DE748785C - Magnetronanordnung - Google Patents

Description

(RGBI. Π S. 150)

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 9. NOVEMBER 1944

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 748 KLASSE 21a⁴ GRUPPE 9oi

156991 VIII φ ι a? ■

Die Angäbe des Patentinhabers und des Erfinders unterbleibt (VO. vom 15.1.44 — RGBI. IIS. 5)

. Magnetronanordnung

Patentiert im Deutschen Reich vom 29. Januar 1937 an Patenterteilung bekanntgemacht am 20. April 1944

ist in Anspruch genommen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetronanordnung unter Verwendung einer Röhre mit ungeteilter Anode und innerhalb derselben koaxial angeordneter Kathode sowie eines Feldmagneten mit Polschuhen, in welcher die Elektronenlaufzeit in der Größenordnung der Schwingungszeit liegt.

Es ist eine Magnetronanordnung mit einer die Kathode umschließenden ungeteilten Anodebekannt, bei der eine abgestimmte Paralleldrahtleitung _an Anode und Kathode angeschlossen ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Schwingungserzeuger mit einer verhältnismäßig großen Strahlungsdämpfung behaftet ist, da sowohl das Elektrodensystem als auch die Doppeldrahtleitung ziemlich viel Energie abstrählen. Außerdem ist die bekannte Anordnung zur Erzeugung größerer Schwingleistungen ungeeignet.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine große Leistungsabgabe und hohe Frequenzkonstanz des Schwingungserzeugers. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei einer Magnetronanordnung der angegebenen Art die Polschuhe in Richtung ihrer Achse ausgebohrt sind und die Röhre in den Bohrungen angeordnet ist.

Der Gegenstand der Erfindung und seine Wirkungsweise soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Abb. ι zeigt ein Gesamtbild der Magnetronanordnung. Schwingungserzeuger und Strahler sind über eine koaxiale Energieleitung miteinander verbunden.

Abib. 2 zeigt den mittleren Teil des Schwingungserzeugers mit einer Hilfsmagnetspule zur an sich bekannten Erzeugung eines Modulationsfeldes.

Abb. 3 zeigt die Entladungsröhre, bestehend aus Kathode, Anode und an sich bekannten vakuumdichten Abschlußkappen an den Stirnseiten der Anode.

Abb. 4 zeigt einen Schnitt durch eine an sich bekannte Abstimmscheibe, welche in Verbindung mit dem Strahler verwendet wird.

Abb. 5 stellt eine abgeänderte Ausführungsform des Errindungsgedankens dar.

Abb. 6 zeigt einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung zur Kühlung der Röhre mit einem strömenden Kühlmittel für die Ausführungsform nach Abb. 5.

Abb. 7 zeigt eine elektrisch erregte Magnetanordnung zur Erzeugung des zur Röhrenachse parallelen . Magnetfeldes für eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

in Abb. ι erzeugt ein permanenter Magnet τ das Magnetfeld für die Röhre 2. Diese ist fast vollkommen innerhalb der axialen Öffnungen 3 und 4 von zwei ausgebohrten konischen Polschuhen 5 und 6 untergebracht. Die Polschuhe sind an den Enden des perao manenten Magneten 1 befestigt. Die Entladungsröhre hat vorzugsweise eine zylindrische Form und weist .eine !zylindrische Metallanode 7 auf, welche in den Öffnungen 3 und 4 der Polschuhe befestigt ist. Die Öffnungen 3 und 4 weisen verschiedene Ausmaße auf, um der Entladungsröhre geeignete Auflageflächen zu bieten. Das rechte Ende der Anode 7 ist mit einem Ring oder Kragen 8 versehen, welcher an der inneren Oberfläche der Öffnung j glatt aufliegt und in dieser Lage durch eine geschlitzte Messingbuchse 9 festgehalten wird. Die Buchse 9 paßt in die öffnung und ist mit einer Überwurfmutter 9' mit Schraubgewinde ausgestattet, das in ein Gegengewinde in dem Polschuh 6 eingreift. Durch Drehen der Überwurfmutter 9' wird das innere Ende der Buchse 9 fest gegen den Ring 8 gepreßt, welcher sich dabei an eine Schulter der Öffnung 4 anlegt. l"m eine Wasserkühlung anwenden zu können, kann eine Dichtung n zwischen dem Ring 8 und der Schulter 10 vorgesehen werden.

