FR2925758A1

FR2925758A1 - RESONANT CAVITY ELECTRONIC TUBE

Info

Publication number: FR2925758A1
Application number: FR0709039A
Authority: FR
Inventors: Christian Robert; Thierry Dumond; Gilles Gallet
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-26
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: WO2009083540A1; FR2925758B1

Abstract

L'invention concerne un tube électronique à cavité résonnante destiné à amplifier un signal haute fréquence par exemple utilisé pour la télévision ou la radio. Le tube comprend un canon à électrons (1), une anode (5), une cavité résonnante et un collecteur. Le canon à électrons (1) génère un faisceau d'électrons focalisé par l'anode (5) vers la cavité résonnante convertissant une partie de l'énergie contenue dans le faisceau d'électrons en énergie radiofréquence. Le canon à électrons (1) comprend une cathode (2) émettant le faisceau d'électrons et une grille (4) permettant de moduler le faisceau d'électrons au moyen d'un signal radiofréquence appliqué entre la cathode (2) et la grille (4). Pour protéger la grille (4) d'un champ électrique intense généré entre la grille (4) et l'anode (5) le tube comprend en outre un écran (20) polarisé situé entre la grille (4) et l'anode (5).The invention relates to a resonant cavity electron tube for amplifying a high frequency signal, for example used for television or radio. The tube comprises an electron gun (1), an anode (5), a resonant cavity and a collector. The electron gun (1) generates an electron beam focused by the anode (5) to the resonant cavity converting part of the energy contained in the electron beam into radio frequency energy. The electron gun (1) comprises a cathode (2) emitting the electron beam and a gate (4) for modulating the electron beam by means of a radiofrequency signal applied between the cathode (2) and the gate (4). To protect the gate (4) from an intense electric field generated between the gate (4) and the anode (5) the tube further comprises a screen (20) polarized between the gate (4) and the anode ( 5).

Description

Tube électronique à cavité résonnante L'invention concerne un tube électronique à cavité résonnante destiné à amplifier un signal haute fréquence, par exemple pour des applications scientifiques. The invention relates to a resonant cavity electron tube for amplifying a high frequency signal, for example for scientific applications.

L'invention sera décrite en rapport à un tube à sortie inductive bien connu dans la littérature anglo-saxonne sous le nom d'IOT (Inductive Output Tube). Plus précisément, un tel tube comporte dans une enceinte à vide un canon générant un faisceau d'électrons traversant une anode et un espace d'interaction avant d'atteindre un collecteur. L'espace d'interaction est situé dans une cavité résonnante. Un signal d'entrée introduit au niveau du canon à électrons est amplifié au niveau de la cavité résonnante. Les tubes à sortie inductive sont notamment utilisés comme dernier étage d'amplification d'un signal radiofréquence, la sortie du tube étant connectée à une charge comme par exemple une cavité accélératrice. The invention will be described in relation to an inductive output tube well known in the English literature as the IOT (Inductive Output Tube). More specifically, such a tube comprises in a vacuum chamber a gun generating an electron beam passing through an anode and an interaction space before reaching a collector. The interaction space is located in a resonant cavity. An input signal introduced at the electron gun is amplified at the resonant cavity. Inductive output tubes are used in particular as the last amplification stage of a radiofrequency signal, the output of the tube being connected to a load such as an accelerating cavity.

Le canon à électrons comporte une cathode et une grille de commande entre lesquelles est appliqué un signal radiofréquence à amplifier qui module l'énergie du faisceau d'électrons. Dans l'espace d'interaction, l'énergie cinétique du faisceau d'électrons est convertie en onde électromagnétique dans la cavité résonnante. La proximité de la grille de commande et de l'anode limite la différence de potentiel appliquée entre ces deux éléments, donc la vitesse du faisceau d'électrons et par voie de conséquence la puissance de sortie du tube électronique. The electron gun comprises a cathode and a control gate between which is applied a radio frequency signal to be amplified which modulates the energy of the electron beam. In the interaction space, the kinetic energy of the electron beam is converted into an electromagnetic wave in the resonant cavity. The proximity of the control gate and the anode limits the potential difference applied between these two elements, therefore the speed of the electron beam and consequently the output power of the electron tube.

