[go: up one dir, main page]

DE1216442B - Hochspannungsschaltroehre - Google Patents

Hochspannungsschaltroehre

Info

Publication number
DE1216442B
DE1216442B DEL41577A DEL0041577A DE1216442B DE 1216442 B DE1216442 B DE 1216442B DE L41577 A DEL41577 A DE L41577A DE L0041577 A DEL0041577 A DE L0041577A DE 1216442 B DE1216442 B DE 1216442B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cathode
anode
control electrode
tube
voltage
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
DEL41577A
Other languages
English (en)
Inventor
Lowell J Fox
Wilbur H Watson
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.)
Northrop Grumman Systems Corp
Original Assignee
Litton Industries Inc
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 Litton Industries Inc filed Critical Litton Industries Inc
Publication of DE1216442B publication Critical patent/DE1216442B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/02Details
    • H01J17/04Electrodes; Screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J21/00Vacuum tubes
    • H01J21/02Tubes with a single discharge path
    • H01J21/18Tubes with a single discharge path having magnetic control means; having both magnetic and electrostatic control means
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/54Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements of vacuum tubes

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
216442 int. α.:
HOIj
Deutsche KL: 21 -g -13/18
Nummer; 1216442
Aktenzeichen: L 41577 VIII c/21 g
Anmeldetag: 27. März 1962
Auslegetag: 12. Mai 1966
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsschaltröhre mit einer Kathode, einer Steuerelektrode und einer senkrecht zur Röhrenachse angeordneten Anode.
Die bekannten Vakuumschaltröhren besitzen eine Kathode, ein Gitter und eine Anode in koaxialer Anordnung, die entweder senkrecht zur Röhrenachse oder zylindrisch um die Röhrenachse angeordnet sind. In beiden Fällen befindet sich das Gitter zwischen Kathode und Anode. Für Hochleistungsbetrieb hat sich die konzentrische Anordnung von Kathode und Gitter, wobei das Gitter durch Haltestäbe mit der Kathode verbunden und von ihr isoliert ist, besser bewährt als die ebene Anordnung. Wegen des sehr geringen Abstands des Gitters von der Kathode ist hierbei das Gitter gegen Überschläge geschützt. Auch hier befindet sich aber das Gitter zwischen Kathode und Anode und fängt beim Betrieb der Röhre einen hohen Anteil des Elektronenstroms auf. Der dadurch entstehende hohe Gitterstrom ist in verschiedener Hinsicht nachteilig. Insbesondere muß dadurch eine erhebliche Steuerleistung am Gitter aufgebracht werden, um den hohen Gitterstrom zu schalten.
Die beschriebene Anordnungen arbeiten bei verhältnismäßig niedrigen Leistungen, also bei geringer Anodenspannung und hoher Gitterstromstärke oder bei hoher Anodenspannung und geringer Gitterstromstärke, recht gut. Bei wesentlich höheren Leistungen zeigen sie jedoch erhebliche Nachteile. In diesem Fall können nämlich die bekannten Schaltröhren nicht ohne weiteres eingesetzt werden, weil eine erhebliche Elektronenmenge zwischen Kathode und Anode verlorengeht. Dadurch wird einerseits der den Wirkungsgrad bestimmende Anodenstrom verringert, und andererseits wird das Gitter durch die aufprallenden Elektronen stark erhitzt. Schließlich ist bei sehr hohen Leistungen von vielen Kilowatt der Gitterstrom so hoch, daß die geschaltete Gitterleistung besondere Maßnahmen erforderlich macht.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Hochspannungsschaltröhre, welche die geschilderten Nachteile nicht aufweist und die Ein- und Ausschaltung sehr hoher Spannungen mit geringer Steuerleistung gestattet.
Die erfindungsgemäße Hochspannungsschaltröhre ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode zylindrisch ausgebildet ist und auf ihrer Mantelfläche emittiert, daß die Steuerelektrode koaxial um die Kathode angeordnet ist und daß koaxial zur Kathode und Steuerelektrode ein Magnet zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes zwischen Kathode und Steuerelektrode vorgesehen ist.
Hochspannungsschaltröhre
Anmelder:
Litton Industries, Inc.,
Beverly Hills, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46
Als Erfinder benannt:
Lowell J. Fox, Redwood City, Calif.;
Wilbur H. Watson, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. März 196.1 (98 698)
a5 Bei dieser Hochspannungsschaltröhre sind also die Kathode und die Steuerelektrode ähnlich wie bei den bekannten Wanderfeldröhren mit zylindrischem Elektronenstrahl angeordnet, und es herrscht auch ein axiales Magnetfeld im Wechselwirkungsraum.
Dadurch .werden die radial aus der Kathode austretenden Elektronen von der Steuerelektrode abgelenkt und verlassen den Raum zwischen Kathode und Steuerelektrode größtenteils in axialer Richtung, so daß sie die Steuerelektrode niemals erreichen können. Bei den Wanderfeldröhren schließt sich an den Wechselwirkungsraum zwischen Kathode und Steuerelektrode eine ringförmige Anode an, so daß die emittierten Elektronen im wesentlichen durch die Anode hindurchfliegen und anschließend eine lange Verzögerungsleitung durchlaufen. Dort geben sie ihre Energie in bekannter Weise an eine längs der Verzögerungsleitung fortschreitende hochfrequente elektromagnetische Welle ab, bis die übriggebliebenen Elektronen schließlich am entfernten Ende der Verzögerungsleitung auf einer Sammelelektrode landen.