Ein zweiter Ring 12 mit kleinerem Durchmesser als die Bohrungen 4 und 3 ist am anderen Ende der Anode 7 vorgesehen. Der Ring 12 hat einen kleineren Durchmesser als der Ring 8, damit die Entladungsröhre von rechts eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Die verschiedene Bemessung der Ringe hat noch einen zweiten Vorteil. Auf der Seite des kleineren Ringes 12 kann sich die Röhre in ihrer Halterung ungehindert ausdehnen und zusammenziehen. Das innere Ende der Messingbuchse 13 kann über den Rand des Ringes 12 gleiten. Für die Wasserkühlung muß eine zweite Dichtung 14 an diesem Ende der Röhre vorgesehen' werden, jedoch ist in diesem Falle der Dichtungsring 14 um den Ring 12 zu legen. Die Messingfio buchse 13 wird mit Hilfe einer Überwurfmutter 13' gegen die Dichtung 14 gedrück·.

wodurch die Dichtung 14 in radialer Richtung auseinandergedrückt wird und auf diese Weise einen dichten Abschluß für Flüssigkeiten bildet.

Ein nichtmagnetischer Spulenkörper 15. welcher "in der Mitte eine Öffnung von demselben Durchmesser wie die Bohrungen der Polschuhe aufweist, liegt auf den abgeschnitten Enden der Pol schuhe 5 und 6. Der Sptilenkörper 15 hat zwei Aufgaben zu erfüllen: er dient als Halterung 1. für eine Modulationsspule 45 und 2. für einen Ring zur Regelung des magnetischen Flusses, welcher später beschrieben werden soll. Weiterhin bildet er zusammen mit den Bohrungen 3 und 4. den Ringen 8 und 12 sowie den Polschuhen 5 und (> den Raum für einen Wassermantel für (lic Metallanode 7 der Entladungsröhre. Wenn man diesen Raum mit einer seitlich augesetzten Zuführung 16 und mit einer Abführung 17 versieht und ein flüssiges Kühlmittel hindurchlaufen läßt, so erhält man eine Wassermantel röhre.

Die Kathode der Entladungsröhre 2 erstreckt sich in axialer Richtung und ist dir Fortsetzung des Leiters 19, welcher zusammen mit einem koaxialen Rohr _>o eine Energieleitung 18 bildet. Ein aus dem Rohr 20 herausragender Teil 21 des Leiters 19 bildet den Strahler. Die Länge des Strahlers wird gemäß dem gewünschten Strahlungsverlauf gewählt. Der strahlungsfähige Teil des Leiters 19 wird durch eine an sich bekannte Reflexionsscheibe 22 begrenzt, die den Leiter 19 entlang verschoben werden kann. Die Scheibe 22 wird so lange verschollen, bis man die größte Energieausbeute feststellt. Theoretisch muß die Scheibe 22 in einer Entfernung vom Mittelpunkt der Kathode angebracht wer den, die ein Vielfaches von einem Viertel der Betriebswellenlänge beträgt. Die Antennenlange kann während der Abstimmung in an sich bekanter Weise konstant gehalten werden durch ein Rohr 23, das innerhalb des Außenleiters 20 verschiebbar ist und mit Hilfe eines Isolierstückes 2^' mechanisch mit der Reflexionsscheibe 22 gekuppelt ist. Diese Vorrichtung gestattet es, die gesamte Anordnung nachzustimmen, ohne die wirksame Länge der Antenne zu verändern. Einer von den Teilen 22 oder 23 kann verstellbar gegen das Isolierstück 23' ausgebildet sein, damit die Antennenlänge bei Änderung der Wellenlänge nachgestellt werden kann. u5

Am Ende des verschiebbaren Rohres jt, ist ein Metallring 24 vorgesehen, um das Strahlungsfeld der Antenne symmetrisch zu gestalten (Abb. 4). Der Außenflansch 25 ties Ringes 24 hat aus Symmetriegründen den seihen Durchmesser wie die Reflexionsscheibc 22. Außerdem ist innen eine Blende 2ή' vor-

gesehen, durch welche die Strahlung, die direkt aus dem offenen Ende der Energie-.leitung austreten könnte, igeschwacht und die Symmetrie des Strahlungsfeldes wesentlich verbessert wird. Ein dünner Dichtungsring 26 aus Isolierstoff (Glimmer), welcher den-Antennendraht eng umschließt, ist zwischen dem Ring 24 und der Röhre 23 eingefügt; er dient zum Zentrieren des Innenleiters und zur Ab-Stützung des Antennendrahtes.

