NL7906865A - Microgolfinrichting van het magnetrontype. - Google Patents

Microgolfinrichting van het magnetrontype. Download PDF

Info

Publication number
NL7906865A
NL7906865A NL7906865A NL7906865A NL7906865A NL 7906865 A NL7906865 A NL 7906865A NL 7906865 A NL7906865 A NL 7906865A NL 7906865 A NL7906865 A NL 7906865A NL 7906865 A NL7906865 A NL 7906865A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
anode block
along
magnetic field
anode
axis
Prior art date
Application number
NL7906865A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Jury Ignatievich Dodonov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to GB7931425A priority Critical patent/GB2058445A/en
Priority to US06/075,205 priority patent/US4284924A/en
Application filed by Jury Ignatievich Dodonov filed Critical Jury Ignatievich Dodonov
Priority to NL7906865A priority patent/NL7906865A/nl
Priority to DE19792938350 priority patent/DE2938350A1/de
Priority to FR7924955A priority patent/FR2467480A1/fr
Publication of NL7906865A publication Critical patent/NL7906865A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/10Magnet systems for directing or deflecting the discharge along a desired path, e.g. a spiral path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/005Cooling methods or arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/16Circuit elements, having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube and interacting with the discharge
    • H01J23/18Resonators
    • H01J23/22Connections between resonators, e.g. strapping for connecting resonators of a magnetron

