DE1026377B - Nachstimmbare Laufzeitroehrenanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Laufzeitröhren, insbesondere Reflexklystrons, ist es, bedingt durch ihre Anwendung, in Kurzwelleneinrichtungen verschiedenster Art erforderlich und daher allgemein üblich, außer einer geringfügigen, durch elektrische Mittel erzielbaren, vor allem eine mechanisch durchführbare, relativ größere Frequenzänderungsmöglichkeit vorzusehen. Da allgemein in Resonanzkreisen der Ausdruck j/Z . c für die Grundfrequenz maßgeblich ist, kann bereits durch unabhängige Änderung einer dieser Faktoren eine Frequenzänderung hervorgerufen werden. Bei Hohlraumresonatoren, wie sie bei Laufzeitröhren überwiegend verwendet werden, insbesondere bei solchen, die mit dem übrigen Entladungsgefäß einen gemeinsamen evakuierten Raum bilden, hat man bisher unter Verwendung einer geeigneten, duktilen Metallmembran und unter entsprechender Gestaltung des Hohlraumresonators mechanisch von außen her eine Veränderung des kapazitätsbestimmenden, meistens durch irgendwelche Blenden gebildeten Arbeitsraumes erreicht. Bei einer derartigen bekanntgewordenen Laufzeitröhre mit Abstimmeinrichtung ist innerhalb der Röhre mindestens eine Elektrode an einem in der Achsrichtung der Röhre mittels einer Membran verschiebbaren Metallteil befestigt und dient dazu, den Laufwinkel im Arbeitsraum gleichzeitig sowohl für diie Steuerstrecke als auch die Auskoppelstrecke zu verändern.

Bei einer weiteren bekannten Laufzeitröhrenanordnung wird eine Abstimmung dadurch erreicht, daß vom Entladungsgefäß der eine Reflektorraum einschließlich des zweiten Gitters enthaltende Teil gegenüber dem ersten Gitter beweglich angeordnet ist und dadurch die C-Komponen.te des Hohiraumresonators bestimmende Gitterabstand geändert werden kann.

Bei allen diesen bekannten Abstimmeinrichtungen tritt durch die Gitterabstandsänderung wohl automatisch eine Volumenänderung, aber keine oder nur geringe, nicht im gleichen Sinne wirkende Längenänderung der die H-Komponeute bestimmenden Resonatorwand ein. Wie leicht einzusehen ist, ist bei derartigen Anordnungen dem L^Tmfang der Frequenzänderung durch die mechanischen Eigenschaften der dabei verwendeten Membranen eine Grenze gesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei vorgegebenem mechanischem Bewegungsbereich die Frequenzänderung zusätzlich noch dadurch zu erhöhen, daß mit einer eine Kapazitätsänderung bewirkenden mechanischen Bewegung gleichzeitig eine Änderung der selbstinduktionsbestimmenden Größe des Hohlraumresonators eintritt. Bei einer nachstimmbaren Laufzeitröhrenanordnung mit einem vom Elektronenstrahl durchsetzten, an der Ein- und Austrittsstelle mit Gitterblenden versehenen Hohlraumresonator, der mit Nachstimmbare Laufzeitröhrenanordnung

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. Wolfgang Stetter, München,
ist als Erfinder genannt worden

dem Entladungsgefäßteil im Vakuum einen gemeinsamen Raum bildet und bei der die Kapazität zwischen den Gitterblenden durch Bewegung des der Kathode abgewandten Teiles der Röhre mechanisch von außen verändert werden kann, wird dies nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Hohlraumresonator die Form eines Toroides aufweist, welches durch einen in einer radial verlaufenden Ebene gelegten Schnitt in zwei gegeneinander bewegbare, sich am Umfang des Toroides überlappende Teile getrennt ist, und daß die Anordnung und Befestigung der Teile so gewählt sind, daß mit der kapazitätsbestimmenden Abstandsänderung zwischen den Gitterblenden gleichzeitig eine im wesentlichen induktivitätsbestimmende Änderung der Wandung des HohJraumresonators eintritt, welche so verläuft, daß beide Veränderungen im gleichen Sinne die Betriebsfrequenz beeinflussen.

Die praktische Durchführung einer solchen Maßnahme geschieht derart, daß bei einer mechanischen Bewegung einer der den Arbeitsraum abschließenden Gitterblenden gleichzeitig ein Teil der übrigen Hoh.1-raumresonatorwand mitbewegt wird. Allerdings darf die Bewegimg dieser Teile nicht im gleichen Sinne erfolgen, sondern sie muß vielmehr gegenläufig sein, da sonst bei einer Abstandsverringerung entsprechend einer Kapazitätserhöhung gleichzeitig eine Verkleinerung der induktionsbestimmenden Größe eintreten würde, so daß sich ihre Wirkungen mehr oder weniger kompensieren würden. In welcher Weise die Gegenläufigkeit der frequenzbestimmenden Komponenten erreicht wird, läßt sich am einfachsten an Hand eines Ausführungsbeispiels erklären, wie es in der Zeichnung rein schematisch dargestellt ist. In dieser Zeich-

