Tube à faisceau électronique intense. La. présente invention, dont le principe est dû ü 1I. Warnecke, se rapporte aux tubes à décharge fonctionnant avec des faisceaux F lectroniques intenses, en particulier aux tubes à, modulation de vitesse du genre klys- tron. Comme l'on sait, ceux-ci sont essentiel lement constitués par deux volumes réson- iiants dont.
les champs électriques haute fré quence agissent sur les électrons d'un faisceau cathodique, le premier (rassembleur) pour commander un faisceau par modulation de vitesse, le second (collecteur) pour y prélever (le l'énergie haute fréquence par freinage. Suivant que le premier volume résonnant est c-xcité par une source extérieure ou par de l'énergie prélevée dans le second volume ré- sonnant, le tube fonctionne comme amplifica- leur ou comme auto-oscillateur.
On utilise de préférence des tubes engen drant des faisceaux rectilignes d'électrons ayant une section droite circulaire ou annu laire. Lorsqu'on veut réaliser des tubes puis sants, on est obligé d'adjoindre à ces tubes des dispositifs empêchant la dihergenee du Faisceau, que la répulsion mutuelle des élec- rons tend à. produire, de se manifester.
Ces dispositifs utilisent soit la. focalisation élec- tro-tatique. soit la localisation magnétique. L(- tuh-,-s à focalisation électrostatique, foca- lisat-on obtenue par la disposition des élec- lrode#. sont difficiles à réaliser avec toute l'efficacité désirée à cause des effets de dé viation, variables au cours du cycle haute fréquence, qui sont produits dans le rassem- bleur et le collecteur (et dans les espaces avoisinants à, cause de la,
transparence des grilles délimitant les champs haute fré quence); les tubes à focalisation magnétique, sous leur forme connue ou bien sont très en combrants parce que le dispositif de localisa tion entoure le tube (bobine extérieure dans laquelle est plongé le tube) ou bien ne fonc tionnent pas de façon satisfaisante parce que leur construction est telle que le champ ma gnétique n'agit pas sur les électrons partout où cela :est souhaitable.
Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de localisation magnétique fonc tionnant de manière satisfaisante et compati ble avec la forme constructive désirée pour les tubes du type klystron. Un champ magné tique homogène forçant les électrons à se dé placer de façon sensiblement parallèle à l'axe du tube peut être, par exemple, produit entre les deux pôles d'un aimant permanent. ou électro-aimant dont les pièces polaires sont disposées, en principe, aux extrémités du faisceau, de manière que les électrons soient, pendant tout leur trajet, soumis à des force magnétiques qui les obligent à se déplacer dans la direction désirée;
d'autre part, les pièces polaires en question sont telles que leur introduction est compatible avec la forme constructive la plus souhaitable à d'autres points de vue pour les appareils visés par l'invention. On décrira ci-après, en se référant à la fig. 1, donnée à titre d'exemple, comme les autres figures du dessin, une forme d'exécu tion du tube suivant l'invention. En 1 et 2 sont représentés respectivement les volumes résonnants rassembleur d'électrons et collec teur d'énergie.
Les boucles 3 et 4 servent par couplage magnétique, respectivement à exc.: ter le premier volume Résonnant -et à prélever l'énergie des électrons dans le second. 5 est l'espace de rassemblement dans lequel, à l'abri de l'action de tout champ extérieur, les élec trons du faisceau issus de la cathode 6 se groupent du fait de la modulation de vitesse effectuée par le champ du rassembleur. 7 est une grille servant au contrôle du courant dé bité par la cathode.
Dans cette forme d'exé- cutison de l'objet de l'invention, les pièces polaires 8 et 9, reliées magnétiquement à un électro-aimant 10 (qui pourrait être remplacé par un aimant), produisent un champ magné tique sensiblement uniforme dans l'espace ou se déplacent les électrons. 11 est la paroi du récipient à vide dans laquelle les pièces 8 et 9 sont incorporées.
