DE841766C

DE841766C - Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mit einer Wellenlaenge von der Groessenordnung von 1 cm bis 1 m

Info

Publication number: DE841766C
Application number: DEN3392A
Authority: DE
Inventors: Bernardus Bastiaan Van Iperen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-01-19
Filing date: 1951-01-18
Publication date: 1952-06-19
Also published as: US2842704A; FR1031115A; BE500678A; CH294870A; GB708429A

Description

Die Erfindung berieht sich auf eine Vorrichtung mit einer elektrischen Entladungsrohre zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen mit einer Wellenlänge von der Größenordnung von ι cm- bis ι m. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine elektrische Entladungsröhre zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.

Es ist bereits bekannt, elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von der Größenordnung einiger Zentimeter bis einiger Dezimeter mit Hilfe einer elekrischen Entladungsröhre zu erzeugen, in der sich ein Elektronenbütidel längs der Achse eines wendeiförmigen Leiters bewegt und mit einer Welle auf der Wendel in Wechselwirkung ist. Bei dieser Röhrenart hält es im allgemeinen schwer, eine bestimmte Frequenz aufrechtzuerhalten, da es verschiedene Frequenzen gibt, für die das elektromagnetische Feld längs der Röhrenachse sinusförmig ist. Diese Frequenzen liegen dicht zusammen und treten etwa bei der gleichen Spannung ao auf.

Die Erfindung bezweckt, den vorerwähnten Nachteil zu beseitigen.

Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen von der Größenordnung von as τ cm bis ι m mit einer elektrischen Entladungsröhre wird gemäß der Erfindung ein Ekktronenbündel durch Öffnungen in einer Anzahl quer zur Bewegungsrichtung des Elektrooenbündels stehender Streifen hindurchgerührt, die annähernd gleiche Abstände voneinander haben und abwechselnd mit zwei Leitern verbunden sind, die sich in der Be-

wegungsrichtung des Elektronenbündels erstrecket!,, wobei die Laufzeit der Elektronen zwischen.zwei aufeinanderfolgenden Streifen kleiner als die halbe Periode der erzeugten Schwingung ist. Dabei sollen die Gesamtlänge / des Schwingungssystems, die Wellenlänge X, die Geschwindigkeit der Elektronen in Volt V₀ und die mittlere Anzahl Zwischenräume zwischen den Streifen auf den Leitern η dei^Be'-z i ehung /*V

500/

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λ W₀

entsprechen.

Die Schwingungsweise der zwei Leiter ist hierbei derart, daß sie als Ganzes in bezug aufeinander in Gegenphase schwingen. Das Feld gemäß der Bewegungsrichtung des Elektronenbündels ist dann annähernd sinusförmig mit konstanter Amplitude als Ortsfunktion. Es sind auch noch höhere Frequenzen möglich, bei denen das Feld gemäß der Bewegungsrichtung des Elektronenbündels annähernd sinusförmig ist, aber hierbei ist die Amplitude als Ortsfunktion -nicht konstant. Außerdem ist die diesen Frequenzen entsprechende Beschleunigungsspannung viel höher, da diese -y— proportional ist.

In einem Schnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Elektronenbündels können die zwei Leiter zusammen ein Lechersystem bilden, das auf der von dem Elektronenbündel abgewendeten Seite gegebenenfalls kurzgeschlossen sein kann, so daß ein Lechersystem entsteht, das in einer zu den Strömen in diesem Lechersystem senkrechten Richtung ausgedehnt ist. Die Hochfrequenzströme darin bewegen sich also senkrecht zum Elektronenbündel. Es ist dabei nicht erforderlich, daß der Querschnitt senkrecht zur Längsachse dieses Systems rechtwinklig ist; er kann auch derart sein, daß ein rinnenförmiges Organ mit einem kreissektorförmigen oder anderen Querschnitt entsteht. Entsprechend des gegebenenfalls bestehenden Kurzschlusses ist die wirksame Länge des Lechersystems in einem zum Elektronenbündel senkrechten Querschnitt eine ungerade oder eine gerade Anzahl Viertelwellenlängen. Die beiden Leiter können auch von der Vorder- und Rückwand eines prismatischen Wellenleiters gebildet werden, die man als zwei mit den offenen Seiten gegeneinander angeordnete Lechersysteme von einer Viertelwellenlänge betrachten kann.

