DE1282738B - Noise generator - Google Patents

Description

Rauschgenerator Die Erfindung betrifft einen Rauschgenerator mit einer Laufzeitröhre, bestehend aus einem Elektronenstrahlerzeugersystem, zwei sich gegenüberliegenden, in Richtung des Elektronenstrahls erstreckenden Führungselektroden, zwischen denen transversale, gekreuzte, elektrische und magnetische Felder zur Führung des Elektronenstrahls im Raum zwischen den Führungselektroden erzeugt sind, und einer Auffangelektrode für den Elektronenstrahl.Noise generator The invention relates to a noise generator having a Time-of-flight tube, consisting of an electron gun system, two opposing, guide electrodes extending in the direction of the electron beam, between which transverse, crossed, electric and magnetic fields for guiding the electron beam are generated in the space between the lead electrodes, and a collecting electrode for the electron beam.

Es ist bereits eine Rückwärtswellenröhre bekannt, die auch als Rauschgenerator verwendet werden kann. Bei diesem bekannten Rauschgenerator erfolgt die Auskopplung des Rauschsignals über die Verzögerungsleitung. Um bei dem bekannten Rauschgenerator ein einigermaßen breites Rauschspektrum zu erhalten, muß der Frequenzbereich der Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Verzögerungsleitung durch zusätzliches Aufbringen von verlustreichem Material auf die Verzögerungsleitung erweitert werden.A reverse wave tube is already known, also known as a noise generator can be used. In this known noise generator, the decoupling takes place of the noise signal through the delay line. To with the well-known noise generator To get a reasonably wide noise spectrum, the frequency range of the Interaction between electron beam and delay line by additional Deposition of lossy material on the delay line can be expanded.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Rauschgenerators der eingangs genannten Gattung, welcher von einfachem und unkompliziertem Aufbau ist und dennoch ein sehr breites Rauschspektrum liefert.The aim of the invention is to create a noise generator of the initially mentioned named genus, which is of simple and uncomplicated structure and yet delivers a very wide noise spectrum.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Führungselektroden ohne Verzögerungseigenschaften sind und im Schaltkreis der Auffangelektrode eine Belastungsimpedanz zur Abnahme der Rauschspannung eingeschaltet ist. Die Erfindung schafft einen Rauschgenerator, der trotz geringeren Aufwandes ein wesentlich breiteres Rauschspektrum liefert als der bekannte Rauschgenerator.To solve this problem, the invention provides that the guide electrodes are without delay properties and are one in the circuit of the collecting electrode Load impedance is switched on to decrease the noise voltage. The invention creates a noise generator which, despite less effort, is much wider Noise spectrum supplies as the well-known noise generator.

Um die Ausgangskapazität weiter herabzusetzen, kann nach einer besonderen Ausführungsform die Auffangelektrode aus einem einfachen Metallstab bestehen, der quer zum Elektronenstrahl angeordnet ist.In order to further reduce the output capacity, a special Embodiment, the collecting electrode consist of a simple metal rod, which is arranged transversely to the electron beam.

Weiter kann nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, daß wenigstens eine der Führungselektroden ohne Verzögerungseigenschaften zur Herabsetzung der Ausgangskapazität in zwei Ab- schnitte unterteilt ist, wobei der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Elektroden im Bereich der Auffangelektrode vergrößert ist.Furthermore, according to a preferred embodiment it can be provided that at least one of the guide electrodes is divided into two sections without delay properties to reduce the output capacitance , the distance between the opposing electrodes being increased in the area of the collecting electrode.

Ein besonders platzsparender Aufbau wird erzielt, wenn die Führungselektroden ohne Verzögerungseigenschaften zylinderförmig gebogen und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Hierbei kann die Auffangelektrode durch einen konzentrisch zu den zylinderförmigen Führungselektroden angeordneten Metallstab gebildet sein.A particularly space-saving structure is achieved if the guide electrodes Cylindrical bent and concentric to one another without delay properties are arranged. Here, the collecting electrode can be concentric to the be formed cylindrical guide electrodes arranged metal rod.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt nach Linie I-1 in F i g. 2 einer linearen Laufzeitröhre für einen erfindungsgemäßen Rauschgenerator, F i g. 2 einen Schnitt der gleichen Laufzeitröhre nach Linie 11-11 in F i g. 1, F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Laufzeitröhre, F i g. 4 einen Axialschnitt und F i g. 5 einen Querschnitt nach Linie V-V in F i g. 4 einer weiteren Ausführungsfonn mit zylindrischem Aufbau.Three exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section along line I-1 in FIG. 2 of a linear time-of-flight tube for a noise generator according to the invention, FIG . 2 shows a section of the same time-of- flight tube along line 11-11 in FIG. 1, Fig. 3 shows a modified embodiment of the time-of-flight tube, FIG. 4 shows an axial section and FIG . 5 shows a cross section along line VV in FIG. 4 of a further embodiment with a cylindrical structure.

