DE1185299B - Fokussierungsanordnung fuer eine Elektronenroehre mit einem Triftroehrenteil - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: HOIj

Deutsche KL: 21g-13/17

Nummer: 1185 299

Aktenzeichen: E 13641IX d/21 g

Anmeldetag: 11. Februar 1957

Auslegetag: 14. Januar 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fokussierungsanordnung für eine Elektronenröhre mit einem Triftröhrenanteil, einem elektrostatischen Strahlerzeuger an dem einen und einer Auffangelektrode an dem anderen Ende des Triftröhrenteiles, bei der zur Strahlfokussierung ein magnetischer Kreis verwendet wird, der aus einem den Triftröhrenteil und gegebenenfalls auch noch die Auffangelektrode umgebenden ferromagnetischen Rahmen, welcher stirnseitig jeweils eine quer zur Röhre angeordnete und die Röhre eng umschließende ferromagnetische Endplatte aufweist, und mindestens einer im Inneren des Rahmens angeordneten Fokussierungsspule besteht, und bei der der Stahlerzeuger vor der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte des magnetischen Kreises (außerhalb desselben) angeordnet ist. Derartige Fokussieranordnungen sind bereits bekannt.

Auch sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden, mittels deren die Achse des magnetischen Feldes in Ausrichtung mit der Achse der Elektronenröhre gebracht wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten magnetischen Kreises bei einer Fokussierungsanordnung der vorbeschriebenen Art.

Das Wesentliche der Erfindung wird dabei darin gesehen, daß bei der eingangs erwähnten Fokussierungsanordnung der zentrale Teil der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte axial verschiebbar angeordnet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der die Röhre eng umschließende zentrale Teil aus zwei gleichen Teilstücken, die an der Innenwand eines ringförmigen ferromagnetischen Gliedes stabil gehaltert sind, wobei dieses Glied zur Ermöglichung der axialen Verschiebbarkeit des zentralen Teiles ein Außengewinde trägt, das mit dem äußeren Teil der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte im Eingriff steht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auch noch die Fokussierungsspule — bei Verwendung mehrerer in axialer Richtung hintereinanderliegender Fokussierungsspulen die dem Strahlerzeuger benachbarte Fokussierungsspule — quer und parallel zur Achse der Fokussierungsanordnung verschiebbar angeordnet. Die Querverschiebung erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe von den ferromagnetischen Rahmen durchsetzenden Schrauben, und die axiale Lage der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule ist zweckmäßigerweise durch an dem ferromagnetischen Rahmen vorgesehene, parallel zur Achse der Fokus-Fokussierungsanordnung für eine Elektronenröhre mit einem Triftröhrenteil

Anmelder:

Eitel-McCullough Inc., San Carlos, Calif.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Westfalendamm 10

Als Erfinder benannt:

Rowland W. Haegele, Salt Lake City, Utah
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. März 1956 (569 772)

sierungsanordnung verschiebbare Abstützklötze fixierbar. Dazu besteht vorzugsweise der in axialer Richtung sich erstreckende Teil des ferromagnetischen Rahmens aus die ferromagnetischen Endplatten an ihrem Umfang verbindenden, längsgeschlitzten plattenförmigen ferromagnetischen Seitenteilen, die parallel zur und symmetrisch um die Achse der Fokussierungsanordnung angeordnet sind und durch deren Längsschlitze sich sowohl die die Querverschiebung der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule bewirkenden Schrauben als auch die der Festklemmung der Abstützklötze an den ferromagnetischen Seitenteilen dienenden Schrauben erstrecken.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar ist F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Elektronenröhre mit einem Triftröhrenteil,

Fig.2 eine schaubildliche Ansicht der in einem erfindungsgemäß ausgebildeten magnetischen Kreis angebrachten Elektronenröhre der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 2, teilweise im Schnitt, die die Lage der Elektronenröhre im magnetischen Kreis veranschaulicht, und

Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3; Fig. 5 zeigt ein Einrichtungsteil für die Abstützung der Elektronenröhre innerhalb des magnetischen Kreises.

409 768/293

F i g. 1 veranschaulicht eine Elektronenröhre mit einem Triftröhrenteil, für die die erfindungsgemäße FokussierungScinordnung besonders gut geeignet ist. Die dargestellte Röhre ist ein Klystron mit vier im Teilstück 64 angeordneten abstimmbaren Hohlraumresonatoren, das als Kraftverstärkerröhre im Bereich von 3000 bis 30 000 MHz verwendet wird und imstande ist, mehr als 50 Watt Hochfrequenzleistung bei Frequenzen bis zu 7000 MHz zu liefern.