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Description

ν' i j'4 -1- 20946/JF/jl
Aanvrager: Jury Ignatievich Dodonov, Moskou, U.S.S.R.
Korte aanduiding: Microgolfinrichting van het magnetrontype.
De uitvinding heeft betrekking op een microgolfinrichting van het 5 magnetrontype omvattende ten minste één anodeblok met ringvormige mëtalen banden welke electrisch aijn geassocieerd met respectievelijke schoepen van holten in elk anodeblok, welke schoepen dezelfde polariteit in de iC-modus hebben en de banden verschillende polariteiten, electrisch geassocieerd met respectievelijke schoepen van dezelfde polariteit en tweetallen vormend in elk anodeblok, waarbij elk 10 tweetal met betrekking tot een ander langs de as van het respectievelijke anodeblok dusdanig is ingericht dat een enkel meertrapsvertragingssysteem is gevormd, een orgaan voor het opwekken van een magnetisch veld gericht langs de as van elk anodeblok, wélk orgaan alle anodeblokken omgeeft en een orgaan voor het vergroten van de magnetische velddichtheid in dichte nabijheid van de eindvlakken 15 van een respectievelijk anodeblok, welk orgaan een spleet vormt met de eindvlakken van elk anodeblok.
In zijn algemeenheid heeft de uitvinding betrekking op microgolf elec-trovacuümbuizen.
De uitvinding biedt het meeste voofdeel wanneer deze wordt toegepast 20 in industriële microgolfelectronica van groot vermogen, in het bijzonder bij lineaire electronenversnellers en thermo-nucleaire installaties voor plasmaverhitting bij bestuurde thermo-nucleaire fusie, hetgeen van bijzonder belang is voor het verkrijgen van nieuwe soorten vermogensbrandstof. Bovendien is de uitvinding toepasbaar op microgolfovens van groot vermogen in geavanceerde industriële en land-25 bouwkundige processen gekenmerkt door verontreinigingsvrije werking, hetgeen in het bijzonder van belang is met het oog op het huidige, belangrijke ecologische probleem met betrekking tot de bescherming van de omgeving.
Thans hebben ontwikkelingen met betrekking tot industriële microgolf electro .vacuüminrichtingen voor groot vermogen tot doel de vermogensuitgang van afzon-30 derlijke inrichtingen te maximaliseren door het vergroten van het rendement van de energie-omzetting daarvan. Zoals bekend wordt de vermogensuitgang van microgolf-inrichtingen en in het bijzonder van microgolfinrichtingen van het magnetrontype begrensd door de fysische eigenschappen van de kathode, anode en dielectrische energie-uitgangvenstermaterialen, alsmede het vermogen ervan electrische en ther-35 mische belastingen te weerstaan en te dissiperen.Deze begrenzingen worden gedeelte- 7906865 r t .....^ -2- 20946/JF/jl lijk opgeheven door de volgende maatregelen: het gebruik van speciale materialen met verbeterde emissiekarakteristieken voor kathoden,materialen met een grote electrische-en hittegeleidbaarheid voor anodes en kathodes, materialen met een maximaal toelaatbare stabiliteit met betrekking tot thermische overbelasting en 5 lage di-electrische verliezen voor engergie-uitgangsfilters etc. Daarnaast wordt ten einde de vermogensuitgang van een enkele inrichting te vergroten het hitte dissiperendoppervlak van de anode vergroot door bijvoorbeeld het vergroten van de axiale lengte van het cilindervormige anodeblok alsmede door het vergroten van de diameter van het anodeoppervlak.
10 Vergroting van het oppervlak van het anodeblok van microgolfinrichtin- gen van het magnetrontype brengt altijd een toeneming met zich mee van het aantal cellen in de periodieke structuur van het vertragingssysteem. Hierdoor worden de electrodynamische eigenschappen van een vertragingssysteem met een vergroot en adequaat ontwikkeld werkoppervlak van de anode en in het bijzonder de scheiding van 15 de frequentie onder concurrerende modi verslechterd, hetgeen zeker beperkingen oplegt op de mogelijkheid om op deze wijze de thermische en electrische belastingen op de anode en kathode te minimaliseren, en daardoor op de mogelijkheid het door een enkele inrichting opgewekte microgolfvermogen verder te vergroten.
Alle hierboven genoemde maatregelen falen dus om het probleem van het 20 vergroten van het rendement van de energieomzetting van een microgolfinrichting te vergroten, dat wil zeggen het minimaliseren van ongewenste verliezen·in het bijzonder in contin.u werkende inrichtingen en nog specifieker bij die welke zijn bedoeld voor industrieel gebruik. Dit kan eenvoudig wotden ingezien aan de hand van de volgende formule voor de maximale continue-golf (of gemiddelde) vermogensuit-25 gang van microgolfinrichtingen van het magnetrontype: p = qS( ï-rig^ (1) waarin P de maximale confinue-golf (of gemiddelde)microgolf opwekkings vermogensuitgang is; q de maximaal toelaatbare specifieke belasting van de anode is; _ 30 S het werkoppervlak van de anode is; en η, het electronisch rendement is. e
De enige geschikte weg om het opgewekte microgolfvermogen verder te vergroten is na het bereiken van de maximaal mogelijke waarde van q en S in inrichtingen van het magnetrontype het vergroten van het rendement van de energie-omzetting, 35 dat wil zeggen •υ .
e 7906865 -3- 20946/JF/jl
Bij een microgolfinrichting van het magnetrontype hangt het electro- nische rendement voor een groot deel a£ van de dichtheid van het toegepaste e magnetische veld B welke loodrecht staat op het statische electrische veld E aangelegd tussen de anode en kathode van de inrichting, dat wil zeggen: 5 _Ü®_ 2( _-__1) (2) l-\ B0 1;’ waarin B de dichtheid van het aangelegde magnetische veld is; en BQ de minimale magnetische velddichtheid is waarop microgolfopwekking nog steeds mogelijk is in een microgolfinrichting van hfet magnetrontype.
10 Het rendement van de energie-omzetting in een microgolfinrichting van het magnetrontype hangt echter niet alleen af van de dichtheid van het magnetische veld B welk het electrische veld E kruist maar eveneens van de homogeniteit en de uniformiteit van het magnetische veld B over de gehele interactieruimte tussen de anode en kathode van de inrichting. Wanneer wordt voldaan aan deze vereisten 15 en wanneer de verdeling van het magnetische veld B overeenkomt met die van het gehele (statische en hoog-frequent^electrische veld E in de interactieruimte, zal het rendement van de energie-omzetting *1/ maximaal zijn en een waarde benaderen welke dicht bij de theoretische beschreven in formule (2) ligt. Slechts in dit geval kan de vermogensuitgang volgens vergelijking (1) worden vergroot tot de maxi-20 maal mogelijke waarde voor inrichtingen van dit type.
Bij microgolfinrichtingen van het magnetrontype wordt het magnetische veld langs de interactieruimte of opgewekt met behulp van permanente magneten of met behulp van electro-magnetische inrichtingen. De vereiste homogeniteit en verdeling van het magnetische veld over de gehele interactieruimte kan echter over het 25 algemeen alleen worden bereikt door middel van magnetische veldbronnen, zoals permanente magneten en electro-magneten welke gewoonlijk worden gekenmerkt door grote strooivelden, welke het rendement niet alleen van de inrichting maar eveneens van de magneten zelf verkleint, dat wil zeggen de verhouding van de mag-neetmassa tot de feitelijke magnetische velddichtheid (M/B) is groot. Daarom worden-30 in microgolfinrichtingen van het magnetrontype met het oog op het opwekken van een homogeen veld in de werkspleet van de interactieruimte, het verkrijgen van een bepaald verdelingspatroon van het magnetische veld langs de interactieruimte en het vergroten van het magnetische rendement verscheidene verbeteringen ingebracht in de constructie van het magnetische systeem, waardoor de bovengestelde doelen wor-35 den verwezenlijkt en in de uiteindelijke analyse stabiele operatie van de inrich- 7906865 -4- 20946/JF/jl Γ -* « ting mogelijk maken alsmede het bereiken van een maximaal mogelijk rendement.
Het magnetische systeem van microgolfinrichtingen van het magnetron-type omvat gebruikelijk een hoofd-en supplementaire magneet in de vorm van een juk, magnetische shunt, poolschoenen etc., welke verschillende uitvoeringsvormen 5 kunnen hebben en zowel aangebracht kunnen zijn langs de omtrek van het anodeblok in een uitwendig gesloten magnetisch circuit nabij de hoofdmagneet als binnen de vacuümbehuizing van de inrichting in directe nabijheid van de interactie- ruimte van de inrichting. De supplementaire magneten worden vaak vervaardigd in de vorm van ingebouwde poolschoenen van een magnetisch materiaal (gebruikelijk mag-10 netisch weekijzer). Permanente magneten worden vaak gebruikt in microgolfinrichtingen van het magnetrontype met een relatief kort anodeblok en een kleine inter-actieruimte (niet meer dan een kwart golflengte X /4). In dit geval zijn de poolschoenen in een microgolfinrichting van een magnetrontype met een cilindervormig anodeblok aangebracht tussen permanente magneetpolen, zijn daarmee verbonden 15 en zijn gevormd als cilindervormige stukken, afgeknotte cilinders, ringen etc.
