DE1541961C - Multi-chamber klystron with a focusing system - Google Patents

Description

ber zur Abstimmung, die hier in dieser Zeichnung der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind. In den evakuierten Resonatorteilen sind die Wechselwirkungsräume 13,14,15 und 16 angeordnet, deren letzter 16 auch als sogenannter Ausgangsspalt bezeichnet wird. Zwischen diesen einzelnen Wechselwirkungsräumen befinden sich die Resonatoren 7, verbindend die Triftstrecken 17,18 und 19, und hinter dem Ausgangsspalt 16 noch die Triftstrecke 20, an die sich dann der Kollektor 6 des Mehrkammerklystrons anschließt. Die Triftstrecken 5,17 und 18 sind in bekannter Weise durch elektrostatische Fokussierungssysteme unterbrochen, die eine scharfe Bündelung des Elektronenstrahls zum nächsten Wechselwirkungsspalt hin bewirken. Die elektrostatischen Fokussiereinheiten liegen an einer gemeinsamen negativen Spannung 21, die gleich dem Kathodenpotential ist.About to vote, which are omitted here in this drawing for the sake of clarity. In the The interaction spaces 13,14,15 and 16 are arranged in the evacuated resonator parts last 16 is also referred to as the so-called exit gap. Between these individual interaction spaces are the resonators 7, connecting the drift sections 17, 18 and 19, and behind the exit gap 16 is the drift path 20, to which the collector 6 of the multi-chamber klystron then attaches connects. The drift paths 5, 17 and 18 are electrostatic in a known manner Interrupted focusing systems that provide a sharp focus of the electron beam to the next Cause interaction gap. The electrostatic focusing units are on a common negative voltage 21, which is equal to the cathode potential.

Zur besseren Führung des Elektronenstrahls 4 im Ausgangsspalt 16 sind nun nach der Erfindung etwa in Höhe der Triftstrecken 19 und der Triftstrecke 20 elektro- oder permanentmagnetische Systeme 22 undFor better guidance of the electron beam 4 in the exit slit 16 are now approximately according to the invention at the level of the drift sections 19 and the drift section 20, electromagnetic or permanent magnetic systems 22 and

23 angeordnet, die ein magnetisches Feld erzeugen, dessen Feldlinien in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt sind. Das magnetische Feld ist im wesentlichen über den Ausgangsspalt 16 konzentriert, kann aber auch über den Wechselwirkungsspalt 15 streuen. Zur besseren Führung des magnetischen Feldes können die Resonatorflansche 11 und 12 der beiden letzten evakuierten Klystronresonatorteile 8, also die des Ausgangshohlraumresonators T und des in Elektronenstrahlrichtung vor diesem liegenden Resonators 7, aus Weicheisen bestehen. Auch die nicht evakuierten Resonatorteile 9 dieser letzten beiden Resonatoren können auf ihrem äußeren Umfang, wie bei23 arranged, which generate a magnetic field, the field lines are shown in dash-dotted lines in the drawing. The magnetic field is essentially concentrated over the exit gap 16, but can also scatter over the interaction gap 15. For better guidance of the magnetic field, the resonator flanges 11 and 12 of the last two evacuated klystron resonator parts 8, i.e. those of the output cavity resonator T and the resonator 7 in front of it in the electron beam direction, are made of soft iron. The non-evacuated resonator parts 9 of these last two resonators can on their outer circumference, as in

24 angedeutet, Weicheisenteile aufweisen. Um schließlich den Elektronenstrahl besser in die Kollektorkammer 25 einzuführen, trägt der Kollektor 6 auf seiner einen Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Abdeckring 26.24 indicated, have soft iron parts. In order to finally get the electron beam better into the collector chamber 25 to introduce, the collector 6 carries on its one end face a made of soft iron Cover ring 26.