L'invention vise à augmenter la différence de potentiel appliquée entre la grille de commande et l'anode tout en protégeant la grille de commande d'un champ électrique généré par une différence de potentiel entre l'anode et la grille. A cet effet, l'invention a pour objet un tube électronique comprenant un canon à électrons, une anode, une cavité résonnante et un collecteur, le canon à électrons générant un faisceau d'électrons focalisé par l'anode vers la cavité résonnante convertissant une partie de l'énergie contenue dans le faisceau d'électrons en énergie radiofréquence, le collecteur recevant la plus grande partie des électrons du faisceau en aval de la cavité résonnante, le canon à électrons comprenant une cathode émettant le faisceau d'électrons et une grille permettant de moduler le faisceau d'électrons au moyen d'un signal radiofréquence appliqué entre la cathode et la grille, caractérisé en ce que le tube comprend en outre un écran polarisé situé entre la grille et l'anode. The invention aims to increase the potential difference applied between the control gate and the anode while protecting the control gate of an electric field generated by a potential difference between the anode and the gate. To this end, the invention relates to an electron tube comprising an electron gun, an anode, a resonant cavity and a collector, the electron gun generating an electron beam focused by the anode to the resonant cavity converting a part of the energy contained in the electron beam in radiofrequency energy, the collector receiving the greater part of the electrons of the beam downstream of the resonant cavity, the electron gun comprising a cathode emitting the electron beam and a grating device for modulating the electron beam by means of a radiofrequency signal applied between the cathode and the gate, characterized in that the tube further comprises a polarized screen located between the gate and the anode.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente un tube à sortie inductive ; ~o la figure 2 représente un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel un écran et une grille sont au même potentiel ; la figure 3 représente un second mode de réalisation de l'invention dans lequel un écran et une grille sont isolés ; les figures 4a et 4b représentent une première variante de 15 réalisation de l'écran ; les figures 5a et 5b représentent une seconde variante de réalisation de l'écran. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. 20 Le tube électronique, représenté figure 1, possède un faisceau électronique axial et utilise en entrée le principe de la modulation d'amplitude comme dans les tubes classiques à grille et en sortie la structure axiale des tubes à modulation de vitesse comme dans les klystrons. 25 Plus précisément, le tube comporte successivement un canon à électrons 1 construit autour d'un axe de révolution XX' et, le long de l'axe, une anode 5 ayant la forme d'un bec qui débouche dans un espace d'interaction 6 d'une cavité résonnante 7 de sortie, l'espace d'interaction 6 étant délimité par un second bec d'interaction 8 qui fait face au premier, puis 30 un collecteur 15. Les deux becs 5 et 8 sont en vis à vis. Le bec d'interaction 8 et le collecteur 15 sont montés de par et d'autre d'une collerette 18. Le canon à électrons 1 comporte une cathode 2, son filament de chauffage 3 et une grille 4. L'espace cathode 2/grille 4 forme le circuit d'entrée du tube et l'acheminement du signal d'entrée E au circuit d'entrée du 35 tube se fait généralement par une cavité coaxiale résonnante d'entrée 9 couplée à l'espace cathode/grille. Le signal d'entrée E à amplifier est introduit dans la cavité 9 à l'aide de moyens de couplage direct dans l'exemple décrit. Ce signal d'entrée E est fourni par des moyens extérieurs au tube incluant généralement un préamplificateur (non représenté sur la figure 1). The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description of an embodiment given by way of example, a description illustrated by the accompanying drawing in which: FIG. 1 represents an inductive output tube ; ~ o Figure 2 represents a first embodiment of the invention in which a screen and a grid are at the same potential; FIG. 3 represents a second embodiment of the invention in which a screen and a gate are isolated; Figures 4a and 4b show a first embodiment of the screen; Figures 5a and 5b show a second embodiment of the screen. For the sake of clarity, the same elements will bear the same references in the different figures. The electron tube, shown in FIG. 1, has an axial electron beam and uses as input the principle of amplitude modulation as in the conventional grid tubes and at the output the axial structure of the velocity modulated tubes as in the klystrons. More precisely, the tube comprises successively an electron gun 1 built around an axis of revolution XX 'and, along the axis, an anode 5 having the shape of a spout which opens into an interaction space 6 of a resonant cavity 7 output, the interaction space 6 being delimited by a second interaction nozzle 8 which faces the first, then a manifold 15. The two spouts 5 and 8 are opposite . The interaction nozzle 8 and the collector 15 are mounted on each other with a flange 18. The electron gun 1 comprises a cathode 2, its heating filament 3 and a gate 4. The cathode space 2 / Grid 4 forms the tube input circuit and the routing of the input signal E to the tube input circuit is generally through a resonant input coaxial cavity 9 coupled to the cathode / gate space. The input signal E to be amplified is introduced into the cavity 9 by means of direct coupling means in the example described. This input signal E is provided by means outside the tube generally including a preamplifier (not shown in Figure 1).