Nach den F i g. 1 und 2 enthält das z. B. aus Glas bestehende Gefäß 1 ein Elektronenstrahlerzeugersystem mit einer Kathode 2 und zwei parallelen in Elektronenstrahlrichtung erstreckenden Führungselektroden ohne Verzögerungseigenschaften, z. B. einfachen glatten Leitplatten 3, 4. Ein elektrisches Feld wird vermittels einer Spannungsquelle 14 und Anschlüssen 5, 6 zwischen den Leitplatten 3 und 4 erzeugt. Die Oberfläche der Kathode 2 bildet etwa die Verlängerung der Oberfläche der Leitplatte 4. Leitplatte 3 ein negatives Potential. Der gegenüber der Kathode 2 angeordnete Teil der Leitplatte 3 wirkt als elektronen-optische Anode. Die Kathode 2 und ihr Helzdraht werden über Anschlüsse 7, 8 gespeist.According to the F i g. 1 and 2 contains the z. B. consisting of glass vessel 1 an electron gun system with a cathode 2 and two parallel guide electrodes extending in the electron beam direction without delay properties, e.g. B. simple smooth guide plates 3, 4. An electric field is generated between the guide plates 3 and 4 by means of a voltage source 14 and connections 5, 6. The surface of the cathode 2 forms approximately the extension of the surface of the conductor plate 4. Conductor plate 3 has a negative potential. The part of the guide plate 3 arranged opposite the cathode 2 acts as an electron-optical anode. The cathode 2 and its helz wire are fed via connections 7, 8 .

Am Ende des Raumes zwischen den Leitplatten 3, 4 ist eine Auffangelektrode 9 angeordnet, welche zu einem einfachen gebogenen Stab verkleinert ist und vorzugsweise aus einem Rohr besteht, um durch einen Flüssigkeitsstrom über die Stutzen 10, 11 eine Kühlung zu ermöglichen. Sie kann auf dem gleichen Gleichspannungspotential wie die Leitplatte 3 gehalten werden.At the end of the space between the guide plates 3, 4, a collecting electrode 9 is arranged, which is reduced to a simple curved rod and preferably consists of a tube in order to enable cooling by a liquid flow through the nozzles 10, 11. It can be kept at the same DC voltage potential as the circuit board 3 .

Die Röhre ist in einem transversalen Magnetfeld angeordnet, welches durch die Polschuhe 12, 13 erzeugt wird. Die Stärke des Feldes ist so gewählt, daß die aus der Kathode 2- austretenden Elektronen sich in einem Strahl vereinigen, dessen Bahn gekrümmt ist und welcher mit einer gewünschten Geschwindigkeit zwischen den Leitplatten 3 und 4 verläuft bis er durchdie-Auffangelektrode9-eingefangenwird. -_ Gemäß der Erfindung ist in den Schaltkreis der Auffangelektrode 9 eine schematisch durch einen Block 15 dargestellte Belastungsimpedanz eingeschaltpt welche entweder aus -einem- einfachen Widerstand oder einem Vierpol mit Filtereigenschaften, z. B. aus einem Tiefpaßfilter von 0 bis 200M11z, besteht-. Die Räuschspaimung'Wird an -dän.'Ausgangskläm men 16 der Belastungsimpedanz abgenommen.The tube is arranged in a transverse magnetic field which is generated by the pole pieces 12, 13 . The strength of the field is chosen so that the electrons emerging from the cathode 2- combine in a beam whose path is curved and which runs at a desired speed between the guide plates 3 and 4 until it is captured by the collecting electrode 9. -_ According to the invention, a load impedance shown schematically by a block 15 is switched on in the circuit of the collecting electrode 9 , which consists of either -a simple resistor or a quadrupole with filter properties, e.g. B. consists of a low-pass filter from 0 to 200M11z. The noise sparing 'is taken off at -dän.' Output terminals 16 of the load impedance.

