DE6609298U

DE6609298U - Permanentmagnetanordnung mit radial magnetisierten ringmagneten, insbesondere fuer wanderfeldroehren.

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Publication number: DE6609298U
Application number: DE19676609298
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-10-06
Filing date: 1967-10-06
Publication date: 1972-04-13

Description

Permanentmagnetanordnung mit radial magnetisierten Ringmagneten, insbesondere für Wanderfeldröhren

Die Neuerung betrifft eine Permanentmagnetanordnung mit radial magnetisierten Ringmagneten, insbesondere periodisch magnetische Fokussierungsanordnung für Wanderfeldröhren.

Zur Fahruns des Elektronenstrahls in Wänderfeidröhren verwendet man vielfach räumlich periodische Permanentmagnetsysteme. Solche Permanentmagnetsysteme können aus Ringmagneten aufgebaut sein, die derart hintereinander angeordnet sind, daß sie eine magnetostatische Linsenkette bilden. Dabei bedient man sich mit Vorteil radial magnetisierter Ringmagnete, wie aus der Zeitschrift "A.E.Ü.", Band 15, (1961), Seiten 429 bis 436 bekannt ist.

Der genannten Veröffentlichung ist zu entnehmen, daß die maximale magnetische Feldstärke auf der Rotationsachse eines radi&l magnetisierten Ringmagnetes von den Hagnetabmessungen abhängig ist. Im Falle eines vorgegebenen Verhältnisses des Außenradius zvar Innenradius des Hagnetringes ist es möglich, die magnetische Feldstärke auf der Rotationsachse durch einen in den Hagnetring eingelegten Eisenring zu erhöhen. Diese Maßnahme ist jedoch in einer Fokussierungsanordnung für Wanderfeldröiiren unzweckmäßig, wenn ein kleinster Innenradius durch den Außendurchm^sser

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der Vakuumhülle der Röhre vorgeschrieben ist. Gemäß dem Stand der Technik kann dann eine höhere Feldstärke nur erreicht werden, wenn der Eisenring fortgelassen wird und der Innenradius des Ringmagnetes so klein wie möglich gemacht wird.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Permanentmagnetanordnung mit radial magnetisierten Ringmagneten so auszugestalten, daß bei vorgegebenen Abmessungen der Ringmagnete eine magnetische Feldstärkeerhöhung längs der Rotationsachse der Ringniagnete erzielbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Permanontmagnetanordnung der eingangs erwähnten Art nach der Neuerung vorgeschlagen, daß die Ringmagnete aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten ringförmigen Teilmagneten unterschiedlicher Magnetmaterialien zusammengesetzt sind, wobei das Magnetmaterial des inneren Teilmagnetes eine im Vergleich zum benachbarten äußeren Teilmagnet hohe Remanenz aufweist, während demgegenüber das den angrenzenden äußeren Teilmagnet bildende Magnetmaterial eine hohe Koerzitivkraft hat.

Die neuerungsgemäße Maßnahme, einen Ringmagnet aus zwei Teilmagneten unterschiedlicher Magnetmaterialien in einer magnetischen Serienschaltung zusammenzusetzen, weist den wesentlichen Fortschritt auf, daß ein so aufgebauter Ringmagnet bei gleichen Abmessungen einen höheren magnetischen Fluß als die bisher bekannten, aus einem einheitlichen Magnetmaterial bestehenden Ringmagnete liefern kann. Dabei wird durch den äußeren, aus einem Magnetmaterial mit hoher Koerzitivkraft hergestellten Ringmagnet eine hohe wirksame magnetische Spannung erzielt. Besonders vorteilhaft ist der Außenradius des inneren Teilmagneten bzw. der Innenradius des äußeren Teilmagneten so gewählt, daß dieser Radius dem Schnittpunkt der Hysteresiskurve der beiden betreffenden Materialien entspricht.

Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Neuerung nachstehend näher erläutert werden.

Die Figur 1 zeigt von vorne und die Figur 2 im Schnitt eine Permanentmagnetanordnung mit radial magnetisierten Ringmagneten 1. Diese Permanentmagnetanordnung kann als eine Zelle einer an sich bekannten räumlich periodischen Fokussierungsanordnung für Wanderfeldröhren betrachtet werden. Mit 2 ist ein Weicheisenjoch und mit 3 sind Polschuhringe bezeichnet. Die Pfeile 4 geben den Verlauf des magnetischen Flusses an.

Es sei vorausgesetzt, daß die Ringmagnete 1 der Figuren 1 und 2 in der bekannten Weise aus einem homogenen Magnetmaterial bestehen, Die magnetische Flußdichte B im Ringmagnet ist dann eine Funktion von dessen Radius r, wie im Schaubild der Figur 3 mit der magnetischen Induktion B als Ordinate und der Feldstärke H als Abszisse dargestellt ist. Die Kurve 5 ist die Entmagnetisierungskurve (Hysteressiskurve). B_m (r^) und B_m (r ) bezeichnen die magnetische Induktion am Innenradius r.. und am Außenradius r eines Ringmagnetes.