La grille 4 et la cathode 2 sont portées à des hautes tensions continues négatives et les électrons émis par la cathode émergent de la grille 4 sous forme d'un faisceau 10 en paquets déjà modulé en densité par le signal d'entrée E. Le faisceau 10 est longitudinal d'axe XX'. Les électrons du faisceau 10 attirés et focalisés par l'anode 5 pénètrent dans la cavité de sortie 7 et traversent l'espace d'interaction 6 où ils se couplent au champ électromagnétique de la cavité résonnante 7. De cette cavité de sortie 7 un signal de sortie S, de puissance bien supérieure à celle du signal d'entrée E, peut être extrait. Les électrons ayant cédé une grande partie de leur énergie sont ensuite recueillis par les parois du collecteur 15. L'anode 5 est généralement portée à la masse. La cavité coaxiale d'entrée 9, formée de deux cylindres 90, 91 conducteurs coaxiaux, est généralement pourvue d'un dispositif 11 de réglage de sa fréquence de résonance, par exemple de type piston dont la position est réglable. Pour des raisons de sécurité et pour découpler le préamplificateur de la haute tension, cette cavité coaxiale d'entrée 9 est portée à la masse électrique. Un condensateur de découplage Cl assure un isolement électrique, du point de vue continu, entre le cylindre intérieur 90 et la cathode 2 et un autre condensateur de découplage C2 assure un isolement électrique entre le cylindre extérieur 91 et la grille de modulation 4. The gate 4 and the cathode 2 are brought to high negative DC voltages and the electrons emitted by the cathode emerge from the gate 4 in the form of a packet beam 10 already modulated in density by the input signal E. The beam 10 is longitudinal axis XX '. The electrons of the beam 10 attracted and focused by the anode 5 penetrate into the output cavity 7 and pass through the interaction space 6 where they couple to the electromagnetic field of the resonant cavity 7. From this output cavity 7 a signal output S, much higher power than that of the input signal E, can be extracted. The electrons having yielded a large part of their energy are then collected by the walls of the collector 15. The anode 5 is generally brought to the ground. The coaxial input cavity 9, formed of two cylinders 90, 91 coaxial conductors, is generally provided with a device 11 for adjusting its resonance frequency, for example of the piston type whose position is adjustable. For safety reasons and to decouple the preamplifier from the high voltage, this input coaxial cavity 9 is brought to the electrical ground. A decoupling capacitor C1 provides electrical isolation, from a continuous point of view, between the inner cylinder 90 and the cathode 2 and another decoupling capacitor C2 provides electrical isolation between the outer cylinder 91 and the modulation gate 4.

Ces condensateurs Cl, C2 peuvent être réalisés par des feuilles isolantes serrées entre respectivement un cylindre 90, 91 de cavité et une pièce cylindrique 13, 16 connectée à l'électrode respective 2, 4. Dans cette application les hautes tensions sont de l'ordre de quelques dizaines de kilovolts, la cathode étant moins négative que la grille. These capacitors C1, C2 can be made by tight insulating sheets respectively between a cavity cylinder 90, 91 and a cylindrical part 13, 16 connected to the respective electrode 2, 4. In this application the high voltages are of the order a few tens of kilovolts, the cathode being less negative than the grid.