"Ein kleiner runder ebenflächiger Reflektor 27 ist in an sich 'bekannter Weise vor dem Strahler 21 angebracht, um die Richtwirkung zu erhöhen. Die 'besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Reflektor 27 ungefähr eine ungerade Zahl von Viertelwellenlängen' vor dem Strahler 21 angeordnet ist, denn dann überlagern sich die reflektierte und direkt ausgehende Strahlung in der günstigsten Weise.

ao Der Strahler 21 ist weiterhin in an sich bekannter Weise im Brennpunkt eines großen parabolischen Hau'ptreflektors 29 angeordnet. Dieser kann ähnlich ausgebildet sein wie die* Reflektoren von Flughafenbaken, welche einen Durchmesser von· or cm und eine Brennweite von 26,7 cm haben.

Der Metallrahmen oder Bügel. 28, der den Ililfsreflektor 27 trägt, bildet einen Teil des Kathodenheizkreises und leitet den Heizstrom vom Leiter 19 über den Außenleiter 20 zum Anschlußpunkt 34.

Zwei elektrische Speisestromkreise sind für den Sender vorgesehen. Eine Niederspannungsquelle 30 dient zum Heizen der Kathode der Röhre 2. Ein veränderbarer Widerstand 31 gestattet die Regelung der Heizspannung l)zw. der Heizstromstärke. Der Kathodenheizkreis verläuft von der positiven Klemme der Spannungsquelle 30 über den Widerstand 31, den Leiter 32·, die Kathode, den Innenleiter 19, die Überbrückungsleitung 33, 'den Bügel 28, den Außenleiter 20 zum Ansc'hußpurikt 34 und von da über den Leiter 35 zur geerdeten Klemme der Spannungsquelle 30.

Die Anode der Entladungsröhre 2 erhält eine hohe positive Vorspannung, - z. B. von 4000 Volt. In der Zeichnung ist die Hochspannungsquelle als Batterie angedeutet, jedoch kann sel'bstverständlich auch eine andere geeignete Stromquelle, z. B. ein Gleichrichter, an ihre Stelle treten. Für den Fall, daß die Elektronenschwingungen durch eine Veränderung des Anodenpotentials' moduliert werden sollen; ist in an sich bekannter Weise ein Modulator 37 vorgesehen. Der Anodenkreis verläuft von der positiven Klemme der Anodenspannungsquelle 36 über die Leitung 38, den Anodenmodulator 37, die Leitung 39, den Polschuh 6 zur Anode 7 und über dieEntladungsstrecke zur Kathode 47 und zum Leiter 19 und dann über die Kathodenleitung zurück zur geerdeten negativen Klemme der Spannungsquelle 36.

Die hochfrequenten Schwingungen werden ausschließlich an der Kathode und in dem an diese angeschlossenen Kathodenkreis erregt. Der Vorgang verläuft etwa so, daß das Potential der Kathode das Erdpotential bzw. das Potential der näheren Umgebung im hochfrequenten Rhythmus über- und unterschreitet. 7" Die Anode selbst wird auf einem festen Potential gegen Erde gehalten. Aus diesem Grunde soll die beschriebene Anordnung als Kathodenschwingschaltung bezeichnet werden. Die Kathodenschwingschaltung erlaubt die Verwendung von massiven Anoden, was für die Erzeugung größerer Leistungen sehr vorteilhaft ist. Bei den bisher üblichen Magnetronanordnungen muß die Anode oder müssen die Anoden \^rerhältnisniäßig klein ge halten werden,: da sie mit ihrer Kapazität den Schwingkreis stark belasten. Diese Begrenzung -fällt bei der Kathodenschwingschaltung weg. Diese ist daher geeignet, selbst bei sehr hohen Frequenzen eine große Leistungsausbeute ztt erzeugen.