On montrera maintenant, en se référant aux autres figures du dessin, données égale ment comme exemples non limitatifs, d'autres formes d'exécution plus perfectionnées du tube suivant l'invention.
La fig. 2 représente un klystron auto- oscillateur dont le volume résonnant rassem- bleur et le volume résonnant collecteur d'éner gie peuvent être déformés mécaniquement. Ces déformations permettent de faire varier la fréquence de résonance desdits volumes et de faire fonctionner le tube efficacement au point de vue puissance utile dans une gamme étendue de fréquence de fonctionnement.
Ces volumes résonnants quia, ici, constituent parr- tiellement l'enceinte à vide, sont représentés sur la fig. 2 plongés dans une cuve de re- froidissement dans laquelle un fluide vient lâcher également les parties des parois qui supportent les grilles incorporées aux cavités.
Avec cette disposition. les variations de dimen sions d'origine thermique sont réduites pres que à volonté par augmentation du refroi- dissement extérieur; ceci, quand le tube fonc tionne, empêche toute modification d'origine thermique des réglages choisis.
On voit que, dans la. région axiale, il existe entre les pièces polaires 8 et 9 un champ magnétique uniforme tel que le faisceau électronique conserve sur toute sa longueur une direction parallèle à l'axe et une section sensiblement constante.
Les avantages qui résultent de cette dis position sont considérables. Par le fait que les électrons n'ont pas de composante de vitesse radiale appréciable, le nombre d'électrons captés par les différentes électrodes sur le trajet du faisceau est réduit à une valeur très faible, quelle que soit l'intensité du faisceau. En même temps que le rendement de l'appareil est amélioré, l'échauffement des divers organes et, par suite, les variations d'ordre thermique sont réduites @à, des valeurs pratiquement négligeables.
Pour ces diffé rentes raisons, il est également possible d'augmenter la. puissance appliquée au tube et, par conséquent, sa. puissance utile. La sec tion du faisceau restant constante même pour de fortes densités électroniques, il est possi ble de réaliser, pair un choix judicieux des dimensions de la. cathode et de la grille de contrôle, un faisceau de faible section per mettant d'utiliser des formes et dimensions de grilles rassembleuses et collectrices suscep- tibles d'asurer le meilleur échange d'énergie entre le faisceau électronique et les résona teurs.
On sait, d'autre part, que l'émission secon- da-ire des grilles peut diminuer notablement le rendement du tube; dans ce tube suivant l'invention, l'émission secondaire se trouve réduite en même temps que le nombre d'élec trons primaires (et pour la. même raison) atteignant les grilles, et le rendement est amélioré.
Enfin, lorsque la modulatiion est appli quée par la grille de contrôle, l'empoi du champ magnétique réduit notablement les perturbations dues au dégroupement des élec trons au cours du cycle de modulation. Sur la fig. ?, 1 et 2 représentent reapee- tivement lu résonateur rassembleur d'électrons et le r'sonateu.r collecteur d'énergie.
3 est la boriele (lu couplage entre les deux résonateurs et 4 la boucle de prélèvement d'énergie haute fréquence. Le tube de glissement 5 est re- fi-oi, i par le fluide réfrigérant circulant sui- vant les flèches dans la chemise d'eau 18.
D,ins l'exemple représenté où le fluide réfri- ;érant. n'atteint pas toute la longueur du tube o'(- glissement, l'épaisseur du tube est choisie t4,lle que la chute de température depuis l'eztréinité jusqu'à la partie refroidie soit suff:f@ainnient faible. La cathode 6 émet. le faiscuau d'électrons dont l'intensité est con- tr@@lée par la, grille 7.