An die Resonatorflansche 11 und 12 können sich in bekannter Weise am Laufraum Polschuhe anschließen, die eine besondere Führung des magnetischen Feldes ermöglichen.Pole shoes can be connected to the resonator flanges 11 and 12 in a known manner on the running space, which allow a special guidance of the magnetic field.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 streckt und zur besseren Führung der Elektronen Patentansprüche: vorgesehen ist. Für Mehrkammerklystrons ist bisher jedoch nur1 2 stretches and for better guidance of the electrons Patent claims: is provided. For multi-chamber klystrons, however, is only 1. Mehrkammerklystron mit einem Fokussie- ausschließlich entweder eine elektro- oder permanentrungssystem zur gebündelten Führung des Elek- 5 magnetische oder eine elektrostatische Fokussierung tronenstrahls, das im Bereich von mindestens bekanntgeworden. Der Vorteil der elektrostatischen zwei aufeinanderfolgenden im Anschluß an das Fokussierung, wie . in-./ der ■ USA.-Patentschrift Elektronenstrahlerzeugungssystem befindlichen 2 986 672 gezeigt, besteht in dem einfacheren Auf-Triftstrecken aus elektrostatisch wirkenden Fo- bau des Mehrkammerklystrons und in dem vollkussierungsanordnungen besteht, dadurchge- io ständigen Fehlen von schweren und einen verhältniskennzeichnet, daß das Fokussierungs- mäßig großen Raum beanspruchenden Magnetjochsystem zumindest im Bereich des Ausgangshohl- teilen, also Weicheisenteilen, die zur Führung des '. raumresonators aus einer magnetisch wirkenden magnetischen Feldes angeordnet werden müssen. Fokussierungsanordnung besteht, die durch um Der Nachteil der ausschließlich elektrostatischen die dem Ausgangshohlraumresonator zugeordrie- 15 Fokussierung besteht darin, daß bei starker Strahlten Triftstrecken angeordnete Permanent- oder modulation im letzten Laufraum die in ihrer Ge-Elektromagnete gebildet ist. · schwindigkeit abgebremsten Elektronen — vor allem1. Multi-chamber klystron with a focus- exclusively either an electro- or permanent centering system for the bundled guidance of the electron- 5 magnetic or an electrostatic focusing electron beam, which has become known in the range of at least. The advantage of electrostatic two consecutive following the focusing, such as. in -. / the ■ USA. patent specification electron gun located 2,986,672, consists in the simpler up-drift section of the electrostatically acting structure of the multi-chamber klystron and in which there is a full kissing arrangement, characterized in that there is a constant absence of heavy and a ratio that the magnetic yoke system, which takes up large space in terms of focusing, at least in the area of the initial hollow parts, that is to say soft iron parts that are used to guide the '. Space resonator must be arranged from a magnetically acting magnetic field. The disadvantage of the exclusively electrostatic focusing associated with the output cavity resonator is that, with strong radiation drift paths, permanent or modulation in the last running space is formed in its Ge electromagnet. · Speed decelerated electrons - especially 2. Mehrkammerklystron nach Anspruch 1, da- an den Randzonen — in den negativen Potentialdurch gekennzeichnet, daß der Ausgangshohl- feldern der Fokussierelektroden weiter abgebremst raumresonator (7') und gegebenenfalls auch der 20 oder sogar reflektiert werden. Die langsamen Elekin Elektronenstrahlrichtung vor diesem liegende tronen werden so aus dem Strahl ausselektiert und Resonator (7) zumindest teilweise aus Weich- von den Triftelektroden als Fehlstrom aufgenommen. (' eisenelementen (11,12,24) bestehen, die derart Sie gehen dann für die Wechselwirkung im Aus-2. Multi-chamber klystron according to claim 1, there- at the edge zones - in the negative potential through characterized in that the output hollow fields of the focusing electrodes are further decelerated space resonator (7 ') and possibly also the 20 or even be reflected. The slow Elekin Electron beam direction in front of this trons are selected from the beam and Resonator (7) at least partially made of soft electrodes taken up by the drift electrodes as a fault current. (' iron elements (11,12,24) exist, which in such a way They then go for the interaction in the . angeordnet und ausgebildet sind, daß eine bessere koppelspalt verloren und können auch zu störenden Führung des magnetischen Feldes erzielbar ist. as Schwingerscheinungen Anlaß geben.. are arranged and designed that a better coupling gap is lost and can also be disruptive Management of the magnetic field can be achieved. he vibration phenomena give rise to. 3. Mehrkammerklystron nach einem oder Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Ermehreren der vorhergehenden Ansprüche, da- findung zur besseren Führung des Elektronenstrahls durch gekennzeichnet, daß der Kollektor (6) auf ein Mehrkammerklystron der eingangs genannten seiner dem Ausgangsspalt (16) zugewandten Art vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Stirnfläche einen aus Weicheisen bestehenden Ab- 30 Fokussierungssystem zumindest im Bereich des Ausdeckring (26) aufweist. gangshohlraumresonators aus einer magnetisch wirkenden Fokussierungsanordnung besteht, die durch um die dem Ausgangshohlraumresonator zugeordneten Triftstrecken angeordnete Permanent-oder Elek-3. Multi-chamber klystron after one or to avoid these disadvantages suggests the several of the preceding claims, there is a better guidance of the electron beam characterized in that the collector (6) on a multi-chamber klystron of the aforementioned its type facing the exit gap (16), which is characterized in that the End face a focusing system made of soft iron, at least in the area of the cover ring (26). output cavity resonator consists of a magnetically acting focusing arrangement, which by around the drift paths associated with the output cavity resonator, permanent or electrical '■ 35 tromagnete gebildet ist. '■ 35 