Das Klystron weist eine langgestreckte Hülle auf, die an dem einen Ende einen elektrostatischen Strahlerzeuger 11 und an dem anderen Ende eine Auffangelektrode 12 hat. Der Elektronenstrahl durchfließt auf seinem Weg vom Strahlerzeuger zur Auffangelektrode einen Triftröhrenteil, welcher aus in Strählrichtung aufeinanderfolgenden rohrförmigen metallenen Abschnitten besteht, die zwischen sich Spalte bilden. Der Triftröhrenteil besteht vorzugsweise aus Kupfer. Die Spalte bilden die Kapazitätsstrecken von Hohlraumresonatoren.

Der Strahlerzeuger 11, der von der üblichen Pierce-Bauart sein kann, sitzt am Ende eines rohrförmigen metallischen Gliedes 52. Mit 56 ist der (koaxiale) Einkopplungsanschluß, mit 61 der (Hohlleiter-) Auskopplungsanschluß bezeichnet.

Die F i g. 2 und 3 zeigen die in einem erfindungsgemäßen magnetischen Kreis angebrachte Elektronenröhre der Fig. 1.

Der magnetische Kreis ist so ausgebildet und um die Elektronenröhre herum angeordnet, daß deren Elektronenstrahl längs seiner Bahn durch den Triftröhrenteil hindurch gut gebündelt geführt wird. Der dargestellte magnetische Kreis besteht aus den Fokussierungsspulen 103 und 104, welche an dem strahlerzeugerseitigen und an dem auffangelektrodenseitigen Ende der Röhre angeordnet sind, und aus einem Rahmen aus ferromagnetischem Material, wie beispielsweise Eisen. Der Rahmen wird von den plattenförmigen ferromagnetischen Seitenteilen 108 und den ferromagnetischen Endplatten 106 und 107 gebildet. Die Endplatten 106, 107 sind im allgemeinen kreisringförmig ausgebildet. Sie haben zweckmäßigerweise abgeschnittene Segmente, um ein flächenhaftes Aufliegen der die Endplatten 106 und 107 verbindenden Seitenteile 108 zu ermöglichen. Der ferromagnetische Rahmen dient zugleich als Träger für die Elektronenröhre und die zugehörige Ausrüstung, wie beispielsweise die Kühleinrichtung 102 mit dem zugehörigen Motor 101.

Das Auffangelektrodenende der Röhre steht mit einem zylindrischen Teil 109 (Fig. 3) im Eingriff, welcher dazu dient, die Röhre zu halten. Hierzu ist außerdem ein Paar mit Abstand voneinander angeordneter Backen 111, 112 (Fig. 5) vorgesehen, welche mit dem Hohlleiterstück 61 im Eingriff stehen. Diese Backen sind in geeigneter Weise an den benachbarten Seitenteilen 108 mittels Sehrauben befestigt.

Die Fokussierungsspule 104 sitzt an der einen Endplatte 107 (Fig. 3) und umgibt das Auffangelektrodenende der Röhre. Die Fokussierungsspule 103 sitzt zwischen der anderen Endplatte 106 und Abstützklötzen 116, die an den Seitenteilen 108 mittels Schrauben 117 befestigt sind. Die Seitenteile 108 haben Längsschlitze, dureh die sich die Schrauben 117 erstrecken, so daß die axiale Lage der Abstützklötze 116 eingestellt werden kann. Des weiteren sind L-förmig gestaltete Lagerarme 118 in geeigneter Weise an der Endplatte 106 befestigt. Diese Lagerarme weisen Öffnungen für die Schrauben 119 auf, die ebenfalls durch die Längsschlitze der Seitenteile 108 hindurchtreten und mit geeigneten Muttern 121 im Eingriff stehen.

Für die Anbringung der Elektronenröhre in dem magnetischen Kreis werden die Endplatte 106 und die Spule 103 zunächst abgenommen, und dann wird die Röhre eingesetzt, wobei die Auffangelektrode durch die Spule 104 hindurchtritt und mit federnden Haltefingern des Teiles 109 in Eingriff kommt. Darauf wird die Spule 103 eingesetzt und die Endplatte 106 mittels der Schrauben 119 und Muttern 121 an den Seitenteilen 108 befestigt.

Die Endplatte 106 liegt dann zwischen dem Strahlerzeuger und dem übrigen Teil der Elektronenröhre und wirkt dahin, den Strahlerzeuger gegen das Feld des magnetischen Kreises abzuschirmen, so daß der Elektronenstrahl unabhängig von dem Feld des magnetischen Kreises elektrostatisch gebündelt werden kann und der so gebildete Strahl erst nach einer gewissen Laufstrecke in das Magnetfeld des magnetischen Kreises eintritt.

