DE2220463B2 - Magnetfeldröhre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Magnetfeldröhre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Magnetfeldröhrc dieser Art ist z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1441243 bekannt, wobei die Schenkel eines U-förmigen Magneten das evakuierte Gehäuse umgreifen und auf den plattenförmig ausgebildeten ferromagnetischen Dichtungskörpern aufliegen. Da die Magnetisierungsrichtung in den Schenkeln des U-förmigen Magneten im wesentlichen senkrecht zur Achse der Magnetfeldröhre verläuft, ergibt sich ein großes magnetisches Streufeld außerhalb des Wechselwirkungsraums innerhalb des evakuierten Gehäuses, so daß für die nötige magnetische Feldstärke im Wechselwirkungsraum entsprechend große Permanentmagnete verwendet werden müssen, was eine entsprechend große Magnetfeldröhre nach sich zieht.

Femer ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 930015 eine weitere Bauweise einer Magnetfeldröhre bekannt, bei der zur Erzeugung des magnetischen Feldes für den Wechselwirkungsraum ein einziger parallel zur Röhrenachse magnetisierter Ringmagnet verwendet wird. Das Gegenstück zu diesem Rinemagneten bildet dabei eine ferromagnetische Platte auf der entgegengesetzten Seite des Wechselwirkungsraums, so daß auch hier ein großes magnetisches Streufeld entsteht, das durch kleine Abstoßunesmagnete eingeschränkt werden soll. Aber auch in diesem Fall ist ein großer Ringmagnet fur die nötige Feldstärke im Wechselwirkungsraum erforderlich, womit auch eine derartige Magnetfeldröhre verhältnismäßig groß gerät.

Die eben beschriebenen Magnetfeldrohren lassen sich also auf Grund ihres Aufbaues nicht miniaturisieren' sind wegen der großen Magnete teuer und erfordern einen großen Einbauraum, so daS der für einen Ventilator zum Kühlen der Magnetfeldröhre zur Verfügungstehende Platz klein ist oder die die MagnetfeWröhre verwendende Einrichtung, z. B. ein Mikrowellenherd, entsprechend groß gerät.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Magnetfeldröhre gemäß dem Oberbegriff des Anspiuchs 1 so auszubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Wechselwirkungen im evakuierten Gehäuse die Magnete klein ausgebildet werden können, wodurch die Magnetfeldröhre selbst verkleinert wird. Dice Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des An Spruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemaßen Magnetfeldrohre können die Magnete auf Grund ihrer Kleinheit sehr nahe am Wechselwirkungsraum angebracht werden, wodurch sich die Abmessungen der Magnetfeldröhre in vorteilhafter Weise zusätzlich verringern lassen. Sodann steht auf Grund der kleinen Abmessungen der Magnete genügend Platz für eine Kühlrippe zur Verfügung. Außerdem kann auf Grund des Aufbaues der erfindungsgemaßen Magnetfeldröhre die Breite des die beiden Magneten verbindenden Jochs gegenüber dem Durchmesser der Anode verringert werden, so daß aus jeder Richtung der Magnetfeldröhre Kühlluft zugeführt werden kann. Da trotz der Miniaturisierung der Magnetfeldröhre die Magnete außerhalb des Wechselwirkungsraums liegen, also außerhalb des evakuierten Gehäuses, wird das Vakuum im Wechselwirkungsraum durch das Gasen der Magnete bei Erwärmung der Magnetfeldröhre nicht verschlechtert. Durch die Anordnung der Magnete außerhalb des evakuierten Gehäuses wirkt sich auch die Wärmestrahlung von der Kathode zu den Magneten nicht sonderlich aus. Weiterhin liegen die Magnete von der Anode entfernt, wodurch die Wärmeleitung zwischen der Anode und den Magneten verhältnismäßig gering ist. Mit der Anordnung der Magnete außerhalb des Gehäuses sind auch die Bauteile in dem Gehäuse magnetisch gegen einen ferromagnetischen Körper, z. B. gegen ein die Magnetfeldröhre umgebendes Eisenblech, abgeschirmt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsformell und an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeig! Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäßc Magnetfeldröhrc,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Magnetfeldröhre dei Fig. 1 längs der Linie H-II,

F i g. 3 einen Aufriß der oberen Ebene der in F i g. 1 gezeigten Magnetfeldröhrc

Fi g. 4 eine perspektivische Ansicht des in der Ma gnetfeldröhrederFig. 1 verwendeten Ringmagneten

Fig. 5 und 6die perspektivischen Ansichten zweier in dr Magnetfeldröhre der Fig. 1 verwendeten Ablenkjoche,

Fig. 7 und 8 Längsschnitte durch andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Magnetfeldröhre.