L'une des pièces po laires 8 est percée de trous pour le passage des conducteurs de cathode et de grille de contrôle. Ces trous peuvent avoir des dimen- =ions suffisamment faibles pour ne pas per- titi-ber l'uniformité du champ magnétique. L'autre pièce polaire 9 constitue en même temps l'anode collectrice d'électrons et peut sre refroidie par circulation d'un fluide ré frigérant.
Le circuit magnétique est complété par la pièce 10 et les écrous de déformation 11 et 12, et le champ magnétique est déve loppé par les bobines 14 et 15. Un support 13 en métal magnétique assujettit le corps du 1_lystron à. la. pièce 10.
Il ressort clairement <B>(le,</B> la. figure qu'en tournant les écrous 11 et l? ii l'a.id, des vis tangentes 16 et 17, on dé forme la paroi, latérale des résonateurs et qu'on modifie à volonté soit l'écartement des grilles du rassembleur, soit l'écartement des grilles du collecteur.
Les pièces 10 et 13 doi vent avoir la robustesse nécessaire pour ne pas subir de déformation et pour assurer l'in dé pendanen absolue du réglage de chacun des résonateurs. Dans l'exemple indiqué, ce sup port. 1.3 sert en même temps à guider le fluide réfrigérant.
En pratique, il est généralement possible de donner aux trajectoires des électrons entre la cathode et la grille de contrôle la forme désirée. Ce n'est donc qu'au delà de la grille di, contrôle que le champ magnétique est né cessaire. Partant de cette remarque, la fig. 3 représente une variante de la fig. 2. La grille de contrôle 7 est située dans le plan de la pièce polaire 8.
Elle est construite en un métal réfractaire magnétique et sa construc tion est telle qu'en aucun cas la température en fonctionnement ne dépasse le point de Curie de ce métal. Ce mode de construction est avantageux parce que l'élément chauf fant de la cathode se trouve ainsi placé dans une région de champ magnétique faible et que les efforts électromagnétiques sur cet élément chauffant ne risquent plus de dété riorer celui-ci ou de perturber le fonctionne ment du tube. Ce résultat est important dans le cas de chauffage en courant alternatif avec des courants intenses, en particulier dans le cas de cathodes à chauffage direct.
Il va sans dire que dans. tous les cas on adoptera une forme de filament qui réduise .au minimum les efforts électromagnétiques et leurs effets nuisibles.
Dans l'exemple de la. fig. 3, il existe entre la grille 7 et la pièce polaire une tension élevée, et il est nécessaire de conserver entre ces deux pièces un certain entrefer. Pour sim plifier la construction, on peut faire passer l'ampoule dans cet entrefer, comme l'indique la fig. 4. Dans ce cas, la, grille de contrôle 7 fait corps avec la. pièce polaire magnétique 8" duii peut en même temps jouer le rôle de ra diateur thermique. L'ampoule isolante 19 est interposée entre les pièces polaires 8' et 8 et permet de réduire l'entrefer à une valeur suffisamment faible.
Des formes d'exécution perfectionnées, dues à M. R. Bonne, sont .représentées sur les fig. 5 et 6. Selon la variante de la fig. 5, on utilise comme pièces polaires directement les pièces de réglage de l'accord des résona teurs, l'une des pièces de réglage entourant la cathode et l'autre entourant l'anode.
Grâce à cette disposition, on peut produire un champ magnétique de foealiuation sans adjonction d'aucune pièce supplémentaire, et on obtient une lentille magnétique conver gente à l'origine du faisceau électronique, suivie d'une région de champ magnétique uniforme dans laquelle le faisceau conserve une section constante; de plus, les pièces po laires étant extérieures à l'enveloppe étanche au vide, il est facile de modifier leur forme et leur position pour ag_.r sur la convergence de<B>]</B> a lentille magnétique;
enfin, le filament étant logé dans un évidement de l'une des pièces polaires, c'est-à-dire dans une région où le champ magnétique est relativement faible., les efforts électromagnétiques qu'il subit sont faibles.
