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Hohlraumresonatormagnetron mit einer Zylinderkathode
Die Erfindung betrifft ein Hohlraumresonatormagnetron mit einer Zylinderkathode, die an verschiedenen Stellen ihrer Länge unterschiedliche Emissionseigenschaften aufweist.
Es sind bereits Hohlraumresonatormagnetrons bekannt, bei denen die Kathode etwa in der Mitte oder bei den nicht-emittierenden Endringen Teile mit etwas grösserem Durchmesser besitzt, die einen nur geringen Beitrag zur Emission liefern müssen, jedoch bezwecken, dem Magnetron eine allmählich verlau - fende Stromspannungskurve zu verleihen, wodurch das Einsetzen der Schwingungen im gewünschten ? r-Modus erleichtert wird. Es wurde aber festgestellt, dass das Vorhandensein dieser Erhöhung an der Ka- thodenoberfläche nach kürzerer oder längerer Zeit den Wirkungsgrad ungünstig beeinflusst. Wird z.
B. auf eine Nickelmatrixkathode ein Nickelring geschweisst, so dass die Kathode stellenweise einen grösseren Durchmesser erhält, so ist die Anlaufkennlinie zwar günstiger, jedoch der Wirkungsgrad nimmt schnell ab. Wird der Ring aus Platin hergestellt, so dauert es länger, bevor der Wirkungsgrad abfällt.
Die Erfindung bezweckt, eine Bauart zu schaffen, welche die. Vorteile der bekannten Bauart bietet, deren Wirkungsgrad aber auf die Dauer nicht abnimmt.
In einem Hohlraumresonatormagnetron mit einer Zylinderkathode, die nicht über die ganze Länge gleiche Emissionseigenschaften aufweist, besitzt nach der Erfindung der den Anodensegmenten gegenüber-
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ten als der übrige Kathodenteil.
Prüfungen haben ergeben, dass mit Magnetrons nach der Erfindung günstige Anlaufkennlinien erzielbar sind und dennoch der Wirkungsgrad seinen Anfangswert beibehält.
Die Wirkung des nicht-emittierenden ringförmigen Kathodenteile kann vielleicht dadurch erklärt werden, dass, wenn die Kathode die Emissionstemperatur erreicht hat, beim ringförmigen, schlecht-emit- tierenden Teil eine wesentlich geringere Raumladung in der Nähe der Kathodenoberfläche vorhanden ist als beim übrigen Teil der Kathodenoberfläche. Dies kann zu einer solchen Feldverzerrung führen, dass das Anlassen des Magnetrons im ! T-Modus erleichtert wird. Da die Kathode nirgends einen grösseren Durchmesser hat, wird der Wirkungsgrad nicht ungünstig beeinflusst.
Die Kathode nach der Erfindung kann aus einem Nickelkörper bestehen, auf dem eine sogenannte, mit Bariumoxyd aktivierte Nickelmatrix angebracht ist und dessen Aussenfläche teilweise aus massivem Nickel mit gleichem Aussendurchmesser besteht.
Die Kathode des Magnetrons nach der Erfindung kann auch aus einem porösen hochschmelzenden Metall, wie Wolfram oder einer Legierung desselben bestehen, welches mit Bariumaluminat getränkt ist, dem gegebenenfalls ein oder mehrere Erdalkalioxyde zugesetzt sind, wobei ein ringförmiger Teil der Kathode derart karbonisiert ist, dass Wolframkarbid entstanden ist. Dieser Teil weist dann eine nur äusserst geringe Emission auf.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Fig. l zeigt ein Hohlraumresonatormagnetron nach der Erfindung mit einer Nickelmatrixkathode, und Fig. 2 zeigt eine imprägnierte Kathode für ein Magnetron nach der Erfindung.
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1isolator 5 trägt eine Kappe 6 aus Fernicomaterial, in der sich der Nickelzylinder erstreckt. Der Nickelzylinder geht in den Nickelkathodenkörper 7 über, der mit Endringen 8 versehen ist. Auf dem Kathodenkörper befindet sich die Nickelmatrix 9, welche im wesentlichen aus aufgesintertem, Bariumstrontiumoxyd enthaltenden Nickelpulver besteht. Die Kathode hat einen mittleren ringförmigen Teil 10 mit dem gleichen Aussendurchmesser wie der Teil mit der Nickelmatrixschicht, aber mit dem Nickelkörper 7 ein Ganzes bildet.