Le signal de sortie S amplifié en puissance par rapport au signal d'entrée E est extrait de la cavité de sortie 7 par couplage par exemple capacitif ou selfique. Sur la figure 1 c'est un couplage inductif qui est représenté sous la forme d'un conducteur 12 qui définit une boucle dans la cavité de sortie 7. Il est transmis à un dispositif utilisateur tel qu'une antenne (non représentée). The output signal S amplified in power with respect to the input signal E is extracted from the output cavity 7 by coupling, for example capacitive or inductive. In FIG. 1 it is an inductive coupling which is represented in the form of a conductor 12 which defines a loop in the output cavity 7. It is transmitted to a user device such as an antenna (not shown).

Lorsque la fréquence d'utilisation du tube électronique dépasse 1 GHz, le volume de la cavité résonnante 7 est petit, et cette dernière peut donc être brasée avec le tube et fera partie intégrante de celui-ci. L'étanchéité est assurée par une rondelle diélectrique 14, situé au niveau du couplage de sortie radiofréquence où l'on prélève le signal S. Le collecteur 15 peut comporter plusieurs électrodes portées à différents potentiels. Cette structure de collecteur 15 comportant plusieurs électrodes est appelée collecteur déprimé. Ces différentes électrodes ont pour but de ralentir les électrons avant qu'ils ne frappent les parois des électrodes. Ainsi la chaleur dissipée dans le collecteur 15 est moindre et le rendement du tube électronique augmente. When the frequency of use of the electron tube exceeds 1 GHz, the volume of the resonant cavity 7 is small, and the latter can therefore be brazed with the tube and will be an integral part thereof. Sealing is provided by a dielectric washer 14, located at the radiofrequency output coupling where the signal S is taken. The collector 15 may comprise several electrodes carried at different potentials. This collector structure 15 having several electrodes is called depressed collector. These different electrodes are intended to slow the electrons before they hit the walls of the electrodes. Thus the heat dissipated in the collector 15 is less and the efficiency of the electron tube increases.