Die Frequenz der erzeugten Schwingungen ist in erster Linie bestimmt durch die Stärke des Magnetfeldes. Es ist deshalb wünschenswert, Mittel zur Regelung der Feldstärke vor-· zusehen, um die Frequenz der erzeugten Schwingungen einstellen zu können. In Abb. 1 ist ein veränderbarer magnetischer Nebenschluß vorgesehen, welcher aus zwei- Weicheisenplatten 40 und 41 besteht, die unterhalb der Polschuhe 5 und 6 gegeneinander verschoben werden können. Ein Spindelantrieb 42 ist vorgesehen, welcher gegenläufige Gewinde hat , und mit den verschiebbaren Nebenschlußteilen 40 und 41 zusammenarbeitet. Auf diese Weise kann der magnetische Widerstand des Nebenschlusses verkleinert und vergrößert und damit die Feldstärke zwischen den konischen Polschuhen eingestellt werden. Der ganze Aufbau ist auf einer Grundplatte 43 befestigt.

Die Leistungsausbeute des Schwingungserzeugers hängt sehr stark von der Verteilung des Magnetflusses im Entladungsraum ab. Es ist ratsam, die Polschuhe so zu gestalten, daß der Magnetfluß auf die Entladungsröhre konzentriert wird. Infolge der zurücktretenden Vorderseiten der Polschuhe wird eine wirksame Konzentration des Flusses hervorgerufen, der von Pol zu Pol übergeht und die Entladungsröhre durchsetzt. Die Pol schuhe können zwar auch irgendeine andere zugespitzte Form aufweisen, welche eine Konzentration des Magnetflusses ermöglichen, jedoch hat sich bei Versuchen ergeben, daß die in Abb ι. dargestellte Polschuhform den gestellten Anforderungen genügt.

Weiterhin ist festgestellt worden, daß die Leistungsausbeute des Generators auf ein Vielfaches und manchmal sogar auf das Dreizehnfache ansteigt, wenn in der Nähe, des Luftspaltes ein Ring 44 aus weichem Eisen mit kleinerem Durchmesser als die Polschuhe vorgesehen wird. Allem Anschein nach wird durch den Weicheisenring 44 die Feldverteilung im. Luftspalt günstiger gestaltet, und aus diesem Grunde soll der Ring 44 als Magnet fhißregelring bezeichnet werden.

Da die Amplitude der erzeugten Schwingungen in hohem Maße von dem Feldverlauf . im Luftspalt abhängt, kann man die Hochfrequenzschwingungen modulieren, indem man dem Hauptmagnetfeld ein kleines zusätzliches Magnetfeld überlagert -und dieses im Modulationsrhythmus ändert. Dieses zusätzliche Magnetfeld kann durch eine kleine Spule 45 erzeugt werden, welche den Luftspalt zwischen den Polschuhen 5 und 6 umgibt und von einer Modulationsstroinquelle46 gespeist wird. Die bevorzugte Anordnung des Magnetflußregelringes 44 und der Modulationsspule 45 ist aus der Abb. 2 besser zu ersehen, wo der betreffende Ausschnitt aus der Anordnung in größerem Maßstab dargestellt ist.

Abb. 3 zeigt die Entladungsröhre mit ihren Einzelheiten. Die Kathode 47 wird von einer verhältnismäßig langen zylindrischen Anode 7 konzentrisch umgeben. An den schneidenförmig zugeschärften Stirnseiten des Anodenzylinders 7 sind in an sich bekannter Weise vakuumdichte Abschlußkappen 48 und 49 angeschmolzen. Die Kathode 47 wird durch eine Feder 50 gespannt und von den Leitern 19 und 51 gehalten; die Feder 50 ist zwischen die Leiter 51 und 52 eingefügt. Falls die Leitfähigkeit der Feder 50 für den Heizstrom der Kathode nicht groß genug ist, kann sie durch eine Leitung 53 überbrückt werden. Es ist wünschenswert, die Einschmelzung des Leiters 19 in der Absclilußkappe 48 in einem Spannungsknoten anzubringen. Die Anode 7 ist weitaus länger als die Kathode 47, damit alle Elektronen, die von der Kathode ausgehen, von der Anode aufgenommen werden. Die in die axialen Bohrungen der Polschuhe hineinragenden Teile der Anode seitlich des emittierenden Teiles der Kathode liegen in einem verhältnismäßig schwachen Magnetfeld, und daher werden die Elektronenbahnen in diesen-Gebieten weniger gekrümmt, und die Elektronen gelangen statt zu den Glaskappen sofort zur Anode. Diese beiden Maßnahmen, nämlich die verhältnismäßig lange Anode und das abnehmende Magnetfeld an den Enden der Röhre, verhüten eine Beschädigung der Glaskappen an den Enden der Entladungsröhren durch die Elektronen.