Versuche haben ergeben, daß der beschriebene Rauschgenerator an den Ausgangsklemmen eine Rausch#ej#tung in der Größenordnung- von 5 WH-watt pro MHz des Frequenzbandes, nämlich 1 Watt für das, beispielsweise genannte Band von, 0 bis 200 MNz, bei einer- in den Strahl gegebenen Leistung in--der- Größenordnung von 30 Watt -liefern kann.' Rauschleistungen dieser Größenordnung sind bei bekannten Rauschgen#ratoren ungewöhnlich.Tests have shown that the noise generator at the output terminals a noise # ej # processing described in the Größenordnung- of 5 WH-watt of the frequency band per MHz, namely 1 Watt for, for example, said band of, 0 to 200 MNZ, wherein on the one power given into the beam in the order of 30 watts. ' Noise powers of this magnitude are unusual in known noise generators.

- -Bei der-Msführungsforin. nach F! g. 3 ist.jede. der. Leitplatten 3, 4 in zwei Abschnitte 3*', Y' bzw. 4', 4" unterteilt. Der Abstand zwigbhen"den Abschnitten Y', 4'*' in dem Sereich der Auffangelektrode ist, bezüglich des , Ab#fandes iwischen den Abschnitten 3. 4" vergrößert; um die Ausgangskapazität herabzusetzen:.-Die Spannung zwischen den Abschnitten Y', 4" wird dann je nach der Vergrößerung des Abstandes bezüglich- der Spannung --zwischen den Abschnitten Y, 4' vergrößert, um den gleichen Wert des elektrischen# Feldes aufrechtzuerhalten. Es kann auch eine einzigg der Leitplatten in. der dargestellten Weise in. zwei Abschnitte unterteilt werden, wenn das für ausreichend- erachtet wird. - -By the-Msführungforin. after F ! G. 3 is. Each. the. Guide plates 3, 4 into two sections 3 * ', Y' and 4 '' divided. The distance zwigbhen ", 4 sections Y ', 4' * 'is in the Sereich the collecting electrode, with respect to the, Ab # fandes iwischen the Sections 3. 4 "increased; to reduce the output capacitance: .- The voltage between the sections Y ', 4" is then increased by the same depending on the increase in the distance - the voltage - between the sections Y, 4' # Maintain the value of the electric field. A single one of the baffle plates can also be divided into two sections in the manner shown, if that is deemed sufficient.

Bei der Ausführungsform, nach d6n F i g. 4 und 5 besteht die Seitenwand des evakuierten Gehäuses, welche gleichzeitig eine der beiden Führungselektroden ohne Verzögerungseigenschaften bildet, ' aus einem Metallzylinder 14., Die Deckel dieses Z#linders, bestehen au§ magnetischem Material und bilden-. die Polschuhe 15 und 16. Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, daß das Mäggetfeld durch einen Permanentmagdeten geliefert- wird. Die Polschuhe sind mit einem durch Jöche 17, 18 und Stäbe 19 gebildeten magnetischen Kreis verbunden. Der Polschuh 15 steht mit dem Glasfaß 20 in Verbindung, welcher das dichte Gehäuse vervollständigt und zur Durchführung ' der, elektrischen Verbindungen 21 dient. Der andere Polschuh 16 ist dicht mit einem Metallbehälter 22 verbunden, in dem ein Isolierkanal 23 vorgesehen'ist, welchef andererseits das dichte-Gehäuse vervollständigt und die Aüffangelektrode 24 aufnimmt. Diese hat die Form eines axialen Metallstabes, wodurch eine sehr geringe Ausgangskapazität gewährleistet ist. Die Auffangelektrode kann mittels einer in dem Kanal 25 umlaufenden Flüssigkeit gekühlt werden.In the embodiment according to FIG . 4 and 5, the side wall of the evacuated housing, which simultaneously forms one of the two lead electrodes without delay characteristics' of a metal cylinder 14. The lid of this Z # Linders, consist au§ magnetic material and bilden-. the pole shoes 15 and 16. In this embodiment it is assumed that the Mäggetfeld is supplied by a permanent magnet. The pole shoes are connected to a magnetic circuit formed by yokes 17, 18 and rods 19. The pole piece 15 is connected to the glass barrel 20, which completes the sealed housing and is used to carry out the " electrical connections 21". The other pole piece 16 is tightly connected to a metal container 22 in which an insulating channel 23 is provided, which on the other hand completes the sealed housing and accommodates the collecting electrode 24. This has the shape of an axial metal rod, which ensures a very low output capacitance. The collecting electrode can be cooled by means of a liquid circulating in the channel 25.

