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DE1026377B - Resettable running time tube arrangement - Google Patents

Resettable running time tube arrangement

Info

Publication number
DE1026377B
DE1026377B DES47564A DES0047564A DE1026377B DE 1026377 B DE1026377 B DE 1026377B DE S47564 A DES47564 A DE S47564A DE S0047564 A DES0047564 A DE S0047564A DE 1026377 B DE1026377 B DE 1026377B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
discharge vessel
space
cavity resonator
resonator
cathode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES47564A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Wolfgang Stetter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES47564A priority Critical patent/DE1026377B/en
Publication of DE1026377B publication Critical patent/DE1026377B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/02Tubes with electron stream modulated in velocity or density in a modulator zone and thereafter giving up energy in an inducing zone, the zones being associated with one or more resonators
    • H01J25/22Reflex klystrons, i.e. tubes having one or more resonators, with a single reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the modulator zone
    • H01J25/24Reflex klystrons, i.e. tubes having one or more resonators, with a single reflection of the electron stream, and in which the stream is modulated mainly by velocity in the modulator zone in which the electron stream is in the axis of the resonator or resonators and is pencil-like before reflection

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

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.In the case of time-of-flight tubes, especially reflex klystrons, it is necessary, due to their application, in shortwave devices of the most varied types and therefore generally customary to provide, in addition to a small, mechanically feasible, relatively greater frequency change possibility, which can be achieved by electrical means. Since the expression j / Z. c is decisive for the basic frequency, a frequency change can already be caused by an independent change in one of these factors. With cavity resonators, as are predominantly used in time-of-flight tubes, especially those that form a common evacuated space with the rest of the discharge vessel, a suitable, ductile metal membrane and an appropriate design of the cavity resonator have so far been used to change the capacitance-determining space mechanically from the outside , mostly achieved by any panels formed working space. In such a known transit time tube with tuning device, at least one electrode is attached to a metal part that can be displaced in the axial direction of the tube by means of a membrane and serves to change the running angle in the working space simultaneously for both the control path and the decoupling path.

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.In another known time-of-flight tube arrangement, tuning is achieved in that the part containing a reflector space including the second grating is opposite from the discharge vessel the first grating is movably arranged and thereby the C-Kompen.te of the cavity resonator determining grid spacing can be changed.

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 LTmfang der Frequenzänderung durch die mechanischen Eigenschaften der dabei verwendeten Membranen eine Grenze gesetzt.In all of these known tuning devices, the change in the lattice spacing automatically results in a change in volume, but no or only a slight change in length of the resonator wall which determines the H component, which does not act in the same way. As is easy to see, in such arrangements the L T mfang of the frequency change is set by the mechanical properties of the membranes used.

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 LaufzeitröhrenanordnungThe object of the invention is therefore, with a given mechanical range of motion to increase the frequency change in addition, that with a mechanical movement causing a change in capacitance at the same time a change in the self-induction-determining size of the cavity occurs. With a retunable delay tube arrangement with one interspersed with the electron beam, at the entry and exit point with grille diaphragms provided cavity resonator, the with re-tunable delay tube arrangement

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. Wolfgang Stetter, München,
ist als Erfinder genannt worden
Dr. Wolfgang Stetter, Munich,
has been named as the inventor

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.the discharge vessel part in the vacuum forms a common space and in which the capacitance between the grid diaphragms by moving the part of the tube facing away from the cathode mechanically from the outside can be changed, this is achieved according to the invention in that the cavity resonator Has the shape of a toroid, which through a cut in a radially extending plane in two mutually movable, overlapping parts on the circumference of the toroid is separated, and that the Arrangement and fastening of the parts are chosen so that with the capacity-determining change in distance at the same time an essentially inductivity-determining change between the grille diaphragms the wall of the cavity resonator occurs, which runs in such a way that both changes in the same Senses affect the operating frequency.