Wenn ein gleichförmiges gerades Magnetfeld angewendet wird, das durch einen genügend großen Abstand zwischen den Polschuhen 5, 6 erzielt werden kann, empfiehlt es sich, die Achse der Entladungsröhre in be- 65' kannter Weise um 5 bis io° gegen die Hauptrichtung des Magnetfeldes zu neigen, um die Leistungsausbeute zu erhöhen. Diese Maßnahme ist nicht notwendig, wenn das Feld, welches die Röhre durchsetzt, etwas inhomo·- 7" gen ist. Die beschriebene Ausführungsform der Polschuhe 5 und 6 mit den zurücktretenden Vorderseiten in Verbindung mit den Bohrungen in den Polschuhen zur Aufnahme der Enden der Röhre genügt, um einerseits die gewünschte Maghetflußkonzentration im Luft ■ spalt zu erzielen und um andererseits dem Magnetfeld einen etwas inhomogenen Verlauf zu geben. Außerdem begünstigt das schwache Magnetfeld zwischen den axialen Bohrungen ⁸<> den übergang der Elektronen zur Anode.

Ein wichtiger Punkt beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Ab- * Stimmung des Schwingkreises. Eine zur Erzeugung einer Reflexion an sich bekannte Metallscheibe 54 ist auf dem Leiter 51 befestigt und ruft dort angenähert einen Spannungsknoten hervor. Die Energie wird an dieser Stelle wieder in den Entladungsraum reflektiert, so daß sie nicht verlorengehen kann. Die Ursache für die Reflexion ist die plötzliche Änderung des Wellenwiderstandes des Leiters 51 durch die Metallscheibe 54. Es hat sich ergeben, daß die größte Schwingleistting dann erzielt wird, wenn die Reflexionsscheibe 54 etwa eine ungerade Zahl von Viertehvellenlängen vom Mittelpunkt der Kathode entfernt ist. Eine \erschiebung der Reflexionsscheibe 54 nach dem Zusammenbau der Entladungsröhre ist praktisch nicht mehr möglich. Aus diesem Grunde stellt man die Reflexionsscheibe vor dem Zusammenbau schätzungsweise ein und bemißt dann die Intensität des Magnetfeldes entsprechend. Zweckmäßig bringt man die Reflexionsscheibe 54 in einem Abstand von Dreiviertel- oder Fünfviertellx'-triebswellenlängen an. Die Reflexionsscheibe 22 auf dem Leiter 19 wirkt in derselben Weise als Abstiminungseinrichtung.

Die·an sich bekannte Arbeitsweise der An- uo Ordnung ist folgende: Die Kathode 47 wird durch Stromdurchgangerhitzt, und die Anode 7 erhält gegenüber der Kathode eine hohe positive Vorspannung. Die magnetische Feldstärke im Entladungsraum wird durch den einstellbaren magnetischen' Nebenschluß 40, so lange geändert, bis eine Wellenlänge erreicht ist, bei welcher der Schwingungserzeuger mit guter Leistung arbeitet. Die verschiedenen günstigen Werte des elektrischen bzw. 12» magnetischen Feldes werden am besten durch Versuche ermittelt. Durch das Zusammenwir-

ken des elektrischen und des magnetischen Feldes werden die Elektronen auf sohraubenlinienförmigen Bahnen von der Kathode zur Anode geführt. Die Laufzeit eines Elektrons hängt hauptsächlich von der Stärke des Magnetfeldes ab. Anscheinend bewegen sich die von der Kathode ausgehenden Elektronen in Gruppen mit einer durch die Laufzeit bedingten Periodizität. Dadurch wird auf dem

ίο Leiter 19 eine Hochfrequenzschwingung erzeugt und von dem Abschnitt 21 ausge'strahlt. Um die hochfrequenten Schwingungen zu modulieren, muß entweder der elektrische Modulator 37 oder der magnetische Modulator4Ö in Tätigkeit gesetzt werden. Der magnetische Modulator 46 versorgt die Modulationsspule 45 in an sich bekannter Weise mit einem modulationsfrequenten Strom, und das von dieser erzeugte zusätzliche Magnetfeld hat eine Amplitudenmodulation zur Folge. Auch eine Anodenspannungsänderung bewirkt eine Amplitudenmodulation; gegebenenfalls können beide Modulationsarten gleichzeitig angewandt werden.