Im Inneren des dichten Gefäßes ist eine zylindrische'Kathode 26 angeordnet. Eine zweite Führungselektrode 27 ohne Verzögerungseigenschaften hat eine zylindrische Form und ist koaxial mit dem Metallzylinder.14. Diese Elektroden werden durch die Anschlüsse 21 in der Weise gespeist, daß die Kathode 26 geheizt und auf einem geeigneten Potential bezüglich des Metallzylinders 14 gehalten wird. Dadurch wird zwischen den Führungselektroden 14 und -27--ein elektrisches- Feld erzeugt. Dieses Feld ist mit, dem durch die Polschuhe. 15, 16 erzeugten Magnetfeld gekreuzt. Die beiden Felder liegen bezüglich der Elektronenströmung zwischen, den Führungselektroden, 14 -und 27 trans.versaL - Die Elektronen werden schließlich -durch die Auffangelektrode 24 eingefangen. A cylindrical cathode 26 is arranged in the interior of the sealed vessel. A second lead electrode 27 without delay properties has a cylindrical shape and is coaxial with the metal cylinder. 14. These electrodes are fed through the connections 21 in such a way that the cathode 26 is heated and kept at a suitable potential with respect to the metal cylinder 14. As a result, an electric field is generated between the guide electrodes 14 and -27. This field is with that through the pole pieces. 15, 16 generated magnetic field crossed. With regard to the electron flow, the two fields lie between the guide electrodes 14 and 27 transversely - the electrons are finally captured by the collecting electrode 24.

- - Die Arbeitsweise der Röhre als Rauschg#nerator ist, -die gleiche wie.die der oben beschriebenen. - - The operation of the tube as Rauschg # erator is, -the same wie.die that described above.

Claims (2)

. Patentansprüche-. 1. Rauschgenerator mit einer Laufzeitröhre, bestehend aus einem Elektronenstrahlerzeugersystem" zwei sich gegenüberliegenden, in Richtung des Elektronenstrahls erstreckenden Führungselektroden, zwischen denen transversale, gekreuzte, elektrische und magnetische Felder zur Führung des Elektronenstrahls im Raum zwischen -den Führungselektroden erzeugt sind und einer Auffangelektrode für den ElektronenstrahI, da -durch gekennzeichnet, daß die Führungselektroden (3, 4; 14, 27) ohne Verzögerungseigenschaften sind und-,im Schaltkreis der Auffangelektrode (9; 24) eine Belastungsimpedanz zur Abnahme der Rauschspannung eingeschaltet ist. . Claims-. 1. Noise generator with a transit time tube, consisting of an electron gun system "two opposing guide electrodes extending in the direction of the electron beam, between which transverse, crossed, electric and magnetic fields for guiding the electron beam are generated in the space between the guide electrodes and a collecting electrode for the Electron beam, characterized in that the guide electrodes (3, 4; 14, 27) have no delay properties and - a load impedance is switched on in the circuit of the collecting electrode (9; 24) to reduce the noise voltage. 2. Rauschgenerator nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektrode aus einem einfachen quer zum ElektronenstrahI angeordneten Metallstab (9) besteht. 3. Rauschgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Führungselektroden in zwei Abschnitte (Y, Y'; 4'J 4'# unterteilt- ist, wobei der Abstand zwischen den im Bereich der Auffangelektrode gegenüberliegenden Elektroden (Y, -4") vergrößert ist. 4. Rauschgenerator nach Anspruch 12dadürch gekennzeichnet, daß die Führungselektroden (14, 27) zylinderförmig gebogen und konzentrisch zueinander angeordnet sind. 5. Raüschgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichiiet daß die Auffangelektrode durch einen könzeritrisch zu den zylinderförmigen Führungselektroden angeordneten MetaRstab (24) ebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 965 056; deutsche Auslegeschrift Nr. 1090 335; 'britische Patentschrift Nr. 875 263. 2. Noise generator according to spoke 1, characterized in that the collecting electrode consists of a simple metal rod (9) arranged transversely to the electron beam. 3. Noise generator according to claim 1, characterized in that at least one of the guide electrodes is divided into two sections (Y, Y ';4'J4'#, the distance between the electrodes (Y, -4 4. Noise generator according to claim 12, characterized in that the guide electrodes (14, 27) are bent in a cylindrical shape and are arranged concentrically to one another. 5. Noise generator according to claim 4, characterized in that the collecting electrode is provided by a metal rod which is arranged next to the cylindrical guide electrodes (24) e. Publications considered: German Patent No. 965 056; German Auslegeschrift No. 1090 335; British Patent No. 875 263.