Sur la. fig. 5, on voit que le faisceau électronique issu de la cathode 21 est con trôlé par la grille 22; il traverse le résona teur rassembleur 23, le tube de glissement 24, le résonateur collecteur 25, et parvient à l'anode 26. Suivant l'invention, une pièce po laire magnétique 27 est disposée autour du système cathode-grille; l'autre pièce polaire 28, également évidée, est disposée autour de l'anode 26. Ces deux pièces polaires consti tuent, en outre, les mécanismes de réglage par déformation des résonateurs, comme le mon tre la fig. 5.
En effet, la rotation de l'écrou 29, maintenu entre les pièces d'appui 30 et 31 par des butées à billes, provoque le dépla cement de la bague 27 (ou 28) et, par consé quent, la déformation du résonateur 23 (ou 25); les pièces 29, 30 et 31 sont en métal ma gnétique, de sorte que la continuité du circuit esit assurée du support 32 aux pinces polaires 27 et 28. L'influence des différents entrefers est d'ailleurs négligeable, étant donné la gran deur des surfaces en regard et la valeur rela tivement faible du champ nécessaire. Enfin, une bobine 33 est prévue pour -réaliser la va leur convenable du champ.
La concentration inhale du champ au n> veau de l'ensemble cathode-grille dépend du diamètre de l'évidement et de la position re lative de la cathode dans l'évidement. Le dia mètre de l'évidement est en partie imposé par les dimensions du tube; par contre, il est fa cile de régler la position de la cathode, de manière que le faisceau soit concentré dans la région entre la cathode 21 et le plan de l'ouverture 34, et conserve ensuite une section constante dans la région du champ uniforme comprise entre les ouvertures 34 et 35.
Au delà de l'ouverture 35, l'action du champ est de nouveau convergente, et si des précau tions particulières ne sont pas prises, cet effet peut être gênant par le fait qu'il réduit la surface de l'anode sur laquelle se dissipe l'énergie restante du faisceau; mais on évite cet inconvénient soit en plaçant la surface collectrice à une distance convenable du plan focal de la lentille magnétique, comme c'est le cas dans la fig. 5, soit en utilisant un sys tème déviateur décrit ci-dessous:
Ce sys tème déviateur est disposé de manière à agir sur le faisceau électronique après que celui-ci a traversé les électrodes actives et agencé pour que les points d'impact des électrons sur l'anode, choisie de forme appro priée, soient étalés sur une surface d'anode relativement grande (le système déviateur étant constitué, par exemple, par une élec trode auxiliaiire disposée dans la partie cen trale de l'anode dont il est isolé et par rap port à, laquelle il est maintenu à un potentiel retardateur, ou par un ensemble de bobines produisant un champ magnétique transversal).
Enfin, pour réduire au minimum la dérin-e thermique, l'ensemble du tube est refroidi par une circulation d'eau grâce aux chemises d'eau 36 et 37, et aux canaux 38 pratiqués sur tout le pourtour de la pièce polaire 28. De même, afin de faciliter l'évacuation de la chaleur rayonnée par la. cathode, la pièce po laire 27 est évidée en 39 pour permettre la circulation de l'eau dans cette région. Sur la. fig. 5, des flèches f indiquent comment l'eau circule dans les différentes parties du tube.
Dans certains cas, i4 peut être nécessaire de placer l'élément chauffant de la cathode, ou la cathode elle-même s'il s'agit d'une ca thode à chauffage direct, dans une région où le champ magnétique est négligeable. La fig. 6 montre comment on arrive à ce résultat tout en conservant en partie le bénéfice d'une convergence suffisante au début du faisceau; un diaphragme 42, en métal magnétique, prolonge et complète la. pièce polaire 41, et le tracé des lignes de force montre que le champ est alors pratiquement nul au voisi- nage du filament 43.
D'ailleurs, l'effet de lentille convergente au voisina;e du dia- phragnie est suffisant pour assurer une finesse convenable du faisceau.
