DE1289920B - Rahmen fuer eine Hochleistungsklystronroehre - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Rahmen für eine in senkrechter Einbaulage betriebene Hochleistungsklystronröhre, deren Elektronenstrahl durch ein von längs der Röhre verteilt angeordneten Magnetspulen erzeugtes magnetisches Fokussierungsfeld, das sich über den Rahmen schließt, gebündelt geführt wird und deren Hohlraumresonatoren im wesentlichen außerhalb der Vakuumhülle liegen und die Röhre koaxial umschließen, bei dem die flächenhaften ferromagnetischen Endpolstücke durch ferromagnetische Stützen starr miteinander verbunden sind, die mittels Querarmen die der gebündelten Strahlführung dienenden Magnetspulen in ihrer Lage halten.
• Derartige Rahmen sind grundsätzlich bekannt. Bei Hochleistungsklystronröhren, insbesondere bei solchen, die am unteren Ende des Frequenzbereichs betrieben werden, in dem Klystronröhren benutzt werden, ist die Handhabung der in den Rahmen einzusetzenden Röhre schwierig. Im allgemeinen erfolgt das Einsetzen von oben, was bei der erheblichen Längenabmessung solcher Röhren einen entsprechend großen freien Raum außerhalb des Rahmens bedingt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rahmen für eine Hochleistungsklystronröhre der oben beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der Austausch der Röhre - also der Ausbau einer alten und das Einsetzen einer neuen Röhre in den Rahmen -wesentlich erleichtert wird, ohne die Funktion der Röhre zu beeinträchtigen.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie von dem Grundgedanken ausgeht, den ferromagnetisehen Rahmen mit den äußeren Hohlraumresonatorteilen zu einer Baueinheit zusammenzufassen, dadurch, daß zwischen den Endpolstücken und innerhalb des von den der gebündelten Strahlführung dienenden Magnetspulen definierten Zylinders eine weitere, mit dem Rahmen eine Baueinheit bildende, nichtferromagnetische Stütze vorgesehen ist, an der die außerhalb der Vakuumhülle der Röhre liegenden Hohlraumresonatorteile schwenkbar befestigt sind, daß die die Endpolstücke starr miteinander verbindenden ferromagnetischen Stützen mindestens zum Teil weitere Querarme für die zusätzliche Abstützung der außerhalb der Vakuumhülle der Röhre liegenden eingeschwenkten Hohlraumresonatorteile aufweisen, daß alle an den ferromagnetischen Stützen vorgesehenen Querarme mindestens so weit um ihre Stützen schwenkbar ausgebildet sind, daß die der gebündelten Strahlführung dienenden Magnetspulen innerhalb des Rahmens in axialer Richtung verschoben werden können, und daß schließlich das obere Endpolstück mit einer abdeckbaren Aussparung zum seitlichen Einsetzen der Röhre in den Rahmen versehen ist.
• Als besonders günstige Ausbildung hat sich ein erfindungsgemäßer Rahmen erwiesen, bei dem sich die Hohlraumresonatorteile in Umfangsrichtung halbkreisförmig erstrecken und mit halbkreisförmigen zentrischen Aussparungen zur Aufnahme der Röhre versehen sind.
• Bei dieser Bauart des Rahmens ist es zweckmäßig, daß in den zentrischen Aussparungen Kontaktfinger angeordnet sind, die einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Röhre und den Hohlraumresonatorteilen ergeben.
• Man erkennt, daß bei dem erfindungsgemäßen Rahmen Ein- und Ausbau der Klystronröhre mit wenigen Handgriffen und einem Minimum an Justierarbeit erfolgen können. Es versteht sich dabei, daß die innerhalb der Magnetspulen angeordneten metallischen Bauteile sämtlich aus nichtferromagnetischen Metallen hergestellt sind, um das der Elektronenstrahlbündelung dienende Magnetfeld nicht zu stören.
• Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.
• F i g. 1 zeigt perspektivisch den Rahmen gemäß der Erfindung mit der eingesetzten Hochleistungsklystronröhre, wobei zur Verdeutlichung einige Teile weggebrochen dargestellt sind; F i g. 2 stellt den Rahmen nach F i g. 1 in Seitenansicht dar; und F i g. 3 ist ein Querschnitt gemäß der Linie 3-3 in F i g. 2, gesehen von oben.