In Fig. 2 besteht der Kathodenkörper aus dem Molybdänzylinder 11. Ein poröser karbonisierter Wolf ramring 12 mit einem Endring 13 und ein solcher Ring 14 mit einem Endring 15 schliessen den porösen Wolframzylinder 16 ein. Letzterer ist mit Bariumaluminat getränkt. Der ringförmige Teil 17 ist karbonisiert, so dass er nicht-emittierend ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hohlraumresonatormagnetron mit einer Zylinderkathode, die an verschiedenen Stellen ihrer Länge unterschiedliche Emissionseigenschaften aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der den Anodensegmenten (2) gegenüberliegende Abschnitt der Kathode (7) über seine ganze Länge den gleichen Durchmesser besitzt und ein ringförmiger, vorzugsweise in der Mitte gelegener Teil (10) dieses Abschnittes wesentlich schlechtere Emissionseigenschaften als der übrige Kathodenteil (9) besitzt.
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Cavity resonator magnetron with a cylindrical cathode
The invention relates to a cavity magnetron with a cylindrical cathode which has different emission properties at different points along its length.
Cavity resonator magnetrons are already known in which the cathode approximately in the middle or in the non-emitting end rings has parts with a slightly larger diameter, which only have to make a small contribution to the emission, but the purpose of which is to give the magnetron a gradually increasing current-voltage curve lend, whereby the onset of the vibrations in the desired? r mode is facilitated. However, it was found that the presence of this increase on the cathode surface has an unfavorable effect on the efficiency after a shorter or longer period of time. Is z.
If, for example, a nickel ring is welded onto a nickel matrix cathode, so that the cathode has a larger diameter in places, the start-up characteristic is more favorable, but the efficiency decreases quickly. If the ring is made of platinum, it takes longer before the efficiency drops.
The invention aims to provide a type which. Offers advantages of the known design, but their efficiency does not decrease in the long run.
In a cavity resonator magnetron with a cylindrical cathode that does not have the same emission properties over the entire length, according to the invention, the anode segments opposite
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than the rest of the cathode part.
Tests have shown that with magnetrons according to the invention favorable start-up characteristics can be achieved and the efficiency still retains its initial value.
The effect of the non-emitting ring-shaped cathode part can perhaps be explained by the fact that when the cathode has reached the emission temperature, the ring-shaped, poorly emitting part has a significantly lower space charge near the cathode surface than the rest of the cathode surface . This can lead to such a field distortion that starting the magnetron in the! T mode is facilitated. Since the cathode does not have a larger diameter anywhere, the efficiency is not adversely affected.
The cathode according to the invention can consist of a nickel body on which a so-called nickel matrix activated with barium oxide is attached and the outer surface of which consists partly of solid nickel with the same external diameter.
The cathode of the magnetron according to the invention can also consist of a porous refractory metal, such as tungsten or an alloy thereof, which is impregnated with barium aluminate, to which one or more alkaline earth oxides are optionally added, a ring-shaped part of the cathode being carbonized in such a way that tungsten carbide originated. This part then has only extremely low emissions.
The invention is explained in more detail using the drawing, for example. Fig. 1 shows a cavity magnetron according to the invention with a nickel matrix cathode, and Fig. 2 shows an impregnated cathode for a magnetron according to the invention.
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1 insulator 5 carries a cap 6 made of Fernico material, in which the nickel cylinder extends. The nickel cylinder merges into the nickel cathode body 7, which is provided with end rings 8. The nickel matrix 9, which essentially consists of sintered-on nickel powder containing barium strontium oxide, is located on the cathode body. The cathode has a central ring-shaped part 10 with the same external diameter as the part with the nickel matrix layer, but forms a whole with the nickel body 7.
In FIG. 2 the cathode body consists of the molybdenum cylinder 11. A porous carbonized tungsten ram ring 12 with an end ring 13 and such a ring 14 with an end ring 15 enclose the porous tungsten cylinder 16. The latter is impregnated with barium aluminate. The annular part 17 is carbonized so that it is non-emissive.
PATENT CLAIMS:
1. Cavity resonator magnetron with a cylindrical cathode which has different emission properties at different points along its length, characterized in that the section of the cathode (7) opposite the anode segments (2) has the same diameter over its entire length and an annular one, preferably in the middle located part (10) of this section has significantly poorer emission properties than the rest of the cathode part (9).