Intense electron beam tube. The present invention, the principle of which is due to 1I. Warnecke, relates to discharge tubes operating with intense electronic beams, in particular, rate modulating tubes of the Klystron type. As we know, these are essentially constituted by two resonant volumes of which.
the high frequency electric fields act on the electrons of a cathode beam, the first (unifier) to control a beam by speed modulation, the second (collector) to take there (the high frequency energy by braking. the first resonant volume is excited by an external source or by energy taken from the second resonant volume, the tube functions as an amplifier or as an auto-oscillator.
Tubes are preferably used which generate rectilinear electron beams having a circular or annular cross section. When it is desired to produce powerful tubes, it is necessary to add to these tubes devices preventing the dihergenea of the beam, which the mutual repulsion of the electrons tends to. to produce, to manifest.
These devices use either the. electrostatic focusing. or magnetic localization. L (- tuh -, - s with electrostatic focusing, focusing obtained by the arrangement of the electrodes #. Are difficult to achieve with all the desired efficiency because of deviation effects, which vary during the cycle. high frequency, which are produced in the assembly and collector (and in the surrounding spaces due to the,
transparency of the grids delimiting the high frequency fields); Magnetically focusing tubes, in their known form either are very bulky because the locating device surrounds the tube (outer coil in which the tube is immersed) or else do not function satisfactorily because their construction is such that the magnetic field does not act on the electrons wherever it is desirable.
The aim of the invention is to provide a magnetic localization device which functions satisfactorily and is compatible with the desired constructive form for tubes of the klystron type. A homogeneous magnetic field forcing the electrons to move substantially parallel to the axis of the tube can be, for example, produced between the two poles of a permanent magnet. or electromagnet, the pole pieces of which are arranged, in principle, at the ends of the beam, so that the electrons are, throughout their journey, subjected to magnetic forces which force them to move in the desired direction;
on the other hand, the pole pieces in question are such that their introduction is compatible with the most desirable construction form from other points of view for the devices covered by the invention. Will be described below, with reference to FIG. 1, given by way of example, like the other figures of the drawing, an embodiment of the tube according to the invention. In 1 and 2 are represented respectively the resonant volumes gathering electrons and collecting energy.
Loops 3 and 4 are used by magnetic coupling, respectively to exc .: ter the first Resonant volume - and to take the energy of the electrons in the second. 5 is the gathering space in which, sheltered from the action of any external field, the electrons of the beam coming from the cathode 6 are grouped together due to the speed modulation effected by the gathering field. 7 is a grid used to control the current delivered by the cathode.
In this embodiment of the object of the invention, the pole pieces 8 and 9, magnetically connected to an electromagnet 10 (which could be replaced by a magnet), produce a substantially uniform magnetic field throughout. space where electrons move. 11 is the wall of the vacuum container in which the parts 8 and 9 are incorporated.
With reference to the other figures of the drawing, also given as nonlimiting examples, other more improved embodiments of the tube according to the invention will now be shown.
Fig. 2 shows a self-oscillating klystron whose gathering resonant volume and energy collecting resonant volume can be mechanically deformed. These deformations make it possible to vary the resonant frequency of said volumes and to operate the tube efficiently from the point of view of useful power in a wide range of operating frequencies.
These resonant volumes which here partially constitute the vacuum chamber are shown in FIG. 2 immersed in a cooling tank in which a fluid also releases the parts of the walls which support the grids incorporated in the cavities.
With this provision. the variations in dimensions of thermal origin are reduced almost at will by increasing the external cooling; this, when the tube is in operation, prevents any thermal modification of the chosen settings.
We see that in the. axial region, there exists between the pole pieces 8 and 9 a uniform magnetic field such that the electron beam maintains over its entire length a direction parallel to the axis and a substantially constant section.