Electro-magneten worden hoofdzakelijk in de microgolfinrichtingen van het magnetrontype gebruikt met een axiale lengte van de cilindervormige anode, welke groter is dan een kwart golflengte A /4. In dit geval wordt in het magnetische systeem vaak gebruik gemaakt van magnetische shunts en poolschoenen vervaar-20 digd van een magnetisch materiaal met de juiste vorm en dichtheidsverdeling van het magnetische veld opgewekt door de electro-magneet langs de as van het anodeblok, hetgeen in het bijzonder noodzakelijk is wanneer een solenoide wordt gebruikt voor het opwekken van een magnetische veld in de interactieruimte van de inrichting met een lange anodeblokas (groter dan A /2). Ringvormige magnetische 25 shunts en poolschoenen in dergelijke inrichtingen dienen niet alleen voor het verkleinen van magnetische strooivelden en het verbeteren van de homogeniteit ervan in de interactieruimte (ten einde optimale interactieomstandigheden te verschaffen tussen de electrodenstroom en het hoog-frequente veld van het vertragingssysteem bij liet kruisende magnetische veld B en het electrische veld E, waardoor een maxi- -30 maal mogelijk energie-omzettingsrendement wordt verzekerd), maar eveneens voor het opwekken in de interactieruimte nabij de eindvlakken van het anodeblok van magnetische vallen welke voorkomen dat electronen de interactieruimte verlaten (voor gebieden grenzend aan de eindvlakken van het anodeblok ). Beide maatregelen minimaliseren de ongewenste verliezen (in het eerste geval vanwege de interactie 35 tussen de electronen en het hoog-frequente veld van het vertragingssysteem van het 790 68 65 *- * -5- 20946/JF/jl anodeblok en in het tweede als gevolg van het "lekken" van electronen in gebieden nabij de eindvlakken van het anodeblok) en vergroten het energie-omzettings- rendement Π, .
e
Bij microgolfinrichtingen van het magnetrontype met een grote axiale 5 lengte van de interactieruimte waarbij lange anodeblokken welke worden gevormd door meertrapsvertragingssysteemstructuren frequent worden toegepast5 varieert de amplitude van het hoog-frequente electrische veld langs de as van het anodeblok cosinusvormig. Hierdoor in tegenstelling tot inrichtingen- met een kort anodeblok verschillen hier de omstandigheden voor interactie tussen de electronenstroom 10 en het hoog-frequente veld in de interactieruimte dichter bij de eindvlakken van het anodeblok wezenlijk van die voor interactie in een ruimte welke dichter ligt bij het middengedeelte van het anodeblok. Bij gevolg is het energie-omzettings-rendement bij een microgolfinrichting van het magnetrontype met een lang anodeblok altijd lager dan in inrichtingen van hetzelfde type met een kort anodeblok.
15 Bij inrichtingen met een lang anodeblok bestaat er dus het probleem van het vergroten van het rendement'van de interactie tussen de electronenstroom en het hoog-frequente veld van vertragingssystemen waarbij rekening gehouden dient te worden met de hoog-frequentcomponent van het electrische veld (E), welk probleem wordt opgelost door het opwekken bij de kruising van E en B van identieke 20 omstandigheden voor interactie over de gehele lengte van de anode-kathode-afstand. Deze omstandigheden worden bijvoorbeeld verschaft door het veranderen op een bepaalde wijze van de diameters van de anode en de kathode langs de as van het anodeblok (dat wil zeggen door het variëren van het constante electrische veld langs de as van het anodeblok tussen de anode en kathode), alsmede door het ontwerp van 25 de solenoïde en het gehele magnetische systeem van de inrichting ten einde de vereiste configuratie te verschaffen alsmede de dichtheidsverdeling van het magnetische veld B langs de as van het anodeblok.
Bekend is een microgolfinrichting van het magnetrontype welke een lang cilindervormig anodeblok omvat met een vertragingssysteem met meerdere holten en -30 zonder banden waarbij de lengte van de interactieruimte langs de as van het anodeblok bepaald door een spleet tussen de cilindervormige anodeopening en de cilindervormige kathode is vergroot tot een waarde welke ongeveer gelijk is aan een golflengte van de opgewekte golven.
Het magnetische veld in de interactieruimte langs de as van het lange ano-35 deblok bij de inrichting volgens de stand van de techniek wordt opgewekt door middel 7906865 9- * -6- 20946/JF/jl van een magnetisch systeem met een solenoïde en poolschoenen vervaardigd uit magnetisch materiaal, waarbij de poolschoenen zijn bevestigd aan de randen van de solenoïde-opening in directe nabijheid van de eindvlakken van het anodeblok.
Ten einde een homogeen magnetisch veld in het werkgedeelte van de interactie-5 ruimte te verschaffen alsmede voor het vergroten van de magnetische velddichtheid en de richting ervan te veranderen nabij de eindvlakken van het anodeblok ten einde magnetische vallen te creëeren, welke voorkomen dat de electronen worden gebracht in de gebieden nabij de eindvlakken van het anodeblok,is voorzien in bussen vervaardigd uit een materiaal met een hoge thermeabiliteit.
10 Bij deze microgolfinrichting met een lange anode, is de axiale verde ling van amplituden van het hoog-frequente electrische veld in de interactieruimte opmerkelijk afhankelijk van de lengte van het anodeblok en in het middengedeelte van het anodeblok kan de amplitude verscheidene malen groter zijn dan die aan de uiteinden. Dit heeft tot gevolg dat de interactie-omstandigheden tussen de elec-15 tronenstroom en het hoog-frequente veld in de werkmodus in het geval van een homogeen axiaal magnetisch veld opgewekt door het magnetische systeem van een solenoïde in verschillende delen van de interactieruimte van de inrichting ongelijk aan elkaar zijn. Als gevolg,aangezien overeenkomstig elk abitrair gekozen gedeelte van een lange interactieruimte optimaal werkt met betrekking tot 20 {je anodestroom en de anodespanning, is het gebied van de stroomspanningskarakteris-tiek van de inrichting waarin het electronische rendement maximale . waarden bereikt niet uitgesproken, waardoor het resulterende rendement wordt gemiddeld en lager is dan normaal voor microgolf inrichtingen van het magnetrontype.
Dit zijn de redenen waarom de microgolfvermogensuitgang in de hierbo-25 ven bedoelde inrichtingen niet wezenlijk kan worden vergroot, in het bijzonder bij een continue ;golfopwekking, door het verder vergroten van de lengte van het anodeblok omdat de werking van de inrichting minder stabiel wordt en in het uiterste geval de inrichting onwerkzaam raakt (reeds wanneer een anodebloklengte de golflengte van de opgewekte golf overschrijdt).
50 Eveneens bekend is een microgolfinricfting van het magnetrontype omvat tende ten minste één anodeblok met ringvormige metalen banden welke electrisch zijn geassocieerd met respectievelijke schoepen van holten in elk anodeblok, welke schoepen dezelfde polariteit in de'^C-modus hebben en de banden verschillende polariteiten,electrisch geassocieerd met respectievelijke schoepen van dezelfde 55 polariteit en tweetallen vormend in elk anodeblok, waarbij elk tweetal met betrek·: 7906865 «. *
V
-7- 20946/JF/jl king tot een ander langs de as van het respectievelijke anodeblok dusdanig is ingericht dat een enkel meertrapsvertragingssysteem is gevormd, een orgaan voor het opwekken van enn magnetisch veld gericht langs de as van elk anodeblok, welk orgaan alle anodeblokken omgeeft en een orgaan voor het vergroten van de mag-5 netische velddichtheid in dichte nabijheid van de eindvlakken van een respectievelijk anodeblok, welk orgaan een spleet vormt met de eindvlakken van elk anodeblok. Het orgaan voor het vergroten van de magnetische veüdichtheid aangebracht in directe nabijheid van de eindvlakken van het anodeblok en vervaardigd in de vorm van ροδί-schoenen of ringen om de homogeniteit van het magnetische- veld aanvullend te ver-10 beteren in het werkgedeelte van de interactieruimte en voor het vergroten van de magnetische velddichtheid in directe nabijheid met de eindvlakken vormt tezamen met het orgaan voor het opwekken van het magnetische veld, dat wil zeggen een solenoxde of electro-magneet, het magnetische systeem van de inrichting. Bij deze microgolfinrichting van het magnetrontype met een lang anodeblok, zijn de banden 15 periodiek gerangschikt langs het vertragingssysteem van het anodeblok en zijn vervaardigd van een niet-magnetisch materiaal. De poolschoenen zijn vervaardigd van een zeer permeabel materiaal voor het elimineren van eindvlakeffecten, dat wil zeggen het minimaliseren van het uitstoten van electronen in de gebieden aangrenzend aan de eindvlakken van het anodeblok uit de interactieruimte.en voor het 20 verbeteren van de inrichting. Aangezien in de hierboven aangegeven microgolfinrichting van het magnetrontype met een lang anodeblok omvattende een meertrapsvertragingssysteem met verdelingspatroon van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld in de interactieruimte langs de anodeblokas niet wordt beschouwd in het overeenkomstige optimale asverdelingspatroon van de magnetische velddicht-25 heid, treden ongewenste fysische fenomenen op in de werkende inrichting, resulterend in een slechter(e) rendement en stabiliteit ervan.Een variatie bijvoorbeeld in de amplitude van het hoog-frequente electrische veld tussen de trappen van het vertragingssysteem en de variatie in de totale'amplitude van het hoog-fre-quente electrische veld over de gehele lengte van de interactieruimte resulteert " 30 hierin (in het geval van een homogeen magnetisch veld) dat het vermogen van het elec-tronen"back"-bombardement van de kathode coaxiaal aangebrachte met betrekking tot het anodeblok in verschillende gedeelten van het oppervlak ervan langs de as ongelijk is. Electrische en thermische belastingen op het kathode-oppervlak worden dus ongelijk verdeeld, hetgeen tot dusdanige ongewenste consequenties leidt als 35 een slecht rendement van de inrichting, vroegtijdige slijtage van het stroomover- 7906865 9· -8- 20946/JF/jl belaste gedeelte van de electrode en daardoor een kortere levensduur van de inrichting, veranderingen in de kathode-geometrie en de oriëntatie ervan met betrekking tot de as van het anodeblok, slechtere stabiliteit van de inrichting en de werking etc. Na werking werden gelocaliseerde slijtageplekken geobserveerd 5 op het emitterende oppervlak van de kathoden,liggend tegenover vertragignssysteemge- deelten met maximale hoge frequentie-amplitude in de interactieruimte (onder banden en onder het middengedeelte van het anodeblok).