Es ist auch möglich, den Kurzschluß beim Lechersystem verschiebbar auszubilden, und zwar außerhalb des Vakuumraums der Röhre, so daß die Röhre sich dann für veränderliche Frequenzen eignet. Gegebenenfalls kann innerhalb der Röhre das Lechersystem dabei trotzdem kurzgeschlossen sein, um die Streustrahlung herabzusetzen und die Eigenfrequenz zu steigern.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der. Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsformen einer Röhre nach der Erfindung beispielsweise dargestellt sind.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch das Elektrodensystem der Röhre nach der Erfindung; eines _xRe-

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das gleiche"Elektrodensystem; die

Fig. 3 bis 6 sind Querschnitte einiger Abwandlungen dieses Elektrodensystems, und

Fig. 7 ist eine schaubildliche Skizze sonatorsystems einer Röhre nach der Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Glühkathode mit 1 und eine Beschleunigungselektrode, zugleich Konzentfationszylinder, mit 2 bezeichnet^ Die beiden Leiter sind mit 3 und 4 bezeichnet und bilden die obere und die untere Wand eines prismatischen Wellenleiters mit Seitenwänden 5 und 6. Die Anode' ist mit 7 bezeichnet. An der oberen und an der unteren Wand 3 und 4 des prismatischen Wellenleiters sind eine Anzahl Streifen 8 bzw. 9 befestigt, die mit hintereinanderliegenden Aussparungen zum Durchlassen des Elektronenbündels versehen sind. Bei dieser Röhre ist η = 5 V₂. In Fig. 3 sind die Streifen 8 und 9 an den zwei Leitern 11 und 12 befestigt, die durch einen dritten Leiter 10 verbunden sind, so daß ein rinnenförmiges Organ entsteht, das der Hälfte des in den Fig. 1 und 2 dargestellten prismatischen Wellenleiters entspricht. Das Elektrodensystem in Fig. 4 ist von dem in Fig. 3 dargestellten darin verschieden, daß zwei L-förmige Leiter derart zu einem rinnenförmigen Organ zusammengefügt sind, daß im Boden dieser Rinne nur eine kapazitive und keine leitende Verr bindung besteht.

In Fig. 5 sind zwei Leiter 16 und 17 von einer verschiebbaren Kurzschlußbrücke 18 überbrückt, die außerhalb der Wand 19 der Vakuumröhre angeordnet ist. Die mit öffnungen versehenen langgestreckten Streifen sind mit 14 und 15 bezeichnet. Um unerwünschte Strahlung zu verhüten und die Eigenfrequenz zu steigern, kann gemäß Fig. 6 auch an der oberen Seite der Leiter 16 und 17 ein fester Kurzschluß 20 vorgesehen werden, wodurch die Abstimmbarkeit mit Hilfe der Brücke 18 nur wenig beeinträchtigt wird.

Fig. 7 ist eine schaubildliche Skizze eines rinnenförmigen Organs 21 mit kreissektorförmigemQuerschnitt, an dessen Rändern abwechselnd Ringe 22 und 23 angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mit einer Wellenlänge von der Größenordnung von 1 cm bis 1 m, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elekronenbündel durch öffnungen in einer Anzahl quer zur Bewegungsrichtung des Elektronenbündels stehender Streifen hindurchgeführt wird, die annähernd gleiche Abstände voneinander haben und abwechselnd mit zwei Leitern verbunden sind, die sich in der Bewegungsrichtung des Elektronenbündels erstrecken, wobei die Laufzeit der t»₀ Elektronen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Streifen kleiner als eine halbe Periode der erzeugten Schwingung ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge / des »»5 Schwingungssystems, die Wellenlänge JL, die

= η — ο,4

Elektronengeschwindigkeit in Volt V₀ und die mittlere Anzahl Zwischenräume zwischen xlen Streifen auf den Leitern n, der Beziehung

5001

λ VV₀

entsprechen.
3. Entladungsröhre für eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter zu einem rinnenförmigen Organ zusammengefügt sind, in dem die Hochfrequenzströme annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung des Elektronenbündels verlaufen.
4. Entladungsröhre iür eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter von einander gegenüberliegen den Wänden eines prismatischen Wellenleiters gebildet werden. '
•5. Elektrische Entladungsröhre für eine Vor- ao richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter durch eine senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen bewegbare, außerhalb der Röhre angeordnete Kurzschlußbrücke verbunden sind. as
6. Elektrische Entladungsröhre für eine Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter einen L-förmigen Querschnitt haben und derart einander gegenüber angeordnet sind, daß die Schenkel des L, mit denen keine Streifen verbunden sind, kapazitiv miteinander gekoppelt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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