The advantages which result from this arrangement are considerable. Due to the fact that the electrons have no appreciable radial velocity component, the number of electrons picked up by the various electrodes on the path of the beam is reduced to a very low value, whatever the intensity of the beam. At the same time as the efficiency of the apparatus is improved, the heating of the various components and, consequently, the variations of thermal order are reduced to practically negligible values.
For these various reasons, it is also possible to increase the. power applied to the tube and, therefore, its. useful power. The cross-section of the beam remaining constant even for high electron densities, it is possible to make a judicious choice of the dimensions of the. cathode and the control grid, a beam of small cross-section allowing the use of shapes and dimensions of gathering and collecting grids capable of ensuring the best energy exchange between the electron beam and the resonators.
We know, on the other hand, that the secondary emission of the grids can significantly reduce the efficiency of the tube; in this tube according to the invention, the secondary emission is reduced at the same time as the number of primary elements (and for the same reason) reaching the gates, and the yield is improved.
Finally, when the modulation is applied by the control grid, the use of the magnetic field significantly reduces the disturbances due to the unbundling of the electrons during the modulation cycle. In fig. ?, 1 and 2 respectively represent the electron collecting resonator and the energy collecting resonator.
3 is the boriele (the coupling between the two resonators and 4 the high frequency energy sampling loop. The sliding tube 5 is reflected by the refrigerant fluid circulating following the arrows in the jacket d 'water 18.
D, ins the example shown where the cooling fluid. does not reach the entire length of the tube o '(- slip, the thickness of the tube is chosen t4, lle that the temperature drop from etreinity to the cooled part is sufficient: f @ ainnient weak. The cathode 6 emits the electron beam, the intensity of which is controlled by grid 7.
One of the polar parts 8 is pierced with holes for the passage of the cathode and control grid conductors. These holes can have sufficiently small dimensions not to disturb the uniformity of the magnetic field. The other pole piece 9 constitutes at the same time the electron collecting anode and can be cooled by circulation of a refrigerant fluid.
The magnetic circuit is completed by part 10 and strain nuts 11 and 12, and the magnetic field is developed by coils 14 and 15. A magnetic metal bracket 13 secures the body of the lystron to. the. room 10.
It emerges clearly <B> (the, </B> the. Figure that by turning the nuts 11 and l? Ii a.id, tangent screws 16 and 17, we deform the side wall of the resonators and that either the spacing of the collector grids or the spacing of the collector grids can be changed at will.
The parts 10 and 13 must have the necessary strength so as not to undergo deformation and to ensure the absolute independence of the adjustment of each of the resonators. In the example shown, this sup port. 1.3 serves at the same time to guide the coolant.
In practice, it is generally possible to give the trajectories of the electrons between the cathode and the control grid the desired shape. It is therefore only beyond the di control grid that the magnetic field is necessary. Based on this remark, fig. 3 shows a variant of FIG. 2. The control grid 7 is located in the plane of the pole piece 8.
It is constructed of a magnetic refractory metal and its construction is such that in any case the operating temperature does not exceed the Curie point of this metal. This method of construction is advantageous because the heating element of the cathode is thus placed in a region of weak magnetic field and that the electromagnetic forces on this heating element no longer run the risk of damaging the latter or of disturbing the operation. ment of the tube. This result is important in the case of heating in alternating current with intense currents, in particular in the case of cathodes with direct heating.
It goes without saying that in. in all cases, a filament shape will be adopted which minimizes electromagnetic forces and their harmful effects.
In the example of the. fig. 3, there is a high voltage between the grid 7 and the pole piece, and it is necessary to maintain a certain air gap between these two pieces. To simplify the construction, the bulb can be passed through this air gap, as shown in fig. 4. In this case, the control grid 7 is integral with the. Magnetic pole piece 8 "duii can at the same time act as a thermal radiator. The insulating bulb 19 is interposed between the pole pieces 8 'and 8 and makes it possible to reduce the air gap to a sufficiently low value.