Die Magnetfeldröhre gemäß den Fi g. 1 bis 3 weist eine Ringanode 10 mit mehreren sich radial erstreklcenden Flügeln 11 auf sowie einen ersten mit der Oberkante der Anode 10 hermetisch verbundenen Dichtungskörper 12, mit einem mittig angeordneten sich nach oben erstreckenden zylinderförmigen Abschnitt 14 und einem zweiten mit der Unterkante der Anode hermetisch verbundenen Dichtungskörper 13, der «einerseits ein Abzugsrohr 33 und ein Metallrohr '5

25 aufweist, um durch den Boden eine Antennenleitung 27 von der Mittelachse entfernt nach außen zu führen. Um die Verluste im magnetischen Fluß der nachstehend beschriebenen Magnete herabzusetzen und damit den Magnetfluß ungeschmälert dem Wech- ^ao selwirkungsraum zuzuführen, bestehen die Dichtungskörper 12 und 13 aus dünnen Melallblechen geringer Permeabilität bzw. aus einem Material, bei dem die Sättigung schon bei geringen Flußdichten eintritt. wie es z. B. bei Kupferlegierungen, Monelmetall oder ^a5 Konstantan, Kupfer od. dgl. der Fall ist. Ein Ringmagnet 15 umgibt den zylinderförmigen Abschni't 14 des ersten Dichtungskörpers 12. Im Wechselwirkungsraum 100 ist eine Kathode 18 konzentrisch zur Anode 10 angeordnet, wobei die Kathode an einem Trager 19 abgestützt ist. Das obere Ende des Kathodenträgers 19 ragt nach oben und bildet eine Kathodenanschlußklemme 22, die das obere Ende einer zylinder förmigen isolierenden Durchführung 17 überragt, die mit dem oberen Ende des Abschnitts 14 des ersten Dichtungskörpers 12 verbunden ist. Der Kathodenträger 19 wird von einer Stange 21 gehalten, die sich durch die auf dem abgeflachten oberen Ende des Trägers 19 aufliegende Isolierscheibe 22 erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Anode 10, der zylinderförmige Abschnitt 14 und die Kathode 18 konzentrisch zueinander angeordnet. An der Unterfläche des zweiten Dichtungskörpers 13 befindet sich konzentrisch zum Wechselwirkungsraum 100 ein zweiter zylinderförmiger oder ringförmiger Magnet 16. Die aus Eisenplatten bestehenden Joche 23, 24 sind zur Befestigung der vorstehend beschriebenen Bauteile der Magnetfeldröhre vorgesehen, sowie um einen geschlossenen Magnetkreis für die beiden Magnete 15 und 16 zu bilden. Mit dem unteren Ende des vom zweiten Dichtungskörper 13 herabhängenden und durch eine zylinderförmige Isoüerbuchse

26 geführten Metallrohrs 25 ist die Metallarmatur 28 verbunden, die elektrisch an das untere Ende der Kupferstange 27 angeschlossen ist, die die im Wechselwirkungsraum 100 erzeugte elektromagnetische Energie weiterleitet und damit als Antenne wirkt. Zur Aufnahme einer Dichtung 30 ist der Flansch 29 mit dem Metallrohr 25 verbunden, um dadurch den elektrischen Anschluß an eine externe Last (nicht gezeigt) zu erleichtern.

Der in F i g. 4 gezeigt-; Ringmagnet 15 des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung besteht aus den beiden Hälften 15a und 156. Das in Fig. 5 gezeigte Ablenkjoch 24 ist als flache Rechteckplatte mit einer mittig zu einer Längsseite angeordneten Nut 24« ausgebildet, wobei sich die Nut zum Mittelpunkt der Platte hin erstreckt und zur Aufnahme des Metallrohrs 25 bestimmt ist, das vom zweiten Dichtungskörper 13 herabhängt. Ferner besitzt das Ablenkjoch 24 eine Anzahl von Montagebohrungen 246 bis 24e.