• Die Klystronröhre 10 ist senkrecht in den Rahmen 12 eingesetzt, wobei der Auffangelektrodenabschnitt 14 unten und der Elektrodenstrahlerzeugerabschnitt 16 oben angeordnet ist. Der Rahmen 12 besteht aus einem Stahlgestell, das einen Pfad geringen magnetisehen Widerstandes bildet. Das Stahlgestell ruht auf Laufrollen 18. Es umfaßt ein im wesentlichen ringförmiges Unterteil 20 aus U-Profil-Abschnitten, von dem zwei parallele, ebenfalls aus Stahl gefertigte Querstreben 22 herabhängen, während sich nach oben drei stählerne Stützen 24 bis zu dem oberen Endpolstück 26 erstrecken. Dieses ist flächenhaft bzw. plattenförmig ausgebildet und starr mit den Stützen 24 verbunden.
• Innerhalb des von den Stützen 24 umschlossenen Raumes befinden sieh drei Magnetspulen 28, die im betriebsbereiten Zustand der Gesamtanordnung längs der Klystronröhrenachse verteilt angeordnet sind, in dem dargestellten Vorbereitungsstadium jedoch noch auf den Querstreben 22 liegen. Die Magnetspulen 28 sind weggebrochen gezeichnet, um den Auffangelektrodenabschnitt der Klystronröhre und die umgebenden Teile des Rahmens 12 genauer zu zeigen. Von den Querstreben 22 erstreckt sich nämlich eine kurze rohrförmige Stahlabstützung 30 nach oben, über die sich das magnetische Fokussierungsfeld schließt und auf deren unterem Endpolstück 32 der Auffangelektrodenabschnitt 14 der Klystronröhre aufsitzt. Auch das untere Endpolstück 32 ist flächenhaft ausgebildet und weist einen hohlzylindrischen zentralen Teil 34 auf, der den Auffänger der Klvstronröhre umschließt. Eine weitere Magnetspule 36 auf dem unteren Endpolstück 32 konzentriert das Feld im Bereich des Auffangelektrodenabschnitts. Man erkennt, daß die beiden Endpolstücke 26, 32 über die drei Stützen 24 starr miteinander verbunden sind.
• Zwischen den Endpolstücken 26, 32 und auch innerhalb des zylindrischen Raumes, der von den Magnetspulen 28 definiert wird, befindet sich eine weitere Stütze 38 aus nichtferromagnetischem Material, die mit dem Rahmen 12 zu einer Baueinheit verbunden ist. Die Stütze 38 besteht z. B. aus Aluminium. An ihr sind Paare von halbzylinderförmigen Hohlraumresonatorabschnitten 39 schwenkbar mittels Scharnieren 41 gelagert. In F i g. 1 sind die Hohlraumresonatorabschnitte 39 am strahlerzeugerseitigen Ende der Klystronröhre in der ausgeschwenkten Stellung gezeigt, das mittlere Paar ist eingeschwenkt, und von dem unteren Paar ist nur der eine Hohlraumresonatorabschnitt ausgeschwenkt dargestellt. Die beiden Stahlstützen 24 gegenüber der Aluminiumstütze 38 weisen Querarme 44 auf, die um die Stützen 24 schwenkbar sind und als Auflage für die Hohlraumresonatorabschnitte 39 in deren eingeschwenkter Stellung dienen; um die Darstellung nicht zu komplizieren, ist in F i g. 1 nur einer der Querarme 44 gezeigt, doch versteht es sich, daß tatsächlich jedem Hohlraumresonatorabschnitt 39 je ein Querarm 44 zugeordnet ist, wie in F i g. 2 deutlich zu erkennen. Die Hohlraumresonatorabschnitte erstrecken sich in Umfangsrichtung im wesentlichen halbkreisförmig und besitzen halbkreisförmige zentrische Aussparungen 40 zur Aufnahme der Röhre 1.0. In den Aussparungen 40 sind federnde Kontaktfinger 42 angeordnet, die einen guten Kontakt zwischen den außerhalb und den innerhalb der Röhre liegenden Abschnitten der Hohlraumresonatoren gewährleisten.
• Die Stahlstreben 24 sind ferner alle mit weiteren Querarmen 46 versehen, die ebenfalls schwenkbar sind und auf denen die Magnetspulen 28 ruhen, wenn die Röhre 10 eingesetzt ist, die Hohlraumresonatorabschnitte eingeschwenkt und die Querarme 46 nach innen geschwenkt sind. Die Querarme 44 und 46 müssen schwenkbar sein, damit die Spulen 28 leicht in Axialrichtung innerhalb des von den Stützen 24 definierten Raumes bewegbar sind. Zur Sicherung der eingeschwenkten Stellung der Querarme 44, 46 dienen Bolzen 48 an den Schwenklagern der Querarme (s. F i g. 2). In F i g. 2 sind außerdem die Abstimmeinrichtungen 52 für die Hohlraumresonatoren erkennbar.
