PL50145B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 50145 KI 21 g, 13/17 07.XII.1963 (P 103 192) Opublikowano: 15.XI.1965 MKP HOlj UKD moo Twórca wynalazku: dr Klaus Póschl Wlasciciel patentu: Siemens & Halske AktiengeseTlschaft, (Niemiecka Republika Federalna) Monachium Sposób uzyskiwania duzej sprawnosci lampy o fali biezacej, zwlaszcza duzej mocy, z promieniem elektronów prowadzonym elektrostatycznie po torze spiralnym Wynalazek dotyczy sposobu uzyskiwania duzej sprawnosci lampy o fali biezacej, zwlaszcza duzej mocy, z promieniem elektronów prowadzonym elektrostatycznie po torze spiralnym miedzy prze¬ wodem zewnetrznym i wewnetrznym, przy czym przewód wewnetrzny, posiadajacy wzgledem elek¬ trody zewnetrznej dodatni potencjal, wykonany jest jako linia opózniajaca, nawinieta spiralnie wokól osi lampy, a wzdluz niej, postepujac za ruchem promienia elektronów, rozchodzi sie z azy- mutalnym opóznieniem fala elektromagnetyczna.Znana jest lampa o fali biezacej, w której pro¬ mien elektronów prowadzony jest elektrostatycznie po torze spiralnym w przestrzeni miedzy linia opózniajaca i cylindrycznym przewodem wewnetrz¬ nym, który posiada dodatni slaly potenjjal wzgle¬ dem linii opózniajacej. Linia opózniajaca obejmuje przy tym spiralnie cylindryczny przewód o kolo¬ wym przekroju poprzecznym. Przebiegajace wzdluz swych torów elektrony oraz fale prowadzone przez linie opózniajaca, oddzialywuja na siebie wzajem¬ nie. Przy tym oddzialywaniu elektrony oddaja jak wiadomo, energie polu fali elektromagnetycznej wysokiej czestotliwosci.Elektrony sa wiec hamowane, co powoduje przej- scde ich na tory zrównowazone o mniejszym pro¬ mieniu tak, ze zwieksza sie ich odstep od linii opózniajacej. Wspólczynnik sprzezenia miedzy pro¬ mieniem elektronów i fala ma linii zmniejsza sie wiec stale wraz z dlugoscia linii. Alby uniknac tej 10 15 20 25 30 wady, w znanej lampie z fala biezaca z promieniem elektronów prowadzonym elektrostatycznie po to¬ rze spiralnym miedzy przewodem zewnetrznym i wewnetrznym, wykonuje sie przewód wewnetrzny jako linie opózniajaca.Przy omawianej znanej lampie o fali biezacej, predkosc elektronów przy wchodzeniu na tor spi¬ ralny jest tak obliczona, ze ich predkosc katowa jest równa lulb tylko nieznacznie wieksza od pred¬ kosci kata fazowego fali w linii opózniajacej, sprze¬ zonej z promieniem elektronów. Wychodzi sie przy tym z zalozenia, ze predkosc katowa elektronów nie ulegnie zmianie, gdy po oddaniu energii kine¬ tycznej polu fali wysokosci czestotliwosci, przejda one na zrównowazony tor o mniejszym promieniu.W ten sposób utrzymana bylaby istniejaca uprzed- dnio synchronizacja miedzy elektronami i poste¬ pujaca wzdluz linii opózniajacej fala elektroma¬ gnetyczna, co jest konieczne dla uzyskania wy¬ sokiej sprawnosci lampy.Okazalo sie jednak, ze sprawnosc tych lamp jest mniejsza niz to mozna bylo oczekiwac.Wynalazek stawia sobie za zadanie odkrycie po¬ wodów tego zjawiska i usuniecie go. Aby uzyskac duza sprawnosc lamp z fala biezaca omawianego rodzaju, w sposobie wedlug wynalazku dobiera sie tak warunki wprowadzenia promienia elektro¬ nów, ze elektrony przy wejsciu na tor spiralny maja predkosc katowa mniejsza o tyle procent od predkosci kata fazowego fali, która biegnie po 5014550145 linii opózniajacej i sprzezonej z promieniem elek¬ tronów, ze uzyskuje sie maksimum sprawnosci.Ponizej