DE1491385B2 - MAGNETRON WITH BUILT-IN MAGNETIC POLE SHOES - Google Patents

Description

2525th

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetron mit eingebauten, im wesentlichen kegeligen durchbohrten Polschuhen, in die sich die Enden einer Kathode, bestehend aus einem porösen Wolframkörper, der mit Barium aktiviert ist, erstrecken.The invention relates to a magnetron with built-in, substantially conical bores Pole pieces, in which the ends of a cathode, consisting of a porous tungsten body, which with Barium is activated, extend.

Derartige Magnetrons, sowohl für industrielle als auch für Radarzwecke, sind in dem Buch von K. Hinkel »Magnetrons« (1961), S. 70/71 beschrieben. Such magnetrons, for both industrial and radar purposes, are in the book of K. Hinkel "Magnetrons" (1961), pp. 70/71.

Die sich bis in die Polschuhe erstreckenden Enden der Kathode müssen durch Leitung und Strahlung die Wärme von den Kathoden abführen, die dort beim Schwingbetrieb durch das Auftreffen von Elektronen entsteht.The ends of the cathode extending into the pole shoes must be exposed to conduction and radiation dissipate the heat from the cathodes, which are generated there by the impact of electrons during oscillation operation arises.

Obwohl durch Endringe auf der Kathode und durch emissionsfeindliche Schichten auf den Kathodenteilen außerhalb dieser Ringe die Emission der Kathode möglichst auf den zwischen dem Resonatorsystem im Anodenblock liegenden Teil der Kathode beschränkt wird, treten wegen der Form des elektrisehen Feldes Überschläge zwischen den Enden der Polschuhe und der Kathode auf. Dies geschieht besonders beim Einbrennen der Röhre, aber auch später während des Betriebes. Infolge dieser Überschläge werden insbesondere größere Teilchen von den Polschuhen in Richtung auf das Resonatorsystem und die Kathode zerstäubt.Although through end rings on the cathode and through anti-emission layers on the cathode parts outside of these rings, the emission of the cathode, if possible, to that between the resonator system part of the cathode lying in the anode block occurs because of the shape of the electrical vision Field flashovers between the ends of the pole pieces and the cathode. This happens especially when burning in the tube, but also later during operation. As a result of these rollover in particular larger particles move from the pole pieces in the direction of the resonator system and the cathode is sputtered.

Das auf die Kathode gelangende Eisen der Polschuhe verdampft teilweise wieder in Richtung auf das Resonatorsystem.The iron of the pole shoes reaching the cathode partially evaporates again in the direction of the resonator system.

Letztere Erscheinung tritt besonders dann auf, wenn die Kathode vom oben angedeuteten Typ ist. Bei derartigen Kathoden tritt nämlich eine beträchtlich höhere Betriebstemperatur als bei den sogenannten Oxydkathoden auf. Die Temperatur erreicht Werte bis 1350° C.The latter phenomenon occurs particularly when the cathode is of the type indicated above. This is because cathodes of this type have a considerably higher operating temperature than the so-called Oxide cathodes on. The temperature reaches values of up to 1350 ° C.

Das über die Kathode in die Resonatoren gelangende und dort kondensierende Eisen verringert in erheblichem Maße deren Gütefaktor, wodurch die Schwingbedingungen des Magnetrons verschlechtert werden. Die größeren Eisenteilchen, die unmittelbar in die Resonatoren gelangen, führen meistens zu Kurzschlüssen.The iron reaching the resonators via the cathode and condensing there is reduced in their quality factor to a considerable extent, as a result of which the oscillation conditions of the magnetron worsen will. The larger iron particles that get directly into the resonators mostly lead to Short circuits.