• In F i g. 3 ist die Ausbildung des oberen Endpolstückes 26 deutlicher gezeigt. Es ist mit einer Aussparung 54, die hier etwa U-Form besitzt, versehen, um die Klystronröhre 10 in Richtung der größten Öffnung zwischen den ausgeschwenkten Hohlraumresonatorabschnitten 39 (F i g. 1) herausnehmen zu können. Um die Aussparung nach Einsetzen einer Röhre 10 wieder zu schließen, werden eine im wesentlichen rechteckige ferromagnetische Platte 56 sowie eine im wesentlichen halbkreisförmige ferromagnetische Platte 58 angebracht.
• In dieser Stellung - dargestellt in F i g. 3 - umschließen die Platten 56, 58 eine kreisförmige Öffnung 60 für den Durchtritt der Klystronröhre 10. Um die Klystronröhre herum und auf dem oberen Endpolstück 26 ist ein Gehäuse 62 für eine kleine Magnetspule 64 angeordnet, die in bekannter Weise der Zentrierung des Elektronenstrahls in der Röhre dient (F i g. 2).
• Das Endpolstück 26 ist teilweise weggebrochen gezeichnet, damit man das darunterliegende Scharnier 41 der obersten Hohlraumresonatorabschnitte 39, die Aluminiumstütze 38 sowie eine Klammer 66 erkennen kann, die die Hohlraumresonatorabschnitte 39 im ein- und zusammengeschwenkten Zustand verriegelt.
• Der Ausbau der Klystronröhre erfolgt in folgenden Schritten: Abnehmen von Magnetspule 64 und ihres Gehäuses 62; Abnehmen der Platten 58 und 56; Herausschwenken der Querarme 44 und 46 sowie Absenken. der Magnetspulen 28 bis auf die Querstreben 22; Lösen der Klammern 66 und Ausschwenken der Hohlraumresonatorabschnitte 39; Anheben der Klystronröhre in senkrechter Lage, bis der Auffangelektrodenabschnitt 14 insgesamt sich oberhalb des Teils 34 befindet; seitliches Herausnehmen der Röhre. Beim Einbau ist in umgekehrter Weise zu verfahren, wobei am Ende die Querarme 44,46 mittels der Bolzen 48 festgezogen werden.
• Wie oben bereits erwähnt, bestehen alle Bauteile des Rahmens innerhalb des von den Magnetspulen 28 definierten zylindrischen Raumes aus nichtferromagnetischem Material.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1.. Rahmen für eine in senkrechter Einbaulage betriebene Hochleistungsklystronröhre, deren Elektronenstrahl durch ein von längs der Röhre verteilt angeordneten Magnetspulen erzeugtes magnetisches Fokussierungsfeld, das sich über den Rahmen schließt, gebündelt geführt wird und deren Hohlraumresonatoren im wesentlichen außerhalb der Vakuumhülle liegen und die Röhre koaxial umschließen, bei dem die flächenhaften ferromagnetischen Endpolstücke durch ferromagnetische Stützen starr miteinander verbunden sind, die mittels Querarmen die der gebündelten Strahiführung dienenden Magnetspulen in ihrer Lage halten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Endpolstücken (26, 32) und innerhalb des von den der gebündelten Strahlführung dienenden Magnetspulen (28) definierten Zylinders eine weitere, mit dem Rahmen (12) eine Baueinheit bildende, nichtferromagnetische Stütze (38) vorgesehen ist, an der die außerhalb der Vakuumhülle der Röhre (10) liegenden Hohlraumresonatorteile (39) schwenkbar befestigt sind, daß die die Endpolstücke (26, 32) starr miteinander verbindenden ferromagnetischen Stützen (24) mindestens zum Teil weitere Querarme (44) für die zusätzliche Abstützung der außerhalb der Vakuumhülle der Röhre (10) liegenden eingeschwenkten Hohlraumresonatorteile (39) aufweisen, daß alle an den ferromagnetischen Stützen (24) vorgesehenen Querarme (44.46) mindestens so weit um ihre Stützen (24) schwenkbar ausgebildet sind, daß die der gebündelten Strahlführung dienenden Magnetspulen (28) innerhalb des Rahmens (12) in axialer Richtung verschoben werden können, und daß schließlich das obere Endpolstück (26) mit einer abdeckbaren Aussparung (54) zum seitlichen Einsetzen der Röhre (10) in den Rahmen (12) versehen ist.
2. 2. Rahmen für eine Hochleistungsklystronröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hohlraumresonatorteile (39) in Umfangsrichtung halbkreisförmig erstrecken und mit halbkreisförmigen zentrischen Aussparungen (40) zur Aufnahme der Röhre (10) versehen sind.
3. 3. Rahmen für eine Hochleistungsklystronröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den zentrischen Aussparungen (40) Kontaktfinger (42) angeordnet sind, die einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Röhre (10) und den Hohlraumresonatorteilen (39) ergeben.