Aus dem Schsubild der Figur 3 ist ersichtlich, daß die einzelnen Ringzonen eines Ringmagnetes in Abhängigkeit vom Radius r unterschiedlich zur magnetischen Spannung V_m beitragen. Am Innenrand des Ringmagnetes (Radius r.) beträgt die magnetische Flußdichte

mit 'ο als den magnetischen Fluß und b als axiale Dicke des Ringmagnetes. Wenn nun, wie in räumlich periodischen Fokussierungsanordnungen für Wanderfeldröhren häufig der Fall äst, die Dicke b verhältnismäßig klein, der magnetische

Fluß ^b sehr groß und ein sehr kleiner Innenradius r_. gefordert ist, dann wird die magnetische Flußdichte B

so giwß, daß die Zonen mit kleinem Radivs des Ringmagneten keine magnetische Spannung liefern oder sogar von den äußeren Zonen magnetisiert werden. Diese Verhältnisse sind in den Figuren 4 und 5 dargestellt, wobei die Figur dem Schaubild der Figur 3 entspricht und die Figur 5 die magnetische Spannung V_ffl in Abhängigkeit vom Radius r des Ringmagnetes zeig:. Man Grksnnt. daß die Zonen des Ringmagnetes zwischen dem Innendurchmesser r. und einem bestimmten Radius r_Q als magnetischer Widerstand wirken und von den äußeren Zonen magnetisiert werden müssen.

Die geschilderten Nachteile werden vermieden, wenn man neuerungsgemäß einen radial magnetischen Ringmagnet aus mehreren, insbesondere zwei konzentrisch zueinander angeordneten ringförmigen Teilmagneten zusammensetzt. Die Figur zeigt im Schnitt einen solchen Ringmagnet, der an die Stelle der Ringmagnete 1 der Figuren 1 und 2 gesetzt sein soll und aus zwei ringförmigen Teilmagneten 6 und 7 unterschiedlicher Magnetmaterialien besteht. Mit r^ ist der Radius bezeichnet» der den beiden Teilmagneten 6 und 7 gemeinsam ist. Das den inneren Teilmagnet 6 bildende Magnetmaterial soll im Vergleich zum Magnetmaterial des äußeren Teilmagnetes 7 eine hohe Remanenz nahen. Demgegenüber ist für den äußeren Teilmagnet ein Magnetmaterial mit vergleichsweise hoher Koerzitivkraft vorgesehen. Man wird deshalb für den inneren Teilmagneten vorzugsweise ein Magnetmaterial auf der Basis einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung und für den äußeren Teilmagnet einen hartmagnetischen Ferrit verwenden. In Figur 7 sind die Hysteresiskurven 8 und 9 zweier entsprechend unterschiedlicher Magnetmaterialien dargestellt. Die Kurve bedeutet ein Material mit hoher Remanenz, aus dem der innere Teilmagnet 6 hergestellt ist. Die Kurve 9 ist die Eysteresis-

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kurve eines hartmagnetischen Ferrits, aus dem der äußere Teilmagnet 7 besteht. Mit Vorteil ist der den beiden Teilmagneten 6 und 7 gemeinsame Radius r^ so gewählt, daß

er dem Schnittpunkt der beiden Hysteresiskurven 8 und entspricht. Dieser Radius r. kann in der Praxis ohne weiteres durch Messungen ermittelt werden.

£>ie Neuerung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausftlhrungsbeispiel. Insbesondere kann der Ringmagnet auch aus mehr als zwei Teilmagneten zusammengesetzt sein, wobei die Magnetmaterialien, welche die einzelnen Teilmagnete bilden, von einem inneren Teilmagiiet zu einem äviSeren Teilmagnet eine abnehmende Remanenz und eine zunehmende Koerzitivkraft Tnaben sollen.

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Claims

Schutzansprüche

1. Permanentmagne 'ranordiiung mit radial magnetisieren Ringmagneten, insbesondere periodisch magnetische Fokussierungsanordnung für Wtjiderfeldröhrenj dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmagnste aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten ringförmigen Teilmagneten (6,7) zusammengesetzt sind, wobei das Magnetmaterial des inneren Teilmagnetes (6) eine im Vergleich zum benachbarten äußeren Teilmagnet (7) hohe Remanenz aufweist, während demgegenüber das den angrenzenden äußeren Teilmagnet (7) bildende Magnetmaterial eine hohe Koerzitivkraft hat.

2. Permanentmagnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£> die Teil magnete (6,7)mit einem Radius (r.) aneln*aider grenzen ₇ der dem Schnittpunkt der Hysteresiskurven (8,9) der betreffenden Magnetmaterialien entspricht.

3. Permantentmagnetanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne"tjdaß der innere Teilmagnet (6) aus einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung und der äußere Teilmagnet (7) aus einem hartmagnetischen Ferrit besteht.