La figure 2 représente en partie le tube à sortie inductive de la figure 1. Seuls le canon à électrons 1 et l'anode 5 sont représentés. Le canon à électrons 1 comprend la cathode 2 et la grille 4, par exemple réalisée en graphite pyrolitique afin d'assurer une bonne tenue en température de la grille 4. En effet, au voisinage de la cathode 2, la grille 4 peut atteindre une température supérieure à 900°C. Selon l'invention, le tube comprend un écran 20 polarisé et situé entre la grille 4 et l'anode 5. Afin de bien maîtriser le potentiel de l'écran 20, il est préférable de disposer l'écran 20 à distance de la grille 4 pour éviter tout contact avec celle-ci. Une distance entre la grille 4 et l'écran 20 de l'ordre de l mm convient pour un tube de forte puissance pouvant dépasser les 1000 kW. Dans le mode de réalisation représenté figure 2, l'écran 20 et la grille 4 sont au même potentiel. La fonction de l'écran 20 est de protéger la grille 4 du champ électrique intense régnant entre la grille 4 et l'anode 5. L'écran 20 peut être réalisé comme la grille 4 en graphite pyrolitique pour une bonne tenue en température. On peut également réaliser la grille en matériau métallique pour améliorer sa tenue au champ électrique. En cas de formation d'arcs électriques entre l'écran 20 et l'anode 5, un matériau métallique résiste mieux que le graphite pyrolitique à la surface duquel des particules peuvent plus facilement s'arracher que sur un matériau métallique. On peut par exemple réaliser l'écran 20 en acier inoxydable que l'on peut polir de façon beaucoup plus fine que le graphite pyrolitique et ainsi limiter toute aspérité en surface de l'écran 20. Le polissage du graphite pyrolitique ne peut pas être réalisé de façon aussi fine du fait de sa structure lamellaire. En effet, de telles aspérités de surface peuvent entraîner la formation d'arcs électriques avec l'anode 5. Autrement, dit, le matériau métallique de l'écran 20 permet de limiter la formation d'arcs électriques avec l'anode 5 et de limiter les conséquences, notamment arrachement de matière à la surface de l'écran 20, de la formation de ces arcs. Cette réalisation d'une grille 4 en graphite et d'un écran 20 métallique revient fonctionnellement à une grille dont le centre serait réalisé en graphite et dont la périphérie serait métallique. Une telle grille bi-matériau est extrêmement difficile à réaliser du fait d'une jonction entre les deux matériaux soumise en fonctionnement à de très hautes températures. L'invention permet de simplifier une telle grille en déportant la jonction entre le graphite et le matériau métallique à bonne distance du faisceau d'électrons 10 généré par la cathode 2. Figure 2 shows in part the inductive output tube of Figure 1. Only the electron gun 1 and the anode 5 are shown. The electron gun 1 comprises the cathode 2 and the gate 4, for example made of pyrolytic graphite in order to ensure a good temperature resistance of the gate 4. Indeed, in the vicinity of the cathode 2, the gate 4 can reach a temperature above 900 ° C. According to the invention, the tube comprises a screen 20 polarized and located between the gate 4 and the anode 5. In order to properly control the potential of the screen 20, it is preferable to have the screen 20 at a distance from the gate 4 to avoid any contact with it. A distance between the grid 4 and the screen 20 of the order of 1 mm is suitable for a high power tube that may exceed 1000 kW. In the embodiment shown in FIG. 2, the screen 20 and the gate 4 are at the same potential. The function of the screen 20 is to protect the gate 4 from the intense electric field prevailing between the gate 4 and the anode 5. The screen 20 can be made as the grid 4 in pyrolitic graphite for good temperature resistance. It is also possible to make the grid of metallic material to improve its resistance to the electric field. In case of arcing between screen 20 and anode 5, a metal material withstands better than pyrolytic graphite on the surface of which particles can more easily tear than on a metallic material. For example, the stainless steel screen 20 can be made which can be polished much finer than the pyrolytic graphite and thus limit any roughness on the surface of the screen 20. The polishing of the pyrolytic graphite can not be carried out so fine because of its lamellar structure. Indeed, such surface asperities can cause arcing with the anode 5. Otherwise, the metal material of the screen 20 can limit the formation of arcing with the anode 5 and to limit the consequences, in particular tearing of material on the surface of the screen 20, from the formation of these arcs. This embodiment of a grid 4 in graphite and a metal screen 20 functionally returns to a grid whose center would be made of graphite and whose periphery would be metallic. Such a bi-material grid is extremely difficult to achieve because of a junction between the two materials subjected to operation at very high temperatures. The invention makes it possible to simplify such a grid by deporting the junction between the graphite and the metallic material at a good distance from the electron beam 10 generated by the cathode 2.

La grille 4 et l'écran 20 ont tous deux sensiblement une même forme de révolution autour de l'axe XX'. La grille 4 et l'écran 20 ont une épaisseur fine en regard de leurs autres dimensions. Dans une zone traversée par le faisceau d'électrons 10, la grille 4 et l'écran 20 ont une forme de cuvette, respectivement 21 et 22, dont le creux est orienté vers l'anode 5. The grid 4 and the screen 20 both have substantially the same form of revolution around the axis XX '. The grid 4 and the screen 20 have a thin thickness compared to their other dimensions. In a zone through which the electron beam 10 passes, the grid 4 and the screen 20 have a bowl-like shape, respectively 21 and 22, whose recess is oriented towards the anode 5.