podano przyklady w zastosowaniu do lampy typu E.Przyklad I. Stosunek wewnetrznego pro¬ mienia r2 przewodu zewnetrznego do zewnetrznego promienia rL przewodu wewnetrznego równy jest liczbie 2,30. Stosunek promienia r0 toru zrównowa¬ zonego przy wejsciu promienia elektronów, do pro¬ mienia ii wynosi 1,4, zas liczba dlugosci fali na obieg promienia elektronów wynosi 2,5. Predkosc katowa elektronów przy wejsciu na tor spiralny jest w tym przypadku mniejsza o 5 do 7,50/o od predkosci kata fazowego fali sprzezonej z promie¬ niem elektronów. Wynika stad sprawnosc 30 do 35%, natomiast sprawnosc ta wynosila dotychczas tylko okolo 5%. W znanych lampach promien •elektronów juz przy wejsciu na spiralny tor, prze¬ biegal synchronicznie z fala prowadzona przez linie opózniajaca.Przyklad II. Stosunek r2 do Ti wynosi 2,01, zas stosunek r0 do rx wynosi 1,22. Liczba dlugosci fali na kazdy obieg elektronów równa sie 4,5. Opóz¬ nienie elektronów wzgledem fali prowadzonej przez przewód wewnetrzny wynosi 4 do 6%, jezeli chce sie osiagnac maksimum sprawnosci. Maksymalna sprawnosc jaka mozna osiagnac Wynosi 15 do 20°/o, podczas gdy w dotychczas znanych lampach wyno¬ sila tylko 5°/o.Wynalazek opiera sie na zaskakujacym stwier¬ dzeniu, ze predkosc katowa elektronów przy przej¬ sciu z toru o wiejkszym promieniu na tor o mniej¬ szym promieniu, zwieksza sie o stosunek tych pro¬ mieni. Gdyby wiec istniala synchronizacja miedzy elektronami i fala biegnaca po linii opózniajacej, juz w momencie wejscia tych elektronów na tor spiralny, to elektrony przy zblizeniu sie do linii opózniajacej, uwarunkowanym wzajemnym oddzia- 30 35 lywaniem elektronów i fali elektromagnetycznej, stawalyby sie coraz szybsze i ich synchroniczny bieg z fala zostalby zerwany.Przy warunkach wejscia elektronów wedlug wy¬ nalazku, woda powodujaca zmniejszenie spraw¬ nosci lampy zostaje usunieta. Podstawy do tego dostarczyla analiza matematyczna, przy której, w ukladzie wspólrzednych lampy, dia torów szes¬ nastu elektronów na kazdy okres wysokiej czesto¬ tliwosci wynika uklad trzydziestu dwu równan róz¬ niczkowych drugiego stopnia, które sa sprzezone wyrazeniem calkowym opisujacym przekazywanie energii. Liczbowe wyliczenie wykazalo, ze przy od¬ powiednim doborze odstepów przewodu zewnetrz¬ nego i wewnetrznego oraz potencjalu na tych prze¬ wodach, mozna uzyskac sprawnosc lampy zblizona do sprawnosci znanych lamp typu M. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób uzyskiwania duzej sprawnosci lampy o fali biezacej, w szczególnosci duzej mocy z pro¬ mieniem elektronów prowadzonym elektrostatycz¬ nie po torze spiralnym miedzy przewodem ze¬ wnetrznym i wewnetrznym, przy czym przewód wewnetrzny posiadajacy dodatni potencjal staly wzgledem elektrody zewnetrznej, wykonany jest jako linia opózniajaca, która nawinieta jest spiral¬ nie wokól osi lampy, a wzdluz której rozprzestrze¬ nia sie fala elektromagnetyczna postepujaca za ruchem promienia elektronów z azymutalnym opóznieniem znamienny tym, ze dobiera sie tak warunki wprowadzania promienia elektronów, ze elektrony przy wejsciu na tor spiralny maja pred¬ kosc katowa o kilka procent mniejsza od pred¬ kosci kata fazowego fali, która biegnie po linii opózniajacej i jest sprzezona z promieniem elek¬ tronów, wskutek czego uzyskuje sie maksimum predkosci. ZG „Ruch" W-wa, izam. 911-65 naklad 370 PL