tromagnets is formed. Weiterhin kann nach der Erfindung der Ausgangshohlraumresonator und gegebenenfalls auch der inFurthermore, according to the invention, the output cavity resonator and optionally also the in Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrkammer- Elektronenstrahlrichtung vor diesem liegende Resonaklystron mit einem Fokussierungssystem zur gebün- tor zumindest teilweise aus Weicheisenelementen bedelten Führung des Elektronenstrahls, das im Be- 40 stehen, die derart angeordnet und ausgebildet sind, reich von mindestens zwei aufeinanderfolgenden im daß eine bessere Führung des magnetischen Feldes Anschluß an das Elektronenstrahlerzeugungssystem erzielbar ist.The invention relates to a multi-chamber electron beam direction lying in front of this resonaclystron with a focusing system for Gebün- tor at least partially made of soft iron elements Guiding the electron beam that exist 40, which are arranged and designed in such a way rich of at least two consecutive im that better guidance of the magnetic field Connection to the electron gun can be achieved. befindlichen Triftstrecken aus elektrostatisch wir- Auch kann der Kollektor auf seiner dem Ausgangs- (A The collector can also be located on its output (A kenden Fokussierungsanordnungen besteht. spalt zugewandten Stirnfläche einen aus Weicheisenkenden focusing arrangements. gap facing end face made of soft iron Elektrostatische Fokussierungen des Elektronen- 45 bestehenden Abdeckring aufweisen.
Strahls in einem Einkammerklystron sind aus der Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dar-Have electrostatic focussing of the electron 45 existing cover ring.
Beam in a single-chamber klystron are from the An exemplary embodiment is shown in the drawing. USA.-Patentschrift 2 567 674 bekannt. Bei diesem gestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Einkammerklystron wird der Elektronenstrahl, der Die Zeichnung zeigt ein Mehrkammerklystron mitU.S. Patent 2,567,674. Asked for this and is described in more detail below.
Single-chamber klystron is the electron beam that The drawing shows a multi-chamber klystron with aus einer großflächigen Kathode austritt, im Elek- vier Resonatoren. Die wesentlichen Teile dieses tronenstrahlerzeugungssystem durch eine elektrosta- 50 Mehrkammerklystrons sind folgende: Ein Elektronentische Fokussierung auf eine Ausgangsöffnung des Strahlerzeugungssystem 1, bestehend unter anderem Elektronenstrahlerzeugungssystems fokussiert, die aus einer Kathode 2 und einer Anode 3 zur Bündeeinen wesentlich geringeren Durchmesser als die Ka- lung des durch gestrichelte Linien 4 angedeuteten thode des Elektrorienstrahlerzeugungssystems auf- Elektronenstrahls. Am Ende des Elektronenstrahlweist. Eine derartige elektrostatische Fokussierung 55 erzeugungssystems 1 ist eine Triftstrecke 5 angeordkann entweder durch die besondere Formgebung der net. Hinter der Anode 3 beginnt der Laufraum.
Anode, z. B. durch die Ausbildung der Anode als Auf der anderen Seite des Mehrkammerklystronsemerges from a large cathode, in the elec- tronic four resonators. The essential parts of this electron beam generating system by means of an electrostatic 50 multi-chamber klystrons are as follows: An electron table focusing on an exit opening of the beam generating system 1, consisting among other things of the electron beam generating system, which consists of a cathode 2 and an anode 3 to the collar a much smaller diameter than the calendering of the by dashed lines 4 indicated method of the electric beam generating system on-electron beam. Point at the end of the electron beam. Such an electrostatic focusing 55 generating system 1 is a drift path 5 angeordkann either by the special shape of the net. The running space begins behind the anode 3.
Anode, e.g. B. by the formation of the anode as on the other side of the multi-chamber klystron Exponentialrichter, erfolgen oder durch Ausbildung befindet sich ein Kollektor6, in dessen Resonator? der Anode in mehrere Körper, die wie bei einer Linse der Elektronenstrahl 4 aufgefangen wird. Zwischen in Richtung des Elektronenstrahls hintereinander an- 60 dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 1 und dem geordnet sind. Bei dieser bekannten Anordnung folgt Kollektor 6 des Mehrkammerklystrons befinden sich .im Ende des Elektronenstrahlerzeugungssystems, mehrere Resonatoren 7, die aus nicht evakuierten also direkt an die Anode anschließend, der so- Resonatorteilen 9 und evakuierten Resonatorteilen 8 . , genannte Wechselwirkungsraum, in dem eine Koppel- bestehen. Die evakuierten Resonatorteile sind in beichleife zur Auskopplung der Leistung angeordnet 65 kannter Weise aus zwei Resonatorflanschen 10 und ist. Die bekannte Anordnung zeigt, die Verwendung Il aufgebaut, zwischen denen sich ein isolierender ■ines Permanentmagneten, dessen magnetisches Feld Keramikring 12 befindet. In den nicht evakuierten Äc\\ über diesen Wechselwirkungsraum hinüber er- Resonatorteilen 9 befinden sich die Kurzschlußschie-Exponential funnel, or through training there is a collector6 in whose resonator? the anode into several bodies which, like a lens, collect the electron beam 4. Between the electron gun 1 and the one behind the other in the direction of the electron beam. In this known arrangement, the collector 6 of the multi-chamber klystron follows. At the end of the electron gun, there are several resonators 7, which consist of non-evacuated resonator parts 9 and evacuated resonator parts 8. , called interaction space, in which a coupling exist. The evacuated resonator parts are arranged in a loop for decoupling the power 65 in a known manner from two resonator flanges 10 and is. The known arrangement shows the use II constructed, between which there is an insulating permanent magnet, the magnetic field of which is ceramic ring 12. In the non-evacuated Äc \\ resonator parts 9 across this interaction space are the short-circuit bars