A l'extérieur des cuvettes 21 et 22 en s'éloignant de l'axe XX', la grille 4 et l'écran 20 se prolongent par une partie plane, respectivement 23 et 24, sensiblement perpendiculaire à l'axe XX', puis par une partie sensiblement cylindrique d'axe XX', respectivement 25 et 26 pour s'accrocher sur une embase 27 assurant à la fois la jonction entre la grille 4 et l'écran 20 et la fixation de ces deux éléments sur une structure porteuse du tube. La jonction entre la grille 4 et l'écran 20 permet de mettre ces deux éléments au même potentiel. De nombreux aciers inoxydables sont amagnétiques du fait de leur structure austénitique. Il est également possible de réaliser l'écran 20 en matériau magnétique comme par exemple un alliage de fer, de nickel et de cobalt couramment appelé Fenico pour fer-nickel-cobalt. En plus des propriétés déjà énumérées plus haut, un matériau magnétique permet de faire écran au champ magnétique au voisinage de la cathode 2 et ainsi de mieux focaliser le faisceau d'électrons 10.35 La figure 3 représente les mêmes éléments que ceux représentés figure 2 à savoir, la cathode 2, la grille 4, l'écran 20 et l'anode 5. A la différence de la figure 2, sur la figure 3, la grille 4 et l'écran 20 possèdent chacun leur embase distincte, respectivement 31 et 32. Ces deux embases permettent de porter la grille 4 et l'écran 20 à des potentiels différents. L'écran 20 forme alors une électrode supplémentaire permettant de contrôler le faisceau d'électrons. Outside the cuvettes 21 and 22 away from the axis XX ', the grid 4 and the screen 20 are extended by a flat portion, respectively 23 and 24, substantially perpendicular to the axis XX', then by a substantially cylindrical portion of axis XX ', respectively 25 and 26 to hook on a base 27 providing both the junction between the grid 4 and the screen 20 and the attachment of these two elements on a bearing structure of the tube. The junction between the grid 4 and the screen 20 makes it possible to put these two elements at the same potential. Many stainless steels are non-magnetic due to their austenitic structure. It is also possible to make the screen 20 of magnetic material such as an alloy of iron, nickel and cobalt commonly called Fenico for iron-nickel-cobalt. In addition to the properties already listed above, a magnetic material makes it possible to shield the magnetic field in the vicinity of the cathode 2 and thus to better focus the electron beam 10.35 FIG. 3 represents the same elements as those represented in FIG. , the cathode 2, the gate 4, the screen 20 and the anode 5. Unlike FIG. 2, in FIG. 3, the gate 4 and the screen 20 each have their distinct base, respectively 31 and 32. These two bases make it possible to carry the grid 4 and the screen 20 at different potentials. The screen 20 then forms an additional electrode for controlling the electron beam.

Les figures 4a et 4b représente une première variante de l'écran 20 pouvant être mise en oeuvre dans les deux modes de réalisations représentés aux figures 2 et 3. La figure 4a est une vue de face en coupe dans un plan contenant l'axe XX' et la figure 4b, est une vue de dessus dans un plan perpendiculaire à l'axe XX'. L'écran 20 comporte une ouverture 35 autour de son centre C et une partie pleine 36 en périphérie de l'ouverture 35. Le centre C correspond à l'intersection de l'écran 20 et de l'axe XX'. L'ouverture 35 correspond sensiblement à la cuvette 22 et la partie pleine 36 correspond sensiblement à la partie plane 24. L'anode 5 est de révolution autour de l'axe XX'. Elle comporte une ouverture conique 38 centrée sur l'axe XX' et une protubérance annulaire 39 située autour de l'ouverture conique 38 du coté du canon à électrons 1. La partie pleine 36 de l'écran 20 s'étend entre la grille 4 et la protubérance 39 de l'anode 5. La partie pleine 36 permet de faire écran entre l'anode 5 et la grille 4 là où l'anode 5 est la plus proche de la grille 4 pour éviter que dans cette zone, la grille soit directement soumise au champ électrique généré entre l'anode 5 et la grille 4. En pratique la partie pleine 36 s'étend en partie dans la cuvette 22 et en partie dans la partie sensiblement cylindrique 26. La partie pleine 36 permet également de remplir une fonction de wehnelt afin de contribuer à la focalisation du faisceau d'électrons 10. Dans la première variante de l'écran 20, représentée sur les figures 4a et 4b, l'ouverture 35 est complètement ouverte et dans la seconde variante représentée sur les figures 5a et 5b, l'ouverture 35 comporte plusieurs barreaux circulaires 40 concentriques et plusieurs barreaux radiaux 41 solidaires de la partie pleine 36 et des barreaux circulaires 40. Comme pour les figures 4a et 4b, la figure 5a est une vue de face en coupe dans un plan contenant l'axe XX' et la figure 5b, est une vue de dessus dans un plan perpendiculaire à l'axe XX'. Les barreaux circulaires 40 sont par exemple disposés à intervalle régulier. Cette variante de l'écran 20 comportant des barreaux est surtout utile lorsque la grille 4 et l'écran 20 sont à des potentiels différents. Les barreaux assurent ainsi un contrôle homogène du faisceau 10 sur toute la surface de l'ouverture 35. FIGS. 4a and 4b show a first variant of the screen 20 that can be implemented in the two embodiments shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 4a is a front view in section in a plane containing the axis XX and FIG. 4b is a view from above in a plane perpendicular to the axis XX '. The screen 20 has an opening 35 around its center C and a solid portion 36 at the periphery of the opening 35. The center C corresponds to the intersection of the screen 20 and the axis XX '. The opening 35 corresponds substantially to the bowl 22 and the solid portion 36 substantially corresponds to the flat portion 24. The anode 5 is of revolution about the axis XX '. It comprises a conical opening 38 centered on the axis XX 'and an annular protuberance 39 located around the conical opening 38 on the side of the electron gun 1. The solid portion 36 of the screen 20 extends between the grid 4 and the protuberance 39 of the anode 5. The solid portion 36 makes it possible to screen between the anode 5 and the gate 4 where the anode 5 is closest to the gate 4 to prevent the gate from being in this zone. is directly subjected to the electric field generated between the anode 5 and the gate 4. In practice the solid portion 36 extends in part in the bowl 22 and partly in the substantially cylindrical portion 26. The solid portion 36 also allows to fill a function wehnelt to contribute to the focusing of the electron beam 10. In the first variant of the screen 20, shown in Figures 4a and 4b, the opening 35 is completely open and in the second embodiment shown on the Figures 5a and 5b, the opening 35 comprises a plurality of concentric circular bars 40 and a plurality of radial bars 41 integral with the solid part 36 and circular bars 40. As for FIGS. 4a and 4b, FIG. 5a is a front view in section in a plane containing the axis XX and FIG. 5b is a view from above in a plane perpendicular to the axis XX '. The circular bars 40 are for example arranged at regular intervals. This variant of the screen 20 having bars is especially useful when the grid 4 and the screen 20 are at different potentials. The bars thus ensure homogeneous control of the beam 10 over the entire surface of the opening 35.