Es ist aus der USA.-Patentschrift 2 748 067 bekannt, die eisernen Polschuhe eines Magnetrons zur Verbesserung der Vakuumdichte mit einer dünnen Schicht aus Kupfer, die mit Nickel bedeckt ist und diese Nickelschicht wiederum Kupfer mit einer Dicke in Größenordnung von tausendstel Millimetern zu bedecken. Das Kupfer verschwindet während des Betriebes aber bald," so daß doch wieder Eisen oder Nickel zerstäuben kann.It is known from US Pat. No. 2,748,067, the iron pole pieces of a magnetron to improve the vacuum density with a thin one Layer of copper, which is covered with nickel and this nickel layer in turn copper with a thickness to cover in the order of thousandths of a millimeter. The copper disappears during operation but soon, "so that iron or nickel can be atomized again.

Gleiche Schwierigkeiten sind bei der Konstruktion nach der USA.-Patentschrift 2 455 952 zu erwarten, die angibt, die Polschuhe im Röhreninneren mit Kupfer zur Verbesserung der elektrischen Leitung, siehe insbesondere die Figurenbeschreibung, zu bedecken. The same difficulties are to be expected in the construction according to US Pat. No. 2,455,952, which indicates that the pole pieces inside the tube with copper to improve the electrical conduction, see in particular the description of the figures, to cover.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die oben geschilderten Nachteile zu vermeiden und e'v-ic Bedeckung anzugeben, die auch bei den verhältnis mäßig hohen Temperaturen einen wirkungsvolle:} Schutz bietet.The object of the invention is therefore to avoid the disadvantages outlined above and to provide e'v-ic coverage which offers effective protection even at the relatively moderately high temperatures.

Bei einem Magnetron der eingangs genannten Art soll zur Lösung dieser Aufgabe nach der Erfindung mindestens der Rand der der Kathode zugekehrten Enden der Polschuhe an der Oberfläche aus Molybdän. Platin oder Wolfram mit einer Dicke von mindestens einigen zehntel Millimetern bestehen. Hierbei können die Ränder der Polschuhe mit einer Schicht, die durch Aufwalzen einer Folie erhalten ist, aus Molybdän oder der anderen Metalle bedeckt sein. Auch kann eine Schicht aus Pulver aufgesintert sein oder das Metall kann aufgespritzt sein. Eine andere Möglichkeit nach der Erfindung besteht darin, ujlL· ein verhältnismäßig starker Metallring aufgelötet wird, der auf das gewünschte Maß bzw. Profil durch Abdrehen gebracht wird.In the case of a magnetron of the type mentioned at the outset, at least the edge of the ends of the pole shoes facing the cathode should be made of molybdenum on the surface to achieve this object. Platinum or tungsten are made with a thickness of at least a few tenths of a millimeter. Here, the edges of the pole shoes can be covered with a layer of molybdenum or the other metals, which is obtained by rolling on a foil. A layer of powder can also be sintered on or the metal can be sprayed on. Another possibility according to the invention consists in soldering on a relatively strong metal ring, which is brought to the desired dimension or profile by turning.

Infolge der hohen Schmelztemperatur der PoI-schuhränder nach der Erfindung tritt eine geringere Zerstäubung auf, und es wird auch auf der Kathode noch aufgestäubtes Material nicht mehr verdampft, und wenn dies bei zufällig zu hoher Temperatur doch geschehen sollte, würde es die elektrische Leitung in den Hohlräumen kaum beeinflussen.As a result of the high melting temperature of the polish shoe edges according to the invention, a lower temperature occurs Sputtering, and material still sputtered on the cathode is no longer evaporated, and if this should happen if the temperature happened to be too high, the electrical conduction would in hardly affect the cavities.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in derThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which

F i g. 1 ein on teil weisen Schnitt durch die Kathodenachse eines Magnetrons nach der Erfindung darstellt, undF i g. 1 a partially section through the cathode axis represents a magnetron according to the invention, and

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Polschuh nach einer anderen Ausführungsform zeigt.F i g. Figure 2 shows a section through a pole piece according to another embodiment.

