DE947564C - Einrichtung zum Abstimmen von Laufzeitroehren mit Hohlraumresonatoren - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Abstimmen von Laufzeitröhren mit Hohlraumresonatoren Die Erfindung betrifft eine Einrichtung,zum Abstimmen von Laufzeitröhren mit Hohlraumreso,-natoren, -die von einer metallischen. Gefäßwand gebildet werden, und mit mindestens einer zwischen zwei Elektroden in Richtung der Röhrenachse verschiebbar angeordneten Elektrode, die an einem in Richtung der Röhrenachse verschiebbaren, vorzugsweise ring- oder zylinderförmig gestalteten Metallkörper starr befestigt ist. Es kann sich dabei beispielsweise um Röhren handeln, die nach dem Prinzip dies Klystrons arbeiten, gleichgültig, ob dabei eine eigene Laufstrecke vorgesehen oder diese mit der Steuerstrecke vereinigt ist. Bei Ganzmetallröhren ist die Abstimmung der Hohlräume im allgemeinen .ohne zu großen technischen Aufwand nur in der Weise möglich, daß man die konzentrierte Kapazität eines Hohlraumes, die durch zwei Elektroden der Röhre gebildet wird, verändert. Damit ist aber stets auch eine Änderung des Laufwinkels zwischen den beiden Elektroden verbunden, ohne daß man in der Lage wäre, auch die Laufwinkel zwischen den beiden Elektroden irgendwie zu beeinflussen.
• Es ist bereits bekannt, den wesentlichsten. Teil der Wandung einer Röhre z. B. membranartig elastisch. auszubilden. Zur Verstellung der Elektroden wird in diesem Fall die ganze Röhre balgartig zusammengedrückt. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß ein äußerst unstabiler Röhrenaufbau die zwangläuüge Falgie der elastischen Wandung ist. Dieser Nachteil tritt auch dann auf, wenn, man, wie ebenfalls. bereits blekannt ist, den in Richtung der Röhrenachse verschiebbaren Metallkörper über ringförmige Membranen mit der metallischen Gefäßwand vakuumdicht verbindet.
• Ferner ist es bereits bekanntgeworden, bei einer Röhre zur Verstellung des Elektrodensys;terns hebelartige Einrichtungen vorzusehen; die in die Gefäßwand vakuumdicht eingesetzt sind. Um die hebelartigen Anordnungen betätigen: z.u können, ist die Gefäßwand an den betreffenden Stellen elastisch ausgebildet. Die hebelartigen Teile werden . um ihren in der Röhrenwandung liegenden Drehpunkt gedreht, was bei der Verstellung der - mit diesen hebelartigen Teilen verbundenen Elektroden- ein Verkanten derselben in bezüg auf die Röhrenachse zur Folge hat.
• Es ist ferner auch bekanntgeworden, einen: Teil der Gefäßwand balgartig auszubilden, um z. B. die Anode in Richturig der Röhrenachse verstellen zu können. Auch bei dieser Anordnung wird leine stabile Halterung des, zu verschiebenden Teileis; ,also der Anode, bewirkt. Dies macht sich insbesondere bei Erschütterungen sehr störend bemerkbar, denn durch die dabei auftretenden Kräfte weicht die Anode infolge ihrer federnden- Aufhängung aus, was eine: unerwünschte Abstandsänderung bewirkt.