Dichter bij het midden van de interactieruimte, treden eveneens aanzienlijke Coulombkrachten op vanwege de niet-uniforme dichtheid van de ruimtelading, 10 welke instabiliteit veroorzaakt in de interactie van de elctronen met het hoogfrequente electrische veld van het vertragingssysteera, alsmede lekkage van elec-troden naar de anode, (zogenaamde donkerstromen welke in het bijzonder gevaarlijk zijn bij continue golfopwekking).
Bij gevolg kunnen de mogelijkheden voor het verbeteren van het rende-15 ment van microgolfinrichtingen van het magnetrontype met een lange anode niet adequaat worden toegepast. Gebruikelijk is het rendement van dergelijke inrichtingen relatief laag, ongeveer 50 tot 60 % en bij continue golfopwekking kunnen ze falen, hetgeen het toepassingsgebied ervan beperkt.
De uitvinding heeft het verschaffen tot doel van een microgclfinrich-20 ting van het magnetrontype welke een magnetisch systeem heeft dat optimale verdeling van het axiale magnetische velddichtheid in de interactieruimte van een lang anodeblok met een meertrapsvertragingssysteem verzekerd , overeenkomend met de verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld ten einde het electronische rendement van de inrichting te vergroten.
25 Dit doel wordt bereikt, doordat de uitvinding voorziet in een microgolf- inrichting van het magnetrontype omvattende ten minste één anodeblok met ringvormige metalen banden welke electrisch zijn geassocieerd net respectievelijke schoepen van holten in elk anodeblok, welke schoepen dezelfde polariteit in de *fi-modus hebben en de banden verschillende polariteiten,electrisch geassocieerd — 30 met respectievelijke schoepen van dezelfde polariteit en tweetallen vormend in elk anodeblok, waarbij elk tweetal met betrekking tot een ander langs de as van het respectievelijke anodeblok dusdanig is ingericht dat een enkel meertrapsvertragingssysteem is gevormd, een orgaan *'voor het opwekken van een magnetisch veld gericht langs de as van elk anodeblok, welk orgaan alle anodeblokken omgeeft en 35 een orgaan voor het vergroten van de magnetische velddichtheid in dichte nabij- 7906865 Λ Μ -9- 20946/JF/jl heid van de eindvlakken van elk anodeblok, welke is gekenmerkt, doordat ten minste sommige banden ten minste gedeeltelijk zijn vervaardigd uit magnetisch materiaal en dat de massa van het magnetische materiaal van de banden dusdanig is verdeeld langs de as van elk anodeblok dat de magnetische velddichtheid langs 5 de as van een overeenkomstig anodeblok als volgt varieert:
Bx = B0 “ B01^Sin ï V + B02^ + cos ii V’ waarin: Βχ de variatie van de magnetische velddichtheid is langs de as van het anodeblok; 10 Bq een constante component is van de homogene magnetische velddichtheid langs de as van het anodeblok; de amplitude van de variatie van de magnetische velddichtheid is langs de as van het anodeblok over de lengte ervan, welke kleinér of gelijk is aan 50 % van B^; 15 Bq2 de amplitude van de fluctuatie van de magnetische velddichtheid is van een tweetal banden van het vertragingssysteem ten opzichte van een ander langs de as van het anodeblok over de lengte ervan, welke kleiner of gelijk is aan 20 % van B^; h de afstand is tussen de tweetallen banden; en .20 η “ 1, 2, 3, .... een coëfficiënt is welke gelijk is aan het aantal halve kringlopen van de cosinusvormige verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld in een respectievelijke modus.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt verder daardoor gekenmerkt, dat sommige banden volkomen uit magnetisch materiaal zijn vervaardigd. 25 Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat elke band gedeeltelijk is vervaardigd uit een magnetisch materiaal, welke een la^g vormt langs de omtrek van de band, van welke magnetische materiaallaag van de banden het dwarsdoorsnedegebied afneemt van band tot band van het middengedeelte van het anodeblok naar eindvlakken ervan. ~ 30 Bij de microgolfinrichting van het magnetrontype volgens de uitvinding met een lang anodeblok omvattend een meertrapsvertragingssysteem en een magnetisch systeem welke de vereiste verdeling van de magnetische velddichtheid in de inter-actieruimte verzekert, is de intensiteit van het electronen "back"-bombardement van de kathode minder onregelmatig en de donkerstroom in de eindvlakgebieden van 35 het anodeblok en het middengedeelte ervan minimaal. Tegelijkertijd is de electro- 7906865
·» V
-10- 20946/JF/jl nische efficiëntie van de inrichting vergroot tot 90 %, hetgeen het mogelijk maakt het vermogensuitgangsniveau van microgolfinrichtingen van het magnetron-type te verhogen, in het bijzonder bij continue golfopwekking.
De rationeel gekozen configuratie van het magnetische systeem en de 5 specifieke inrichting langs de lengte van het anodeblok van de ringvormige banden vervaardigd uit magnetisch materiaal maakt het bereiken mogelijk van de vereiste verdeling van de axiale magnetische velddichtheid in de interactieruimte rekening houdend met de verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld van het vertragingssysteem. Een dergelijk magnetisch systeem in de microgolfin-10 richting van het magnetrontype omvat een orgaan voor het opwekken van een magnetisch veld, een orgaan voor het vergroten van de magnetische velddichtheid in directe nabijheid van de eindvlakken van het anodeblok en ringvormige banden van een magnetisch materiaal gerangschikt in een bepaald patroon langs de as van het anodeblok maakt het optimaliseren mogelijk van de omstandigheden van de interim actie tussen de electronenstroom en het hoog-frequente veld van het vertragingssysteem alsmede het verbeteren van de eigenschappen en realisering van de voordelen van microgolfinrichtingen van het magnetrontype met een lang anodeblok.
Aan de hand van specifieke uitvoeringsvormen zal de uitvinding gedetailleerder worden beschreven aan de hand van de tekening, waarin: 20 fig. 1 een langsdoorsnede is van een microgolfinrichting van het mag netrontype met een lang cilindervormig anodeblok vervaardigd als een meertraps-twee-dimensionaal periodiek vertragingssysteem met ringvormige bimetalen banden en een schakeling voor de verbinding aan gelijkspannings-en wisselspanningsbron-nen, volgens de uitvinding; 25 fig, 2 een langsdoorsnede is van een gedeelte van het anodeblok van de inrichting volgens de uitvinding met een kathode en ringvormige banden waarvan sommige geheel zijn vervaardigd uit een magnetisch materiaal, volgens de uitvinding; fig. 3 de verdeling toont van de amplitude A van het hoog-frequente elec-30 trische veld over de lengte van de interactieruimte van de inrichting volgens de uitvinding; en fig. 4 de verdeling toont van de magnetische velddichtheid B over de lengte van de interactieruimte van de inrichting volgens de uitvinding.
In het hiernavolgende is als voorbeeld van een microgolfinrichting van 35 het magnetrontype volgens de uitvinding een magnetronoscillator gekozen welke in het 790 6 8 65 -11- 20946/JF/jl hiernavolgende kortweg magnetron zal worden genoemd. Het magnetron omvat ten minste een lang anodeblok 1 (fig. 1), welk in deze uitvoeringsvorm cilindervormig is. Ringvormige metalen banden 2 in het anodeblok 1 zijn electrisch gekoppeld met de overeenkomstige schoepen 3 van de holtes 4, welke schoepen 3 dezelfde pola-5 riteit hebben in de TC-modus. Banden 2 met verschillende polariteiten, welke overeenkomstige schoepen 3 van dezelfde polariteit verbinden, vormen tweetallen 5 welke met betrekking tot elkaar zijn gerangschikt op een afstand h langs de as van het anodeblok 1 over de lengte ervan, waardoor een meertrapsvertragings-systeem van deze uitvoeringsvorm wordt verwezenlijkt, een' twee-dimensionale perio-10 dieke structuur (azimutaal en axiaal). Aangezien de verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld in de interactieruimte op een eindige lengte van het anodeblok met het meertrapsvertragingssysteem oneven is, dienen maatregelen te worden genomen tegen en dient gecompenseerd te worden het effect van de oneven verdeling van het hoog-frequente electrische veld op de werking van 15 de inrichting. Het is bekend dat de amplitude van het hoog-frequente electrische veld in de interactieruimte cosinusvormig varieert tussen zowel de trappen van het vertragingssysteem als langs de .as van het anodeblok.
