dient die auf der Außenmantelfläche angeordnete Metallschicht zum Verlöten der Verzögerungsleitung mit der Vakuumhülle.
  • Es ist auch bereits bekannt, die Vakuumhülle und die Verzögerungsleitung aus Kupfer herzustellen und diese Teile mit den Halterungsstäben aus dielektrischem Material, z. B. aus Berylliumoxid, zu verlöten (DE-A-2 838 515).
  • In der US-A-3 519 964 wird u. a. Aluminiumoxid als Isoliermaterial für Verzögerungsleitungen empfohlen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wanderfeldröhre hoher Leistung zu schaffen, deren Verzögerungsleitung sich durch große Bandbreite und eine erhöhte HF-Feldstärke innerhalb der Metallschicht auf der Innenmantelfläche der Verzögerungsleitung auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch durch eine Wanderfeldröhre mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche 2 bis 6.
  • Die Erfindung weist den wesentlichen Vorteil auf, daß man durch die Schaffung einer (wendelartigen) Doppel-schicht-Verzögerungsleitung erreicht, daß die innere Schicht der Verzögerungsleitung gegen deren Außenmantel derart abgeschirmt ist, daß die HF-Feldstärke im Innenraum relativ hohe Werte beibehält, die durch die Wirkung oer metalliscnen Außenwand nicht reduziert werden kann. Es wird ein hoher Weckselwirkungsgrad zwischen Elektronenstrahl und elektromagnetischer Welle erzeilt bei bestmöglicher radialer Wärmeabführung. Die angewandte Technologie ist relativ gut und kostengünstig beherrschbar.
  • Es kann auch zweckmäßig sein, ein Mehrschichtsystem vorzusehen, welches mindestens eine weitere, gegen die bisher genannten isolierte Metällschicht enthält, um den Effekt noch zu erhöhen.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles weiter erläutert. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind in der Figur unbezeichnet oder weggelassen.
  • Die Figur zeigt die Verzögerungsleitung der erfindungsgemäßen Wanderfeldröhre Schematisch, teilweise im Schnitt und gebrochen.
  • In FIG 1 ist eine Verzögerungsleitung 1 dargestellt, die innerhalb einer massiven metallischen Vakuumhülle 4 angeordnet ist. Die Vakuumhülle 4 besteht vorzugsweise aus Kupfer. Die Verzögerungsleitung 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel die Gestalt einer Wendel auf. Der Kern 2 der Wendel besteht aus Isolatormaterial, vorzugsweise aus Aluminiumoxidkeramik. Auf den Außen- und Innenmantelflächen ist der Kern 2 mit einer Metallschicht 3, 3' bedeckt, die vorzugsweise aus Kupfer besteht. Die innere Metallschicht 3 übernimmt dabei die Funktion als Verzögerungsleitung und die äußere Metallschicht 3'dient als Abschirmung gegen die Vakuumhülle 4. Damit wird eine HF-Felderhöhung innerhalb der inneren Metallschicht 3, d. h. am Ort des Elektronenstrahls erzielt. Zwischen der Metallschicht 3', welche die Außenmantelfläche der Verzögerungsleitung 1 bildet, und der Vakuumhülle 4 sind Isolierschichten 5 vorgesehen, die vorzugsweise aus Aluminiumoxidkeramik bestehen und für eine radiale Wärmeableitung sorgen. Die HF-Ein- bzw. Auskopplung erfolgt z. B. über einen koaxialen Wellenleiter 7, dessen Innenleiter 8 in diesem Ausführungsbeispiel an die Außenseite der Wendel angebracht ist und eine galvanische Verbindung zur inneren Metallschicht 3 bildet. Der Innenleiter 8 kann jedoch auch nur mit der inneren Metallschicht 3 kontaktiert sein.

Claims (6)

1. Wanderfeldröhre mit einer zwischen einem Elektronenstrahlerzeugungssystem und einem Elektronenstrahlauffänger innerhalb einer massiven metallischen Vakuumhülle angeordneten Verzögerungsleitung in Form einer Wendel oder einer Ring-Steg-Leitung, wobei die Verzögerungsleitung aus einem Kern aus Isoliermaterial mit einer Innen- und einer Außenmantelfläche und aus Metallschichten besteht, die auf die Innen- bzw. die Außenmantelflächen des Kernes aufgebrachte sind, und wobei die auf die Außenmantelfläche aufgebrachte Metallschicht in gut wärmeleitendem Kontakt zur Vakuumhülle steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die Metallschicht (3) einschließenden Außenmantelfläche der Verzögerungsleitung (1) und der Vakuumhülle (4) eine Isolierschicht (5) angeordnet ist.
2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vakuumhülle und der Verzögerungsleitung in der Isolierschicht mindestens eine weitere gegen die Metallschichten (3) isolierte Metallschicht vorgesehen und dadurch ein Mehrschichtensystem gebildet ist.
3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) aus Aluminiumoxidkeramik besteht.
4. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichten (3) aus Kupfer bestehen.
5. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (5) aus Aluminiumoxidkeramik besteht.
6. Verfahren zum Herstellen einer Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kern (2) der Verzögerungsleitung (1) ein Rohr aus Isoliermaterial auf seiner Innen- und Außenmantelfläche mit einer Metallschicht (3) überzogen mit einer Isolierschicht (5) umgeben wird und wobei die Konturen der Verzögerungsleitung (1) mittels Fräs- oder Schleiftechnologie hergestellt werden und daß die Verzögerungsleitung (1) anschließend und in die metallische Vakuumhülle (4) eingelötet wird.
EP84114709A 1984-02-28 1984-12-04 Wanderfeldröhre und Verfahren zu deren Herstellung Expired EP0156004B1 (de)

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DE3407206 1984-02-28

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EP0156004A1 EP0156004A1 (de) 1985-10-02
EP0156004B1 true EP0156004B1 (de) 1989-03-08

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