as Die in Abb. 1 dargestellte Magnetronanordnung hat hervorragende Ergebnisse bei einer Wellenlänge von nur 4,8 cm geliefert. Ein Rundfunkprogramm ist auf dieser ultrakurzen Trägerwelle über eine Entfernung von vielen Kilometern übertragen worden. Die Empfangslautstärke lag dabei weit über dem Störspiegel. Es konnten aber auch Schwingungen von noch kürzerer Wellenlänge mit einer für viele Zwecke ausreichenden Leistung erzeugt werden.

Eine abgeänderte Magnetronanordnung ist in den Abb. S und 6 dargestellt. Bei dieser wird ein anderes Verfahren zum Kühlen der Röhre sowie eine etwas verschiedene Einrichtung zur elektrischen Abstimmung verwendet. Außerdem ist Vorsorge getroffen, um die Entladungsröhre um einige Winkelgrade gegen die Hauptrichtung des Magnetfeldes schwenken zu können.

In Abb. 6 ist ein senkrecht zur Achse der Entladungsröhre längs der Linie 6-6 in Abb. 5 geführter Schnitt dargestellt. Die Anode 7 wird von zwei Met'allbacken 60 und 61 gehalten. Diese Metallbacken sind zwischen den Polschuhen in rechtem Winkel zu ihnen angeordnet und- tragen die Röhre so, daß diese eine gewisse Drehbeweglichkeit in den Bohrungen der Polschuhe hat und um 5 bis io° gegen die Hauptrichtung des Magnetfeldes gedreht werden kann. Die Metallbacken führen außerdem Wärme von der Anode ab. Eine Bohrung 62 in der Backe 60 und eine Bohrung 63 in der Backe 61 dienen zur Durchleitung einer Kühlflüssigkeit, welche durch die Leitung 64 zugeführt und durch die Leitung 65 abgeführt wird. Auf der Unterseite sind die Bohrungen 62 und 63 durch ein jj-förmiges Rohr 66 verbunden.

In Abb. 5 sind an Stelle einer einzigen Reflexionsscheibe (54 in Abb. 3) zwei Reflexionsscheiben 67 und 67' vorgesehen. Die Reflexionsscheibe 67 nimmt ungefähr dieselbe Lage wie die Reflexionsscheibe 54 ein; gegebenenfalls kann sie auch näher an die Kathode 47 herangerückt werden. Die zweite Reflexionsscheibe 67' liegt außerhalb der vakuumdichten Abschlußkappe 49. Beide Reflexionsscheiben 67 und 67' sind an solchen Stellen angebracht, daß die Schwingungsenergie an ihnen reflektiert und zum Strahler geleitet wird. Die Reflexionsscheibe 67' hält die Streuenergie zurück, welche über die Reflexionsscheibe 67 hinausgelangen könnte. Um eine Abstrahlung von dem Teil des Leiters zu vermeiden, der zwischen 67 und 67' liegt, ist ein Abschirmrohr 68 vorgesehen, welches bis zur Anode 7 der Röhre reicht und zusammen mit dem Innenleiter (52 in Abb. 3) eine als Hochfrequenzdrossel wirkende, koaxiale Energieleitung bildet.

Um eine Verdrehung der Röhre gegen die Hauptrichtung des Magnetfeldes zu ermöglichen, sind die Polschuhe 69 und 70 mit koni- · sehen Bohrungen versehen, die sich nach den Enden hin erweitern.

Wenn das Magnetfeld im wirksamen Teil der Entladungsröhre im wesentlichen homogen und gegen die Katho.de ein wenig geneigt ist, durchlaufen die Elektronen wendeiförmige Bahnen, deren Achse mit der Kathode einen Winkel einschließt, und gelangen auf diese Weise aus dem wirksamen Teil der Röhre heraus. Aus diesem Grunde soll die Anode beträchtlich langer als die Kathode gemacht werden, damit sie sämtliche Elektronen abfängt und eine Durchlöcherung der aus Glas bestehenden Abschlußlcappen 48 und 49 durch den Elektronenaufprall verhindert.