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Claims (3)

nung ist ausschließlich derjenige Teil des Entladungsgefäßes dargestellt und bezeichnet, der zum Verständnis der Erfindung notwendig ist, während die übrigen Teile, die nicht zur Erläuterung beitragen, lediglich angedeutet bzw. nicht näher bezeichnet worden sind. In der Figur ist ein Reflexklystron mit einer allgemein üblichen Elektronenkanone, bestehend aus einer Hohlkathode 1 und einer Wehneltelektrode 2, denen sich nacheinander der feldfreie Laufraum 3, der Arbeitsraum 4 und der Reflektorraum 5 anschließen, dargestellt. Der Arbeitsraum 4 wird durch die beiden Gitterblenden 6 und 7 abgeschlossen. Mit dem die untere Gitterblende 6 enthaltenden Entladungsgefäßteil ist der eine als Kreisringscheibe ausgebildete Teil 9 des Hohlraumresonators mit seinen etwa drei besonders dafür vorgesehenen, in entsprechenden Schlitzen des übrigen Hohlraumresonators geführten Lappen durch Schrauben 10 starr verbunden. Der Lochdurchmesser dieser Scheibe ist so bemessen, daß in ihrer Bohrung der den Reflektorraum 5 sowie die Gitterblende 7 enthaltende Teil des Entladungsgefäßes hin- und hergleiten kann.. Der übrige Teil der Hohlraumresonatorwandung 11 ist dagegen durch die Schrauben 12 und 13 mit dem die obere Gitterblende sowie den Reflektorraum enthaltenden Teil des Entladungsgefäßes etenfalls starr verbunden. Durch eine Bewegung der Gitterblende 7 zur Gitterblende 6 hin wird also gleichzeitig der Resonatorwandungsteil 11 von der Kreisscheibe 9 derart wegbewegt, daß der dazwischenliegende Wandungsteil 14 und damit der Induktionswert des Resonators vergrößert wird. Die vakuumsichere, entsprechend geführte Verschiebung des oberen und unteren Teiles des Reflexklystrons erfolgt über die Membran 15 durch Einwirkung eines nicht besonders dargestellten Feintriebes, dessen Angriffspunkte einmal an der Schraube 16 und zum anderen an den besonders dafür vorgesehenen Aussparungen 17 des den Laufraum enthaltenden Entladungsgefäß teiles liegen. Die Reflektorspannung wird durch die Einschmelzung 18 zugeführt. Die Auskopplung der Hochfrequenzenergie erfolgt durch das Röhrchen 19 mit einer entsprechenden Schleife 20 und dem zugehörigen Innenleiter 21. Da der Hohlraumresonator ein Teil des Vakuumraumes ist, ist im Röhrchen 19 ein vakuumdichter Glasabschluß 22 vorgesehen. Kathode und Wehnelt sind an dem Metallzylinder 23 aufgehängt, während die zugehörigen Durchführungen durch einen am Metallrohr 24 befestigten Rohrenglasfuß durchgeführt sind. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke, nämlich durch gleichzeitige Änderung der Kapazitätsund Induktionskomponente eines Hohlraumresonators bei einem Reflexklystron einen möglichst großen Abstimmbereich zu erhalten, ist nicht auf das wiedergegebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann vielmehr in beliebig variierter Ausführungsform Ausdruck finden. PiTENTANSP Rt; CHE:

1. Nachstimmbare Laufzeitröhrenanordnung mit einem vom Elektronenstrahl durchsetzten, an der Ein- und Austrittsstelle mit Gitterblenden versehenen Hohlraumresonator, der mit dem Entladungsgefäßteil im Vakuum einen gemeinsamen Raum bildet und bei der die Kapazität zwischen den Gitterblenden durch Bewegung des der Kathode abgewandten Teiles der Röhre mechanisch von außen verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraumresonator die Form eines Toroides aufweist, welches durch einen in einer radial verlaufenden Ebene gelegten Schnitt in zwei gegeneinander bewegbare, sich am Umfang des Toroides überlappende Teile getrennt ist, und daß die Anordnung und Befestigung der Teile so gewählt sind, daß mit der kapazitätsbestimmenden Abstandsänderung zwischen den Gitterblenden gleichzeitig eine im wesentlichen induktivitätsbestimmende Änderung der Wandung des Hohlraumresonators eintritt, welche so verläuft, daß beide Veränderungen in gleichem Sinne die Betriebsfrequenz beeinflussen.

2. Laufzeitröhrenanordnung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Reflexklystrons, bei dem in bekannter Weise der den Reflektorraum enthaltende Teil gegen den den Kathodenraum enthaltenden Teil des Entladungsgefäßes, mechanisch von außen her entsprechend geführt, bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden im wesentlichen die Stirnwände des Hohlraumresonators bildenden und im wesentlichen die axiale Ausdehnung des Resonators begrenzenden Teilwänden eine Teilwand mit dem ihr nicht benachbarten, den Kathodenraum enthaltenden, feststehenden Entladungsgefäßteil und die andere Teilwand mit dem anderen, beweglichen, den Reflektorraum enthaltenden Entladungsgefäßteil verbunden ist.

3. Laufzeitröhrenanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Stirnwand (9) des Hohlraumresonators, welche an dem den Kathodenraum enthaltenden Entladungsgefäßteil befestigt ist, als ebene Kreisscheibe ausgebildet ist und daß die andere Stirnwand samt dem Teil, der die axiale Ausdehnung des Resonators bestimmt, in Form einer ringförmigen Wanne ausgebildet ist und am anderen beweglichen, den Reflektorraum enthaltenden Teil des Entladungsgefäßes befestigt und mit diesem zusammen bewegbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 807 957; schweizerische Patentschrift Nr. 290 734; britische Patentschrift Nr. 631 164; USA.-Patemtschrift Nr. 2 454 306.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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