Improved embodiments, due to Mr. R. Bonne, are .represented in fig. 5 and 6. According to the variant of FIG. 5, as pole pieces directly used are the resonator tuning adjustment parts, one of the adjustment parts surrounding the cathode and the other surrounding the anode.
Thanks to this arrangement, it is possible to produce a magnetic field of foealiuation without the addition of any additional part, and one obtains a converging magnetic lens at the origin of the electron beam, followed by a region of uniform magnetic field in which the beam keeps a constant section; moreover, the polar parts being external to the vacuum-tight casing, it is easy to modify their shape and their position to ag_.r on the convergence of <B>] </B> a magnetic lens;
finally, the filament being housed in a recess of one of the pole pieces, that is to say in a region where the magnetic field is relatively weak, the electromagnetic forces to which it is subjected are weak.
On the. fig. 5, it can be seen that the electron beam coming from the cathode 21 is controlled by the grid 22; it passes through the unifying resonator 23, the sliding tube 24, the collector resonator 25, and arrives at the anode 26. According to the invention, a magnetic polar part 27 is arranged around the cathode-grid system; the other pole piece 28, also recessed, is arranged around the anode 26. These two pole pieces furthermore constitute the mechanisms for adjusting the resonators by deformation, as shown in FIG. 5.
In fact, the rotation of the nut 29, held between the bearing pieces 30 and 31 by ball bearings, causes the displacement of the ring 27 (or 28) and, consequently, the deformation of the resonator 23. (or 25); the parts 29, 30 and 31 are made of magnetic metal, so that the continuity of the circuit is ensured from the support 32 to the pole clamps 27 and 28. The influence of the different air gaps is also negligible, given the size of the facing surfaces and the relatively low value of the necessary field. Finally, a coil 33 is provided for -realize the suitable value of the field.
The inhaled field concentration at the level of the cathode-grid assembly depends on the diameter of the recess and the relative position of the cathode in the recess. The diameter of the recess is partly imposed by the dimensions of the tube; on the other hand, it is easy to adjust the position of the cathode, so that the beam is concentrated in the region between the cathode 21 and the plane of the opening 34, and then maintains a constant section in the region of the uniform field. between the openings 34 and 35.
Beyond the opening 35, the action of the field is again convergent, and if particular precautions are not taken, this effect can be annoying by the fact that it reduces the area of the anode on which it rests. dissipates the remaining energy from the beam; but this drawback is avoided either by placing the collecting surface at a suitable distance from the focal plane of the magnetic lens, as is the case in FIG. 5, or by using a diverter system described below:
This deflector system is arranged so as to act on the electron beam after the latter has passed through the active electrodes and arranged so that the points of impact of the electrons on the anode, chosen in an appropriate shape, are spread over a relatively large anode surface (the deflector system being constituted, for example, by an auxiliary electrode placed in the central part of the anode from which it is isolated and relative to, which it is maintained at a retarding potential, or by a set of coils producing a transverse magnetic field).
Finally, to reduce thermal drifts to a minimum, the entire tube is cooled by circulating water thanks to the water jackets 36 and 37, and to the channels 38 made around the entire periphery of the pole piece 28. Likewise, in order to facilitate the removal of the heat radiated by the. cathode, the polar part 27 is recessed at 39 to allow the circulation of water in this region. On the. fig. 5, arrows f indicate how the water circulates in the different parts of the tube.
In some cases it may be necessary to place the heating element of the cathode, or the cathode itself if it is a directly heated cathode, in a region where the magnetic field is negligible. Fig. 6 shows how this result is achieved while partly retaining the benefit of sufficient convergence at the start of the beam; a diaphragm 42, made of magnetic metal, extends and completes the. pole piece 41, and the plotting of the lines of force shows that the field is then practically zero in the vicinity of the filament 43.
Moreover, the convergent lens effect in the vicinity of the diaphragm is sufficient to ensure a suitable fineness of the beam.