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-The practical implementation of such a measure is done in such a way that a mechanical Movement of one of the grille panels closing off the work space simultaneously part of the rest of the Hoh.1 room resonator wall is moved. However, the movement of these parts must not be in the same way take place, but rather it must be in opposite directions, otherwise correspondingly when the distance is reduced an increase in capacity, a reduction in the induction-determining variable occurs at the same time so that their effects would more or less compensate each other. In what way the opposite the frequency-determining components is achieved, can be easiest with the help of one Explain embodiment as it is shown purely schematically in the drawing. In this drawing

709 910/292709 910/292

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:Only that part of the discharge vessel that is necessary to understand the invention is shown and designated, while the other parts that do not contribute to the explanation are merely indicated or have not been designated in more detail. The figure shows a reflex klystron with a generally customary electron gun, consisting of a hollow cathode 1 and a Wehnelt electrode 2, which are successively followed by the field-free running space 3, the working space 4 and the reflector space 5. The work space 4 is closed off by the two grille panels 6 and 7. With the discharge vessel part containing the lower grille diaphragm 6, one part 9 of the cavity resonator designed as a circular ring disk is rigidly connected by screws 10 with its approximately three tabs specially provided for this purpose and guided in corresponding slots of the rest of the cavity resonator. The hole diameter of this disk is dimensioned so that in its bore the part of the discharge vessel containing the reflector space 5 and the grating diaphragm 7 can slide back and forth and the part of the discharge vessel containing the reflector space, in some cases rigidly connected. By moving the grating diaphragm 7 towards the grating diaphragm 6, the resonator wall part 11 is simultaneously moved away from the circular disk 9 in such a way that the wall part 14 lying therebetween and thus the induction value of the resonator is increased. The vacuum-safe, correspondingly guided displacement of the upper and lower part of the reflex klystron takes place via the membrane 15 by the action of a fine drive, not specifically shown, whose points of application are on the one hand on the screw 16 and on the other hand on the specially provided recesses 17 of the part of the discharge vessel containing the running space . The reflector voltage is supplied through the seal 18. The high-frequency energy is decoupled through the tube 19 with a corresponding loop 20 and the associated inner conductor 21. Since the cavity resonator is part of the vacuum space, a vacuum-tight glass closure 22 is provided in the tube 19. The cathode and Wehnelt are suspended from the metal cylinder 23, while the associated bushings are passed through a tubular glass base attached to the metal tube 24. The idea on which the invention is based, namely to obtain as large a tuning range as possible by simultaneously changing the capacitance and induction components of a cavity resonator in a reflex klystron, is not limited to the illustrated embodiment, but can rather be expressed in an arbitrarily varied embodiment. 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.1. Re-tunable time-of-flight tube arrangement with an electron beam penetrated by The cavity resonator provided with grille diaphragms at the entry and exit points, the one with the discharge vessel part Forms a common space in a vacuum and in which the capacitance between the grille diaphragms is caused by the movement of the cathode remote part of the tube can be changed mechanically from the outside, characterized in that that the cavity resonator has the shape of a toroid, which is laid by a in a radially extending plane Section separated into two mutually movable parts that overlap on the circumference of the toroid is, and that the arrangement and fastening of the parts are chosen so that with the capacity-determining The change in the distance between the grille diaphragms simultaneously results in a change in the wall that essentially determines the inductivity of the cavity resonator occurs, which proceeds in such a way that both changes in the same sense affect the operating frequency. 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.2. Time-of-flight tube arrangement according to claim 1 using a reflex klystron, in which in a known manner the part containing the reflector space against the part containing the cathode space Part of the discharge vessel, mechanically guided accordingly from the outside, is movable, characterized in that of the two substantially the end walls of the cavity resonator forming part walls and essentially limiting the axial extent of the resonator a partial wall with the stationary one that is not adjacent to it and contains the cathode compartment Discharge vessel part and the other partial wall with the other, movable discharge vessel part containing the reflector space connected is. 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.3. Runtime tube arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the one end wall (9) of the cavity resonator, which is attached to the part of the discharge vessel containing the cathode space is attached, is designed as a flat circular disc and that the other end wall together with the Part that determines the axial expansion of the resonator, in the form of an annular trough is formed and attached to the other movable part of the discharge vessel containing the reflector space and can be moved together with the latter is. 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.Documents considered: German Patent No. 807 957; Swiss Patent No. 290 734; British Patent No. 631 164; U.S. Patent No. 2,454,306. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709-919/292 3.58 © 709-919 / 292 3.58
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