Das Joch 23 der Fi g. 6 umfaßt die beiden gleichen Hälften 23a und 236, die jeweils aus einem senkrechten, einem oberen und einem unteren waagerechten Teil bestehen, die an der Oberfläche des waagerechten Ablenkjochs 24 befestigt sind. In den oberen waagerechten Teiien sind die halbkreisförmigen Nuten 23c und 23i/ zur Aufnahme des zylinderförmigen Abschnitts 14 des ersten Dichtungskörpers 12 ausgeformt, und die unteren waagerechten Teile sind mit Gewindebohrungen 23f und 23/ zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 31, 32 für die Verbindung des Jochs 23 mit dem waagerechten JiKh 24 versehen. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist die Breite des Jochs 23 kleiner als der Durchmesser der Anode 10.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Magnetfeldröhre, deren Ausgang seitlich von der Anode nach außen geführt ist. Zwecks klarer Darstellung sind die Joche in Fig. 7 nicht gezeigt, wobei die Bauteile, soweit sie bereits oben beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Anodenzylinder 34 mit der Anode langer als die in Fig. 1 gezeigte Anode, und das Metallrohr 25 ist an dem Anodenzylinder 34 in radialer Richtung befestigt. Da die axiale Länge des Anodenzylinders 34 größer ist, ist der Boden des zweiten Dichtungskörpers 13 erhaben bzw. nach innen versenkt, um den im Wechselwirkungsraum 100 wirkenden Magnetfluß nicht zu verringern.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 7 der Kathodenträger 19 und der zylinderförmige Abschnitt 14 des ersten Dichtungskörpers 12 sich koaxial und in senkrechte! Richtung erstrecken, kann der erste Dichtungskörper 12 so wie der zweite Dichtungskörper 13 nach Fig. S auch schalenförmig ausgebildet sein, wobei sich dann Kathodenträger 19a und 196 durch den Anodenzylinder 34 oder den Dichtungskörper erstrecken können. Damit kann der erste Magnet 16« wie der zweite Magnet 16 zylinderförmig ausgebildet sein, wodurch sich eine Magnetfeldröhre in Miniaturausführung herstellen läßt.

Ferner ist zu beachten, daß die Kraftlinienverteilung des auf den Wechselwirkungsraum einwirkenden Magnetflusses durch Veränderung der Höhe oder der Querschnittfläche der Magneten geregelt werden kann, und daß sich die Kraftlinienverteilung durch Anbringung ferromagnetischer Metallpiatten an der Innenfläche des ersten und des zweiten Dichtungskörpers nahe dem Wechselwirkungsraum verbessern läßt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetfeldröhre, bei der eine Ringanode mit mehreren, nach innen vorstehenden Flügeln und eine zur Anode konzentrische Kathode im Wechselwirkungsraum innerhalb eines evakuierten Gehäuses angeordnet sind, das durch die Anode und zwei, dicht mit den entgegengesetzten Enden der Anode abschließenden Dichtungskörpern bestimmt ist, und bei der zwei, die Außenflächen der zwei Dichtkörper berührende Magnete zur Erzeugung eines magnetischen Flusses im Wechselwirkungsraum außerhalb des evakuierten Gehäuses angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskörper (12, 13) aus nicht-magnetischem Material bestehen, daß ferner die zwei Magnete (15, 16) koaxial zur Anode (10) angeordnet und in axialer Richtung der Magnetfeldröhre magnetisiert sind und daß der Durchmesser ^ao der Magnete wesentlich kleiner als der Durchmesser der Anode ist.

2. Magnetfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Dichtungskörper (13) am Boden mit einem Metallrohr (25) zur Ab- ^a5 nähme der Ausgangsleistung der Magnetfeldröhre an einer zu deren Längsachse seitlich versetzten Stelle versehen ist.

3. Magnetfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (10) mit einem 3«> durch ihre Seitenwand ragenden Metallrohr (25) zur Abnahme der Ausgangsleistung der Magnetfeldröhre versehen ist.

4. Magnetfeldröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden eines Dichtungskörpers (13) nach innen versenkt ist, wobei der eine Magnet (16) in der Versenkung angeordnet ist.

5. Magnetfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnete (15, 16) zylinderförmig ausgebildet sind.