Claims

An electron gun comprising an electron gun (1), an anode (5), a resonant cavity (7) and a collector (15), the electron gun (1) generating an electron beam (10) focused by the anode (5) to the resonant cavity (7) converting a portion of the energy contained in the electron beam (10) into radiofrequency energy, the collector (15) receiving most of the electrons of the beam (10). ) downstream of the resonant cavity (7), the electron gun (1) comprising a cathode (2) emitting the electron beam (10) and a gate (4) for modulating the electron beam (10) by means of a radiofrequency signal applied between the cathode (2) and the gate (4), characterized in that the tube further comprises a screen (20) polarized between the gate (4) and the anode (5) .

2. An electron tube according to claim 1, characterized in that the screen (20) is made of pyrolytic graphite.

3. Electronic tube according to claim 1, characterized in that the screen (20) is made of metallic material. 20

4. An electron tube according to claim 3, characterized in that the metallic material is magnetic.

5. Electronic tube according to one of the preceding claims, characterized in that the screen (20) and the gate (4) are at the same potential.

6. Electronic tube according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the screen (20) and the gate (4) are at different potentials. 30

7. An electron tube according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the electron beam (10) extends along an axis (XX '), in that the screen (20) is of revolution around the axis (XX ') and in that the screen (20) has an opening (35) around its center C and a solid part (36) at the periphery of the opening (35). 25

8. Electronic tube according to claim 7, characterized in that the opening (35) comprises a plurality of concentric circular bars (40) and a plurality of radial bars (41) integral with the solid portion (36) and circular bars (40).

9. Electronic tube according to claim 8, characterized in that the circular bars (40) are arranged at regular intervals.

10. Electronic tube according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the anode (5) is of revolution about the axis (XX '), in that the anode (5) comprises an opening conically (38) centered on the axis (XX ') and an annular protuberance (39) located around the conical opening (38) on the side of the electron gun (1) and in that the solid portion (36) of the screen (20) extends between the grid (4) and the protuberance (39) of the anode (5).