Wanneer het magnetische veld opgewekt door het magnetische systeem van de hierin beschreven inrichting inhomogeen is vervaardigd en over de lengte van 20 het anodeblok 1 varieert, en. wel van trap tot trap van het vertragingssysteem als volgt: B - B - B (sin - ^ I.) ♦ B (1 t cos ffi— χ ), (3) x 0 01 1 1 02 hl waarin :*Βχ de variatie van de magnetische velddichtheid is langs de as van het anodeblok 1 ; 25
Bg een constante component is van de homogene magnetische velddichtheid langs de as van het anodeblok 1';
Bq^ de amplitude van de variatie van de magnetische velddichtheid is langs de as van het anodeblok 1 over de lengte X, ervan, welke kleiner I w of gelijk is aan 50 % van B_; 30 , υ.
Bqj de amplitude van de fluctuatie van de magnetische velddichtheid is van een tweetal 5 banden 2 van het veftragingssysteem ten opzichte van een ander langs de as van het anodeblok .1 over de lengte X^ ervan, welke kleiner of gelijk is aan 20 % van B^; h de afstand is tussen de tweetallen 5 banden 2 ; en 35 7906865 7 * ^ -12- 20946/JF/jl ' n β 1, 2, 3, .... een coëfficiënt is welke gelijk is aan het aantal halve kringlopen van de cosinus vormige verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld in een respectievelijke modus > ongeveer in overeenstemming met het variatiepatroon van de amplitude van het 5 hoog-frequente electrische veld op respectievelijke trappen van het vertragings- systeem, dan zal de inrichting stabieler en met een groter rendement werken.
Bij microgolf inrichtingen van het magnetrontype volgens de stand van de techniek kan dit variatiepatroon van het magnetische veld langs het anodeblok worden verkregen door het kiezen van de werkcondities van de solenoxde. Hiertoe 10 wordt de solenoide vervaardigd uit verscheidene spoelsecties gerangschikt langs de as ervan, welke worden bekrachtigd door afzonderlijke vermogensbronnen (gelijk-richters). Afzonderlijke keuze van een stroom door elke sectie verschaft een dergelijke axiale verdeling van de magnetische velddichtheid in de interactieruimte van de inrichting waardoor laatstgenoemde stabieler werkt en met een maximaal ren-15 dement bij normale werking. Bit impliceert echter een gecompliceerd ontwerp van de solenoxde zelf alsmede van de voedingsbronnen, terwijl afzonderlijke keuze van de solenoxdewerkomstandigheden (stroom) niét effectief is en slecht reproduceerbaar.
Bovendien faalt de keuze van de stroom door de solenoxdesecties waarvan 20 de hoogte (langs de solenoxdeas) groter is dan de afstand tussen trappen van het vertragingssysteem alsmede het gebruik van slechts twee spoelschoenen -over een grote lengte van het anodeblok, het noodzakelxjke variatiepatroon te verschaffen \ van de configuratie en structuur van het magnetische veld op de lengte van de inter-actieruimte. Op deze wijze kunnen dus lekstromen en onregelmatige intensiteit 25 van het electronen "back"-bombardement van de kathode niet volledig worden ge ëlimineerd. Er is een andere mogelijke manier het vereiste variatiepatroon van de magnetische velddichtheid ,t:e verschaffen langs de as van het anodeblok met behulp van magnetische systeemmiddelen. Speciale naafbussen of ringen vervaardigd van een magnetisch materiaal kunnen worden ingebracht in het anodeblok en gerang-30 schikt over de gehele lengte ervan, zodat een massa varieert in overeenstemming met vergelijking (3) welke de vereiste verdeling van de magnetische velddichtheid uitdrukt langs de as van het anodeblok. Daardoor aangezien deze ringen of naafbussen van magnetisch materiaal zo dicht mogelijk bij de interactieruimte dienen te zijn, dat wil zeggen de kleinst mogelijke diameter hebben, dienen deze middelen 35 bij voorkeur de banden van het meertrapsvertragingssysteem van het anodeblok zelf 7906865 -13- 20946/JF/jl te zijn, waarvan de structuurinrichting getoond is in fig. 1.
Elke band 2 van het anodeblok 1 bevat een laag magnetisch materiaal welke zich uitstrekt langs de omtrek ervan, waarbij het dwarsdoorsnedegebied van die laag afneemt van de ene band 2 naar de andere, van het middengedeelte van het 5 anodeblok 1 naar de eindvlakken ervan. In deze uitvoeringsvorm zijn de banden 2 bimetallisch elk omvattende twee metalen ringen welke aan hun eindoppervlakken zijn samengevoegd: ring 6 van een magnetisch materiaal en ring 7 van een niet-magnetisch materiaal. Sommige banden 2a (fig. 2) zijn bijvoorbeeld volkomen van een magnetisch materiaal ( in een richting gearceerd), terwijl andere banden 10 2b zijn vervaardigd uit niet-magnetisch materiaal (gearceerd in de tegenovergestelde richting). In dit geval vormen de banden 2a tweetallen 5a in het middengedeelte van het anodeblok 1, waar de amplitude van het hoog-frequente electri-sche veld maximaal is en zijn alle vervaardigd van een magnetisch materiaal (rond 30 Z van alle tweetallen). Andere tweetallen 5ab van de banden 2a, 2b verder ge-15 legen van het middengedeelte van het anodeblok 1 (eveneens rond 30 Z van alle tweetallen 5), welke de paren 5a herbergen, zijn afwisselend vervaardigd van een magnetisch materiaal, dat wil zeggen de tweetallen 5ab omvatten banden 2a en 2b en tenslotte bevinden de resterende tweetallen 5ab (rond 20 Z van alle tweetallen 5) dichter bij de eindvlakken van het anodeblok 1 en wisselen af met paren* 5b ver-20 vaardigd uit niet-magnetisch materiaal.
Andere combinaties en volgorden van banden vervaardigd uit magnetisch materiaal zijn mogelijk, inclusief het geval waarin alle banden zijn vervaardigd uit magnetisch materiaal maar verschillende massa's hebben (hol, variabele dikte, etc.). In aanvulling op de banden 2 van een magnetisch materiaal, omvat het mag-25 netische systeem eveneens middelen voor het vergroten van de magnetische velddichtheid in directe nabijheid van de eindvlakken van het anodeblok 1, in deze uitvoeringsvorm vormen twee eindnaafbussen 8 vervaardigd uit magnetisch materiaal en aangebracht in de eindvlakgebieden 9 van het anodeblok 1, alsmede poolschoe-nen 10 (fig. 1) en een orgaan voor het opwekken van een magnetisch veld, in deze — 50 uitvoeringsvorm een solenoïde 11 samengesteld uit verscheidene spoelgedeelten 12 in serie verbonden via klemmen 13, indien de solenoïde 11 wordt bekrachtigd door een enkele spanningsbron U^. In sommige gevallen zijn de spoelen van de solenoïde 11 verbonden met afzonderlijke voedingsbronnen wanneer het bijvoorbeeld noodzakelijk is de verdeling in te stellen van een magnetisch veld in de interactieruimte 55 van de inrichting. De solenoïde 11 kan eveneens worden bekrachtigd door een serie- 7906865 v X, -14- 20946/JF/jl verbinding van een anodeschakeling voor het toevoeren van vermogen aan het magnetron door een anode spanningsbron U . De solenoïde 11 en het anodeblok 1 a zijn in geschikt thermisch contact met elkaar en delen een gemeenschappelijke luchtdichte mantel voor het koelen van het anodeblok 1 en de spoelen van de sole-5 noïde 11.
Een vloeibaar koelmiddel wordt in- en uitgevoerd uit de mantel 14 via koppelstukken 15. Coaxiaal aangebracht met een opening 16 gevormd door de uiteinden 17 van de schoepen 3 zijn een kathode 18 en een verhitter 19 welke in feite twee coaxiale metalen buizen zijn. De kathode 18 is aan beide uiteinden voorzien van schermen 20 om te voorkomen dat electronen worden uitgestoten in de eindvlak-gebieden 9 uit de interactieruimte en is electrisch geassocieerd met een uit-gangsklem 21 via een vacuüm hoogspannings cermitisolatör is bevestigd aan de klem 21 van de kathode 18.
De klemmen 21 en 23 van de kathode 18 en verhitter 19 zijn verbonden 15 met de klemmen van de bronnen U en Uf van respectievelijk de anodespanning en de gloeidraadstroom. Het anodeblok 1 en de solenoïde 11 welke op een positieve potentiaal zijn , zijn geaard.
Een vermogensuitgangsgedeelte 25 heeft een eindvlak symmetrische uit-gangskoppelaar omvattende een tapstoelopende coaxiale lijn 26 waarvan de inwen-20 dig tapstoelopende geleider 27 electrisch is geassocieerd met de laatste band 2 van het laatste paar 5, terwijl een uitwendige tapstoelopende geleider 28 is geassocieerd met het anodeblok 1 in het eindvlaksgedeelte ervan. Het vermogensuitgangsgedeelte 25 met een stralingsantenne 30 is afgedicht door een keramisch uit-gangsvenster 29 bevestigd via een kraag 31 aan de uitwendig tapstoelopende gelei-25 der 28 van de eindvlak symmetrische uitgangskoppelaar.
Voor een beter begrip van de uitvinding tonen de figuren 3 en 4 grafieken welke de verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld A (fig. 3) en de magnetische velddichtheid B (fig. 4) in de interactieruimte van het anodeblok 1 met een meertrapssysteem laten zien met betrekking tot de lengte __ 30 in overeenstemming met vergelijking (3) , waarbij het magnetische systeem van de inrichting is zoals hierboven beschreven (voor het optimaliseren van de werking van het magnetron met een lang anodeblok in de kruisende velden E en B). Curve 32 in fig. 3 vertegenwoordigd de variatie van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld in de interactieruimte van het anodeblok 1 over de lengte ervan, 35 terwijl curve 33 de amplitude variatie in de interactieruimte toont tussen trappen 7906865 -15- 20946/JF/jl van het vertragingssysteem.