• Eingehende Überlegungen haben gezeigt, daß es beispielsweise bei einem Klystron. für die Erreichung eines guten Wirkungsgrades besonders wertvoll ist, wenn man bei einer Verstellung des Laufwinkels im Auskoppelraum auch gleichzeitig die Möglichkeit einer Verstellung des Laufwinkels im Steuerraum hat. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,-durch die diese Forderung erfüllt -wird. Gleichzeitig soll diese Anordnung so beschaffen sein, daß sie bei einem einfachen Aufbau eine stabile Halterung der zu verschiebenden Röhrenteile sicherstellt. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß der in Richtung der Röhrenachse verschiebbare Metallkörper über mindestens -wes die Hohlraumreisonatoren teilweise begrenzende Membranen mit der aus einem Stück bestehenden metallischen Gefäßwand vakuumdicht verbunden isst und daß der Metallkörper in radialer Richtung mit Ansätzen versehen ist, die durch Ausnehmungen in der metallischen Gefäßwand nach außen ragen, und daß die Ausnehmungen derart sind, daß eine Verschiebung des mit Ansätzen versehenen Metallkörpers in Richtung der Röhrenachse möglich ist.
• Die Erfindung läßt sich am besten an. Hand der Figuren verdeutlichen. In Fig. i ist eine Elektonenröhre zur Erzeugung kurzer elektrischer Wellen, insbesondere von Zentimeterwellen, dargestelilt, bei welcher die Einrichtung nach der Erfindung verwendet ist. Es handelt sich hierbei um eine Röhre, die nach denn Prinzip des bekannten Klystrons arbeitet, bei welcher aber die Steneerstrecke mit der Laufstrecke vereinigt ist. Die Kathode ist mit i 1 bezeichnet, während die auf die Kathode folgende Steuerstrecke -durch dile Gitter 2, und 3 begrenzt wird. An Steile der Gitter können natürlich auch blendenartig ausgebildete Elektroeden angebracht sein. Die Auffangelektrode 4 ist mit einem Gitter 5 abgeschlossen. Die gewählte Konstruktion beseitigt wenigstens zum großen Teil den störenden Effekt der Sekundäremission an der Auffangelektrode. Der Laufwinkel der Elektronen innerhalb der Steuerstrecke beträgt etwa 2 n oder ein ganzzahliges Vielfaches davon. Das Metallgehäuse 6 ist an seinem unteren Rand am besten durch einen Glasteil abgeschlossen., der die Kathodenzuführungen trägt und z. B. mit Hilfe eines mit ihm verschmolzenen Kupferringes an der metallischen Abschlußplatte der Gefäßwand angelötet ist. Der isolierende Zwischenkörper kann natürlich auch aus Keramik bestehen. An der Oberseite ist das Gefäß vakuumdicht durch eine Membran 7 abgeschlossen, die einerseits mit der Wandung 6, andererseits mit der Auffangelektrode 4 vakuumdicht verlötet ist. Die Membran erlaubt eine Bewegung der Auffangelektrode in Richtung der CTeÄäßachse. Durch eine Stellschraube mit Gewinde kann die Lage der Auffangelektrode eingestellt werden. Das Gitter 3 ist an einem Metallring 8 befestigt, der seinerseits mit Hilfe der Membraneng und io vakuumdicht mit der Gefäßwand verbunden ist. Auch der Metallring 8- kann mittels einer geeigneten Vorrichtung in- der Achsenrichtung des Gefäßes (Pfeil i i) verstellt werden. Zu diesem Zwecke ragen Ansatzstücke 12, 13 durch geeignete Ausn2hmungen aus der Gefäßwand heraus, an welchen die Verstellvorrichtung angreift. Die vakuumdichten Lötstellern mit Hilfe deren die Membranen 9 und io an der Gefäßwand befestigt sind, sind mit 14 bezeichnet. Diese Anordnung erlaubt .es, sowohl die Hohlräume beliebig aufeinander abzustimmen als auch die Größe der Laufzeitwinkel in der Steuerstrecke 2, 3 sowohl als auch der Auskoppelstrecke 3, 5 richtig einzustellen. Man gewinnt also für die Anpassung des Systems an den gewünschten Schwingungsmechanismus eine Reihe von Freiheitsgraden, welche bei den bekannten Röhren dieser Art nicht vorhanden sind, aber die Möglichkeit geben, den Wirkungsgrad des köhres erheblich zu steigern.