In F i g. 1 bezeichnet 1 die kupferne Außenwand eines Magnetrons, dessen Anodensegmente mit 2 bezeichnet sind. Kupferne Begrenzungen der Endräume sind mit 3 und die einsernen Polschuhe mit 4 bezeichnet. Innerhalb der Polschuhe befindet sich die Kathode, die aus einem zentralen Molybdänkörper S, 6 besteht, in dessen Mitte ein mit Bariumaluminat imprägnierter poröser Wolframkörper 7 eingeschlossen ist. Der Molybkänkörper ist mit Endringen 8 versehen, die wie die sich bis zwischen die Polschuhe erstreckenden Teile des Molybdänkörpers 5,6 mit einer gesinterten Zirkonschicht 9 überzogen sind. Die gesinterte Zirkonschicht 9 hat zwei Funktionen: thermische Emission zu verhindern und die Wärmeabstrhlung der Kathodenenden zu verbessern. Die der Kathode zugekehrten Teile der Spitzen der Polschuhe 4 und die Innenseite der Bohrung sind mit einem aufgewalzten Molybdänrohr 10 mit einer Stärke von 0.3 mm versehen. Πρ« MnlvhHnn ict no- In Fig. 1 denotes 1 the copper outer wall of a magnetron, the anode segments of which are denoted by 2. The copper boundaries of the end spaces are labeled 3 and the single pole shoes are labeled 4. Inside the pole shoes is the cathode, which consists of a central molybdenum body S, 6, in the middle of which a porous tungsten body 7 impregnated with barium aluminate is enclosed. The molybdenum body is provided with end rings 8 which, like the parts of the molybdenum body 5, 6 extending between the pole shoes, are coated with a sintered zirconium layer 9. The sintered zirconium layer 9 has two functions: to prevent thermal emission and to improve the heat dissipation from the cathode ends. The parts of the tips of the pole shoes 4 facing the cathode and the inside of the bore are provided with a rolled-on molybdenum tube 10 with a thickness of 0.3 mm. Πρ «MnlvhHnn ict no-

gen den Einfluß von Überschlagen, die von der Kathode in Richtung auf die Polschuhe auftreten, erheblich beständiger als das Eisen der Polschuhe selbst.gen the influence of flashovers from the cathode occur in the direction of the pole pieces, considerably more resistant than the iron of the pole pieces self.

In F i g. 2 bezeichnet 11 einen eisernen Polschuh mit einem Molybdänrand 12. Das Molybdän wird ir Form eines flachen Ringes auf dem noch nicht völ lig auf Maß gebrachten Polschuh festgelötet und das Ganze durch Abdrehen auf das gewünschte Profil gebracht. In Fig. 2, 11 denotes an iron pole piece with a molybdenum rim 12. The molybdenum is ir In the form of a flat ring, soldered onto the pole piece, which has not yet been completely cut to size, and that The whole thing is brought to the desired profile by turning.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

i 491 Patentansprüche:i 491 claims: 1. Magnetron mit eingebauten, im wesentlichen kegeligen durchbohrten Polschuhen, in die sich die Enden einer Kathode, deren Mittenbereich aus einem porösen mit Barium aktivierten Wolframkörper besteht, erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Rand der der Kathode zugekehrten Enden der Polschuhe an der Oberfläche aus Molybdän, Platin oder Wolfram mit einer Dicke von mindestens einigen zehntel Millimetern besteht.1. Magnetron with built-in, essentially conical pierced pole pieces into which the ends of a cathode, the center area of which consists of a porous tungsten body activated with barium consists, extend, characterized in that at least the edge of the cathode facing ends of the pole shoes on the surface of molybdenum, platinum or tungsten with a thickness of at least a few tenths of a millimeter. 2. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aus einer aufgewalzten Folie oder einer aufgewalzten oder aufgespritzten Schicht besteht.2. Magnetron according to claim 1, characterized in that the surface consists of a rolled-on Foil or a rolled-on or sprayed-on layer. 3. Magnetron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aus einem aufgelöteten profilierten Ring besteht.3. Magnetron according to claim 1, characterized in that the surface consists of a soldered profiled ring.