Overeenkomstig vertegenwoordigen de curven 34 en 35 (fig. 4)variaties in de magnetische velddichtheid in de interactieruimte langs het anodeblok 1 en tussen de trappen van het vertragingssysteem.
5 De microgolfinrichting van het magnetrontype volgens de uitvinding werkt als volgt.
De kathode 18 (fig. 1 en 2) welke in het midden ligt van de anodeope-ning 16 van het vacuümanodeblok 1 wordt verhit tot een vereiste temperatuur met behulp van de electrische verhitter 19 bekrachtigd door de' wisselstroom of ge-10 lijkstroom gloeidraadstroombron (fig. 1):
De electronen geëmitteerd door de kathode 18 in de interactieruimte worden versneld naar de anode door het electrische veld opgewekt door de constante anodespanningsbron U tussen de kathode 18 en de anode. De anodespanning van de
Si bron U wordt toegevoerd via een geaarde anodeschakeling. In aanwezigheid van a 15 het magnetische veld B opgewekt door de solenoïde 11 vervaardigd uit poolschoe- nen 10, eindvlaknaafbussen 8, banden 2 en gericht zoals aangegeven door de pijl in de tekening, langs de as van het anodeblok 1, op een bepaalde grootte van de anodespanning U., exiteren de electronen hoog-frequent oscillaties in d
het vertragingssysteem van de inrichting via de spleten tussen de uiteinden 17 20 van de schoepen 3. Het hoog-frequente veld geïnitieerd in deze spleten groepeert electronen in bundels welke onder de invloed van de aangelegde anodespanning U
& en magnetisch veld B azimutaal bewegen langs het anodeoppervlak in syncho- nisme met de geëxiteerde verfraagde golf van hoog-frequente oscillaties in de vertragingsfase ervan en zendt het toegevoerde vermogen naar het microgolfelec-25 troraagnetische veld. Het vermogen van de anodespanningbron U wordt dus ook ge- cl transformeerd in microgolfenergie. . Deze wordt geaccumuleerd in de holten 4 van het vertragingssysteem welk op dit moment in een resonantietoestand is. Het vertragingssysteem resoneert in een modus waarvan de frequentie overeenkomt met de voorwaarde van synchronisme met een gegeven anodespanning en een gegeven mag- _ 50 netisch veld.
Het hierintbeschreven magnetron werkt als een oscillator (bij zelf-exitatie gebruikelijk in de langste ΐί-modus.). Het magnetron kan eveneens werken als een versterker aangedreven door een uitwendig besturingssignaal welk de hoogfrequente oscillaties in het vertragingssysteem synchroniseert.
55 Een voordeel van de inrichting volgens de uitvinding met een lang anode- 7906865 -16- 30946/JF/jl blok is dat het magnetische systeem omvattende:uitwendige componenten, de solenoïde 11 en poolschoenen 10Jen inwendige componenten, eindvlaknaafputten 8 en banden 2, een magnetisch veld creëert in de interactieruimte rekening houdend met de axiale verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld, zowel 5 van trap tot trap als over de gehele lengte van het meertrapsvertragingssysteem.
De ringvormige bimetalen banden 2 omvattende de ringen 6 van magnetisch materiaal deformeren lichtelijk het homogene magnetische veld door de solenoïde 11 en de rest van het magnetische systeem. Als gevolg van de hierboven beschreven inrichting van de banden 2 vervaardigd uit magnetisch materiaal overeenkor 10 mend met de optimale interactie tussen de electronenstroom en het hoog-frequente veld van het vertragingssysteem en verdeling van de magnetische velddichtheid in de interactieruimte, wordt een systeem van magnetische lenzen gevormd.Dit systeem varieert het magnetische veld langs de anodeblokas overeenkomstig Bni ·
2^ v X
• (sinus -j— X^) en van trap tot trap overeenkomstig BQ2(1 + cos —~ X]_)· 15 Daardoor, in overeenstemming met de verdeling van de hoog-frequente electrische veldamplitude, (getoond in fig. 3)langs de interactieruimte, neemt het magnetische veld B (fig. 4) af wanneer deze amplitude toeneemt. Dit maakt het mogelijk het effect van de oneven verdeling van de amplitude van het hoog-frequente electrische veld van het meertrapsvertragingssysteem van het magnetron met een lang 20 anodeblok wezenlijk te verkleinen, waarbij de intensiteit van het electronen-"back"- bombardement van de kathode langs de lengte ervan wordt vereffend en donkerstromen worden geminimaliseerd, hetgeen het rendement van de inrichting als geheel vergroot alsmede de stabiliteit ervan gedurende de werking en duurzaamheid ervan verbeterd.
25 De eindvlaknaafbussen 8 van het magnetische systeem en de poolschoenen 10 verminderen de strooivelden van de solenoïde 11, waardoor het rendement ervan wórdt vergroot, de homogeniteit van het magnetische veld in de interactieruimte van de inrichting wordt verbeterd en het magnetische veld in de anodeblokeindvlak-gebieden ietwat toeneemt (vanwege magnetische vallen), hetgeen eveneens het in-30 brengen van electronen in de eindvlakgebieden 9 voorkomt (eindvlakstromen) en het rendement van de inrichting vergroot.
Het magnetische veld in de solenoïde wordt geïnduceerd door de stroom door de wikkelingen van de spoelen van de gedeelten 12, in serie verbonden door de klemmen 13 en bekrachtigd door een enkele of verscheidene constante spannings- 35 bronnen ü .
c 7906865 ·9 -17- 20946/JF/jl
Een ander voordeel van het magnetron volgens de uitvinding is dat het magnetische systeem over de gehele lengte van de interactieruimte middelen omvat voor het relatief stabiel houden van het vereiste axiale verdelingspatroon van de magnetische velddichtheid.(met behulp van de ringvormige banden 2 vervaar-5 digd uit magnetisch materiaal). Dit maakt in de praktijk de behoefte overbodig afzonderlijke werkcondities voor de solenoïde 11 te kiezen (door het kiezen van de geschikte stroom door elk van de gedeelten ervan), waardoor een stabiele werking van het magnetron wordt verzekerd alsmede het rendement ervan toeneemt. (als in het geval waarin dergelijke middelen afwezig zijn in de inrichting). 10 Bij de aanwezigheid van dergelijke middelen voor het opwekken van een magnetisch veld in de interactieruimte van de anodeblok, is er eveneens een radiale magnetische velddichtheidscomponent welke relatief klein is over de gehele lengte van de interactieruimte en electronen houdt in azimutale banen, dat wil zeggen de Coulomb-krachten compenseert welke electronen van het middelpunt van de inter-15 actieruimte zenden in de eindvlakgebieden. Daarna verzekert de vereiste verdeling van de magnetische velddichtheid in de radiale componenten van het magnetische veld tot stand gebracht door deze middelen condities welke een secundaire electro-nenontlading tussen de einklakken van de hetropolaire tweetallen 5 van de banden 2 , hetgeen in het bijzonder gevaarlijk is bij continue golfopwekking, voor-20 komen.
De solenoïde 11 in de uitvoeringsvorm welke thans wordt beschouwd in het anodeblok 1 hebben hun overeenkomstige oppervlakken in goed thermisch contact, namelijk het inwendige cilindervormige oppervlak van de solenoïde 11 en het cilindervormige buitenoppervlak van het anodeblok 1 en worden gekoeld door een 25 vloeibaar koelmiddel circulerend binnen de koelmantel 14 welke de spoelgedeelten 12 van de solenoïde 11 omgeeft. Het vloeibare koelmiddel wordt in-en uitgevoerd via de koppelstukken 15.Het opgewekte hoog-frequente vermogen wordt afgenomen via de tapstoelopende coaxiale lijn 26 waarvan de inwendige tapstoelopende geleider 27 electrisch is gekoppeld met de uiterste band 2 van het uiterste tweetal -50 5 en waarvan de uitwendige tapstoelopende geleider 28 is gekoppeld met het anode blok 1, van het vertragingssysteem van het anodeblok 1 door middel van de antenne 30 in een werkbelasting (niet getoond) via het keramische venster 29 van het vermogensuitgangsgedeelte 25.
De structurele kenmerken en verbeteringen in een microgolfinrichting van 35 het magnetrontype met een lang anodeblok en een meertrapsvertragingssysteem ver- 790 6 8 6 5 V Τ -18- 20946/JF/jl schaft èen nieuw gedistribueerd magnetisch systeem dankzij het féit dat ten minste sommige van de vertragingssysteenbanden zijn vervaardigd van magnetisch materiaal, waarvan de massa is verdeeld over de gehele lengte van het anodeblok in eet? patroon dat omgekeerd varieert met dat van de verdeling van de magnetische velddichtheid 5 in de interactieruimte van de inrichting optisch is voor wat betreft de werking , en welke rekening houdt met de verdeling van de hoog-frequente electrische veld-amplitude in de interactieruimte.
In de microgolfinrichting van het magnetrontype volgens de uitvinding is het electronische rendement dus vergroot door het verbeteren van de inter-10 actie tussen de electrönenstroom en het hoog-frequente veld van het meertraps-vertragingssysteem, het minimaliseren van de lekstromen, donkerstromen, kathode en anodeverliezen en verliezen als gevolg van secundaire electronenontlading, hetgeen dankzij het gebruik van een nieuw verdeeld magnetisch systeem een hogere ver-mogensuitgang verschaft en een beter rendement van de inrichting en een bredere 15 toepassingsbereik, in het bijzonder voor continue golfopwekking.
20 25 -CONCLUSIES- 7906865