• In Fig. 2 ist eine normale Klystronröhre dargestellt. Die Kathode ist mit 15 bezeichnet, 16, 17 sind die beiden die Steuerstrecke begrenzenden Gitter, während-zwischen den Gittern 18 und i9 die Auskoppelstrecke liegt. An der Steuerstrecke ist der Hohlraum 2o, an die Auskoppelstrecke der Hohlraum 2i angekoppelt. Zwischen den beiden Gittern. 17 und 18 liegt der Laufraum 22. Die beiden Gitter 17 und 18 werden von einem dem, Laufraum begrenzenden Metallzylinder 23 getragen. Dieser Metallzylinder sitzt an einem ringförmigen Metallteil 24, der seinerseits wieder mittels, der Membranen 25 und 26. an der metallischen Gefäßwand 27 befestigt ist. Die beiden: Membranen sind sowohl mit der Gefäßwand als auch mit dem Ring 24 vakuumdicht verlötet. In die Membranen cingepreßte Wellungen erleichtern die axiale Bewegung des Metallzylinders 23. Auch die Auffangelektrode 28 bzw. Membran 29 ist mit dem Gefäß 27 veT1ötet, so daß also auch die Auffangelektrode in Achsrichtung verschoben werden kann. Auch hier hat man die Möglichkeit, beide Elektrodenabstände zu verändern und die beiden Hohlräume aufeinander abzustimmen.
• Die Erfindung wird natürlich nicht auf die, dargestellten Anwendungsfälle beschränkt. Sie eignet sich für alle diejenigen Konstruktionen von Laufzeitröhren, bei denen es sich darum handelt, Elektrodenabstände zwecks Änderung von Laufwinkeln zu variieren bzw. gleichzeitig durch Veränderung der konzentrierten. Kapazitäten der angeschlossenen Hohlraumresonatoren diese aufeinander abzustimmen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Abstimmen von Laufzeitröhren mit Hohlraumresonato:ren,, die von einer metallischen Gefäßwand gebildet werden, und mit mindestens einer zwischen zwei Elektroden in Richtung der Röhrenachse verschiebbar angeordneten Elektrode, die an einem in Richtung der Röhrenachse verschiebbaren, vorzugsweise ring- oder zylinderförmig gestalteten Metallkörper starr befestigt ist und bei welcher der verschiebbare Metallkörper über ringförmige Membranen mit der metallischen Gefäßwand vakuumdicht verbunden ist, dadurch Bekenn, zeichnet, daß der in Richtung der Röhrenachse verschiebbare Metallkörper über mindestens zwei die Hohlraumresonatoren teilweise begrenzende ringfärrnige metallische Membranen mit der aus einem Stück bestehenden metallischen Gefäßwand vakuumdicht verbunden ist und daß der Metallkörper in radialer Richtung mit Ansätzen versehern, ist, die durch Ausneh: mungen in der metallischen Gefäßwand nach außen ragen, und daß die Ausnehmungen derart sind, daß eine Verschiebung des mit Ansätzen versehenem. Metallkörpers in Richtung der Röhrenachse möglich ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, bei der der verschiebbare Metallkörper die Form eines Ringes hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Offnung dies Ringes ein, Gitter aufweist und daß sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite dies. Ringes je eine Membran angelötet ist, welche zur Abstimmung des, Gefäßraumes und zur Befestigung des Ringes. an der metallischen Gefäßwand dienen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i zur Verwendung bei einem Klystron., dadurch gekennzeichnete daß die den Laufraum des Klystroms begrenzenden Metallteile dem ve'rschiebbaren Metallkörper bilden. q.. Einrichtung nach Anspruch :2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, d;aß außer der (den) mit dem Metallkörper verschiebbar angeordneten Elektrode(n) noch eine weitere Elektrode, insbesondere die Anode, in Richtung der Röhrenachse verschiebbar ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 8o8 567, 878 708, 878 716.