Eine weitere Abwandlung des Erfindungsgedankens ist in Abb. 7 dargestellt. Das Ma- gnetfeld wird durch ein Paar Erregerspulen 73 und 74 erzeugt. Die Ausbildung der konischen Polschuhe 75 und 76 ist ähnlich wie in Abb. i. Der magnetische Kraftlinienpfad ist oben und unten durch ferromagnetische Endplatten 83 und 84 geschlossen. Zwei Zwischenlagen 77 und 78 dienen zur elektrischen Isolation der Spulen 73 und. 74 von den Polschuhen 75 und 76. Auch die Wasserkühlung wird in etwas anderer Weise durchgeführt. Die Zuleitung 81 und die Ableitung 82 für die Kühlflüssigkeit sind an die in den Polschuhen verlaufenden Kanäle 79 und 80 angeschlossen, welche parallel zur Achse'der Röhre verlaufen und kurz vor dem Ende der Polschuhe in einem Winkel zur Anode der Röhre abbiegen. In der Abb. 1 ist zur Erzeugung des Ma-

gnetfeldes ein permanenter Magnet verwendet, in Abb. 7 hingegen ein Elektromagnet; der permanente Magnet ist im Hinblick auf die bessere Frequenzkonstanz vorzuziehen, da die Frequenz der erzeugten Schwingungen in hohem Maße von der Intensität des Magnetfeldes abhängt. Aus diesem Grunde ist es wichtig, daß das Magnetfeld konstant gehalten wird, und dies ist praktisch nur mit einem .permanenten Magneten möglich.

Die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Magnetronanordnung unter Verwendung einer Röhre mit ungeteilter Anode und innerhalb derselben koaxial angeordneter Kathode sowie eines Feldmagneten mit Polschuhen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe in Richtung ihrer Achse ausgebohrt sind und die Röhre in den Bohrungen angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe gegen den Luftspalt zugespitzt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, 3D dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammendrängen des Magnetfeldes auf den Entladungsraum -in. der Umgebung des Luftspaltes zusätzliche ferromagnetische Körper, insbesondere ein Ring (44J aus Weicheisen, angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre um einige Winkelgrade gegen die Hauptrichtung des Magnetfeldes schwenkbar ist.

5. Anordnung nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß zur magnetischen Modulation der erzeugten Schwingungen eine den Luftspalt umschließende Hilfsmagnetspule (45") vorgesehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode wassergekühlt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt durch einen zweckmäßig als Träger für die Hilfsspule dienenden, nicht ferromagnetischen Körper (15) ringsherum geschlossen ist und das längs der Anode fließende Kühlwasser durch seitliche Bohrungen in den Polschuhen zu- und abgeführt wird.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode an den Stirnseiten schneidenförmig zugeschärfi und dort mit Abschlußkappen (48, 49). durch welche die Kathodenzuleitungen hindurchgehen, verschmolzen ist.

9. Anordnung" nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Schwingungsenergie zur Antenne (21) über eine koaxiale Energieleitung erfolgt, deren Innenleiter (19J an die Kathode angeschlossen ist und deren Außenleiter (20 1 in die hochfrequenzmäßig geerdete Anode (z. B. kapazitiv) übergeht.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Antenne abgekehrten .Seite der Kathode eine Reflexionsscheibe (54) in einem Abstand von einer ungeraden Zahl von Viertelwellenlängen von der Kathode angebracht ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Antenne abgekehrten Seite der Röhre die Kathode und die Anode in eine koaxiale Leitung übergehen, die als Hochfrequcnzdrossel in der Erdleitung liegt.

12. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode in der Nähe ihrer Enden ringförmige Ansätze (8, 12) trägt, welche die Kühlfläche der Anode begrenzen.

13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode </j wesentlich länger als der emissionsfällige Teil der Kathode (47; ist.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

deutsche Patentschriften .... Xr. 471 524,

520061, S79408, 424133. 392187; französische Patentschriften . Xr. 789 141, 786404;

schweizerische Patentschrift . Xr. 169876; britische Patentschriften ..... - 287 927,

218677, 400319, 441 740; Revue ' generate de l'Electricite, Bd. 32

O932), S. 338; - »°5

Nature (1933), S. 292.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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