Claims (3)

1. Microgolfinrichting van het magnetrontype omvattende ten minste één anodeblok met ringvormige metalen banden welke electrisch zijn geassocieerd 5 met respectievelijke schoepen van holten in elk anodeblok, welke schoepen dezelfde polariteit in de"tC-modus hebben en de banden verschillende polariteiten,electrisch geassocieerd met respectievelijke schoepen van dezelfde polariteit en tweetallen vormen!in elk anodeblok, waarbij elk tweetal met betrekking tot een ander langs de as van het respectievelijke anodeblok dusdanig is ingericht dat een enkel 10 meert raps ver tragings systeem is gevormd, een orgaan voor het opwekken van een magnetisch veld gericht langs de as van elk anodeblok, welk orgaan alle anodeblokken omgeeft en een orgaan voor het vergroten van de magnetische velddichtheid in dichte nabijheid van de eindvlakken van een respectievelijk anodeblok,welk orgaan een spleet vormt met de eindvlakken van elk anodeblok, met het kenmerk, dat ten minste sommige 15 banden (2) ten minste gedeeltelijk zijn vervaardigd uit magnetisch materiaal en dat de massa van het magnetische materiaal van de banden (2) dusdanig is verdeeld langs de as van elk anodeblok (1) dat de magnetische velddichtheid langs de as van een overeenkomstig anodeblok (1) als volgt varieert:
20 B* - Bo - B01(sin V + B02(1 * co3 -i- V- waarin B de variatie van de magnetische velddichtheid is langs de as van het anodeblok (1); BQ een constante component is van de homogene magnetische velddichtheid langs de as van het anodeblok (1); 25 de amplitude van de variatie van de magnetische velddichtheid is langs de as van het anodeblok (1) over de lengte X^ ervan, welke kleiner of gelijk is aan 50 % van B^; Bq2 <*e amplitude van de fluctuatie van de magnetische velddichtheid is van een tweetal (5) banden (2) van het vettragingssysteem ten opzichte. 30 van een ander langs de as van het anodeblok (1) over de lengte X^ ervan, welke kleiner of gelijk is aan 20 % van B^; h de afstand is tussen de tweetallen (5) banden (2); en n = 1, 2, 3, .... een coëfficiënt is welke gelijk is aan het aantal halve kringlopen van de cosinusvormige verdeling van de amplitude van het 35 hoog-frequente electrische veld in een respectievelijke modus. 790 6 8 65 “20* 20946/JF/jl ν'* Ai-
2. Microgolfinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat sommige banden (2a) volkomen uit magnetisch materiaal zijn vervaardigd.
3. Microgolfinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke band (2) gedeeltelijk is vervaardigd uit een magnetisch materiaal, welk een 5 laag vormt langs de omtrek van de band (2), van welke magnetische materiaallaag van de banden (2) het dwarsdoorsnedegebied afneemt van band(2)tot band (2) van het middengedeelte van het anodeblok (1) naar de eindvlakken ervan. Eindhoven, september 1979. 10 15 25 30 7906865 35
NL7906865A 1979-09-11 1979-09-14 Microgolfinrichting van het magnetrontype. NL7906865A (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7931425A GB2058445A (en) 1979-09-11 1979-09-11 Microwave device of the magnetron type
US06/075,205 US4284924A (en) 1979-09-11 1979-09-12 Microwave magnetron-type device
NL7906865A NL7906865A (nl) 1979-09-11 1979-09-14 Microgolfinrichting van het magnetrontype.
DE19792938350 DE2938350A1 (de) 1979-09-11 1979-09-21 Hoechstfrequenzgeraet vom magnetrontyp
FR7924955A FR2467480A1 (fr) 1979-09-11 1979-10-08 Appareil a hyperfrequences du type magnetron