Es ist nun sehr erwünscht, daß die Endplatte 106 mit Bezug auf den anfänglichen Abschnitt (»Hals«) des Elektronenstrahles optimal eingestellt werden kann. Der Elektronenstrahl soll nämlich dem magnetischen Feld erst jenseits des Strahlhalses ausgesetzt sein, damit eine entbündelnd wirkende Streuung der Strahlelektronen vermieden wird. Die Ausrichtung bzw. Einstellung einer einteiligen Endplatte 106 mittels der Schrauben 119 reicht nicht aus, um die Endplatte optimal einzustellen. Um eine optimale Einstellung der Endplatte 106 zu ermöglichen, besteht diese Platte erfindungsgemäß aus zwei Teilen, nämlich einem äußeren Teil 131 und einem axial verschiebbaren zentralen Teil 132. Dieser zentrale Teil 132 besteht ebenfalls aus zwei untereinander gleichen Teilstücken, so daß er dicht um den langgestreckten Röhrenteil 52 herum angebracht werden kann. Diese beiden Teilstüeke sitzen in dem mit einem Außengewinde 137 versehenen ringförmigen ferromagnetischen Glied 133 und werden durch geeignete Mittel, wie beispielsweise durch einen Sprengring 136, an der Innenschulter 134 stabil gehaltert. Das Außengewinde 137 des Gliedes 133 steht mit einem Schraubengewinde im Eingriff, welches in dem äußeren Teil 131 der Endplatte 106 vorgesehen ist. An dem Glied 133 kann ein Handgriff 138 vorgesehen sein, mittels dessen es gedreht werden kann. Auf diese Weise kann die axiale Lage des zentralen Teiles 132 optimal eingestellt werden.

Ferner sind noch zusätzliche Mittel vorgesehen, um zwecks axialer Ausrichtung die Lage der Achse der Spule 103 mit Bezug auf die Röhrenachse einstellen zu können. Hierbei ist die eine Seitenplatte 152 der Spule 103 mit einem Paar im Abstand voneinander liegender Lappen 153 (Fig. 3 und 4) versehen, in die der Teil 154 der Schraube 156 eingreift. Mittels der Sehrauben 156 kann so die Lage der Achse der Spule 103 mit Bezug auf die Röhrenachse eingestellt werden.

Die erwähnten verschiedenen Schlitze, Schrauben und Lappen sehen einen weiten Einstellungsspielraum vor, der erwünscht ist, wenn die Elektronenröhre in bezug auf den magnetischen Kreis optimal eingerichtet sein soll.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Fokussierungsanordnung für eine Elektronenröhre mit einem Triftröhrenteil, einem elektrostatischen Strahlerzeuger an dem einen und einer Auffangelektrode an dem anderen Ende des Triftröhrenteils, bei der zur Strahlfokussierung ein magnetischer Kreis verwendet wird, der aus einem den Triftröhrenteil und gegebenenfalls auch noch die Auffangelektrode umgebenden ferromagnetischen Rahmen, welcher stirnseitig jeweils eine quer zur Röhre angeordnete und die Röhre eng umschließende ferromagnetische Endplatte aufweist, und mindestens einer im Inneren des Rahmens angeordneten Fokussierungsspule besteht, und bei der der Strahlerzeuger vor der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte des magnetischen Kreises (außerhalb desselben) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil (132) der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte (106) axial verschiebbar angeordnet ist.

2. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte, die Röhre eng umschließende zentrale Teil (132) aus zwei gleichen Teilstücken besteht, die an der Innenwand eines ringförmigen ferromagnetischen Gliedes (133), das zur Ermöglichung der axialen Verschiebbarkeit des zentralen Teiles (132) ein Außengewinde (137) trägt, das mit dem äußeren Teil (131) der strahlerzeugerseitigen ferromagnetischen Endplatte (106) im Eingriff steht, stabil gehaltert sind.

3. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungsspule — bei Verwendung mehrerer in axialer Richtung hintereinanderliegender Fokussierungsspulen die dem Strahlerzeuger benachbarte Fokussierungsspule (103) — quer und parallel zur Achse der Fokussierungsanordnung verschiebbar angeordnet ist.

4. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverschiebung der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule (103) mittels den ferromagnetischen Rahmen durchsetzender Schrauben (156) erfolgt.

5. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Lage der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule (103) durch an dem ferromagnetischen Rahmen vorgesehene, parallel zur Achse der Fokussierungsanordnung verschiebbare Abstützklötze (116) fixierbar ist.

6. Fokussierungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in axialer Richtung sich erstreckende Teil des ferromagnetischen Rahmens aus die ferromagnetischen Endplatten (106, 107) an ihrem Umfang verbindenden, längsgeschlitzten plattenförmigen ferromagnetischen Seitenteilen (108) besteht, die parallel zur und symmetrisch um die Achse der Fokussierungsanordnung angeordnet sind und durch deren Längsschlitze sich sowohl die die Querverschiebung der verschiebbar angeordneten Fokussierungsspule (103) bewirkenden Schrauben (156) erstrecken als auch die der Festklemmung der Abstützklötze (116) an den ferromagnetischen Seitenteilen (108) dienenden Schrauben (117).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 893 990.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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