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7931425A GB2058445A (en) 1979-09-11 1979-09-11 Microwave device of the magnetron type
GB7931425 1979-09-11
US7520579 1979-09-12
US06/075,205 US4284924A (en) 1979-09-11 1979-09-12 Microwave magnetron-type device
NL7906865A NL7906865A (nl) 1979-09-11 1979-09-14 Microgolfinrichting van het magnetrontype.
NL7906865 1979-09-14
DE2938350 1979-09-21
DE19792938350 DE2938350A1 (de) 1979-09-11 1979-09-21 Hoechstfrequenzgeraet vom magnetrontyp
FR7924955A FR2467480A1 (fr) 1979-09-11 1979-10-08 Appareil a hyperfrequences du type magnetron
FR7924955 1979-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7906865A true NL7906865A (nl) 1981-03-17

Family

ID=27510585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7906865A NL7906865A (nl) 1979-09-11 1979-09-14 Microgolfinrichting van het magnetrontype.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4284924A (nl)
DE (1) DE2938350A1 (nl)
FR (1) FR2467480A1 (nl)
GB (1) GB2058445A (nl)
NL (1) NL7906865A (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4465953A (en) * 1982-09-16 1984-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Rippled-field magnetron apparatus
JP7240263B2 (ja) * 2019-06-12 2023-03-15 日清紡マイクロデバイス株式会社 マグネトロン用電磁石

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2496500A (en) * 1945-07-18 1950-02-07 Raytheon Mfg Co Electron discharge device
US3027488A (en) * 1958-11-03 1962-03-27 Raytheon Co Tunable magnetrons
US3045147A (en) * 1959-11-16 1962-07-17 Raytheon Co Magnetron electrode structures
FR1318760A (fr) * 1962-01-11 1963-02-22 Csf Tube à onde progressive du type o, à faible bruit pour ondes centimétriques et millimétriques
GB1020141A (nl) * 1963-10-04
FR1471876A (fr) * 1965-03-25 1967-03-03 Siemens Ag Tube à faisceau électronique, en particulier tube à ondes progressives
US3423632A (en) * 1965-12-08 1969-01-21 Nippon Electric Co Electron discharge device construction
JPS51126751A (en) * 1975-04-25 1976-11-05 Toshiba Corp Magnetron
CA1033461A (en) * 1975-08-07 1978-06-20 Her Majesty In Right Of Canada As Represented By Atomic Energy Of Canada Limited High power doubly strapped vane type magnetron

Also Published As

Publication number Publication date
US4284924A (en) 1981-08-18
DE2938350A1 (de) 1981-04-09
FR2467480A1 (fr) 1981-04-17
GB2058445A (en) 1981-04-08
FR2467480B1 (nl) 1982-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030017369A (ko) 마그네트론
US4056756A (en) Anode assembly for electron discharge devices
EP3029707B1 (en) Magnetron
NL7906865A (nl) Microgolfinrichting van het magnetrontype.
US2424805A (en) High-frequency magnetron
US2485401A (en) Magnetron
JP2859812B2 (ja) 電子レンジ
US3896332A (en) High power quick starting magnetron
US2444418A (en) High-frequency electronic device
US4179639A (en) Anode assembly for electron discharge devices
KR20040094394A (ko) 전자기 방사의 위상 어레이 소스
Zapevalov et al. Design of a large orbit gyrotron with a permanent magnet system
US3395314A (en) Coaxial magnetron having attenuator means for suppressing undesired modes
US4549110A (en) Magnetic fluorescent lamp having reduced ultraviolet self-absorption
Jory et al. Gyrotron oscillators for fusion heating
US3454825A (en) Composite magnet structure
KR100210065B1 (ko) 마그네트론의 캐소드구조
US5828173A (en) Magnetic system for gyrotrons forming a wavy magnetic field
US2928986A (en) Directional output magnetron system
US4395657A (en) Magnetron unit with a magnetic field compensating means
US5134341A (en) Quasi-optical gyrotron having a yoke structure shielding the superconductive resonator from unwanted magnetic fields
RU2084042C1 (ru) Клистрод
RU2058611C1 (ru) Варактор на основе магнетронного диода
US3444429A (en) Anode structure for microwave frequency oscillators
US6831416B1 (en) Inductive compensator for magnetron

Legal Events

Date Code Title Description
A1C A request for examination has been filed
BI The patent application has been withdrawn