Die beschriebene Hochspannungsschaltröhre hat mit diesen Wanderfeldröhren nur eine äußerliche Ähnlichkeit hinsichtlich der Gestaltung des Raumes zwischen Anode und Steuerelektrode. Die Anode ist aber so nahe an der einen Stirnseite dieses Raumes angeordnet, daß sie alle bei positiver Steuerelektrode
609 568/425
3 4
von der Kathode emittierten Elektronen aufnimmt. einen längsverlaufenden, nahezu zylindrischen,
Eine Verzögerungsleitung ist selbstverständlich bei jedoch leicht konischen Wechselwirkungsraum 26,
der Schaltröhre nicht vorhanden. in welchem ein hohler Elektronenstrahl 28 erzeugt
So ergibt sich eine leistungsfähige kleine Schalt- wird.
röhre, welche die Vorteile eines Magnetrons mit 5 Die Steuerelektrode bestimmt das Ausmaß des denjenigen einer Triode kombiniert und Schaltvor- Strahlübergangs vom Raum 26 zur Anode 16 wähgänge mit höheren Leistungen als die bekannten rend des Betriebs der Anordnung. Die Innenfläche Vakuumschaltröhren durchführen kann. Die Kathode 30 der Steuerelektrode 14 verläuft konisch, so daß und/oder die Steuerelektrode sind hierbei Vorzugs- die mit der Kathode gebildeten elektrischen Feldweise leicht konisch in Richtung der Röhrenachse io linien axiale und radiale Komponenten aufweisen, ausgebildet. Das elektrische Feld wirkt zusammen mit einem
Ferner wurde gefunden, daß bei Impulsbetrieb axialen Magnetfeld, das von einem Elektromagneten die Kathode und die Steuerelektrode einen Winkel und/oder Dauermagneten 32 erzeugt wird und dessen von weniger als 30° miteinander bilden sollen, wo- Feldlinien mit 33 bezeichnet sind. Hierdurch wird bei ein Winkel von weniger als 5° sich als besonders 15 den von der Kathode 12 α emittierten Elektronen vorteilhaft erwiesen hat. Die durch diese kleine Win- eine schraubenförmige und gleichzeitig zykloidenkelöffnung hervorgerufene axiale elektrostatische förmige Bahn aufgezwungen, die zur Anode 16 führt. Feldkomponente reicht aus, um den Elektronen eine Der Neigungswinkel der Innenfläche 30 der Steuer-Beschleunigung zu erteilen, die sie rasch aus dem elektrode bezüglich der Kathode beträgt erheblich Wechselwirkungsraum herausfuhrt. Wegen des ge- 20 weniger als 15° und vorzugsweise etwa 5°. Es wurde ringen Öffnungswinkels kann die Steuerelektrode gefunden, daß ein Neigungswinkel von 15° oder nahe an die Kathode herangerückt werden, wodurch mehr, der also einem Scheitelwinkel des entsprechender Elektronenstrahl beim Übergang der Steuerspan- den Kegels von 30° entspricht, sehr nachteilig ist, nung von negativen zu positiven Werten hinsichtlich weil in diesem Fall Steuerelektrode und Kathode der Kathode und umgekehrt sehr wirksam geschaltet 25 nicht mehr so nahe aneinander angeordnet werden werden kann. . - können, daß eine wirksame Strahlabschaltung ge-
Einige Ausfuhrungsbeispiele der Schaltröhre wer- währleistet ist.
den an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin ist Die Anode 16 ist in einem bestimmten Abstand in
F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht Axialrichtung gegenüber der einen Stirnseite des
einer Schaltröhre, 30 Wechselwirkungsraumes 26 angeordnet, so daß sie
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Schal- den aus dem Raum 16 austretenden hohlen Elektro-
tungsmöglichkeit der Schaltröhre, nenstrahl 28 auffängt. An der entgegengesetzten
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Kenn- Stirnseite des Wechselwirkungsraumes befindet sich
linien der Schaltröhre und eine Fokussierungselektrode 34, die auf Kathoden-
Fig. 4 ein Teilschnitt einer anderen Ausführungs- 35 potential liegt und als Rückleitung für den Heizform der Schaltröhre. strom dient sowie gleichzeitig zusammen mit den
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer beschriebenen anderen Elektroden ein elektrisches Feld erzeugt, das
Hochspannungsschaltröhre 10 mit zylindrischer Ka- die Elektronen reflektiert.
thode. Diese besteht aus dem emittierenden Teil 12 a Das dem Kathodensrutzen gegenüberliegende und dem kuppeiförmigen nichtemittierenden Teil 40 Ende der Röhre weist erne Anodenklemme 36 und 12 b. Die Kathode wird "von einer konischen Steuer- eine Kühlvorrichtung auf. Diese besteht aus einem elektrode 14 umgeben. Zwischen beiden bildet sich Einlaßrohr 38 und einem Auslaßrohr 40 für Kühlein Wechselwirkungsraum, dem an einer Stirnseite wasser. Statt dessen könnte auch eine Luftkühlung die axiale Anode 16 gegenübersteht. Eine Elektrode vorgesehen sein. Bei der Ausführungsform nach 18 dient zur Abschirmung von Streustrahlung durch 45 Fig. 1 ist die Anode 16 als Napf ausgebildet, dessen einen großen Vakuumkolben 20. . Innenfläche 16 den Elektronenstrahl 28 auffängt. Die
Der zylindrische Teil 12 a der Kathode besteht Innenfläche bildet einen solchen Winkel mit dem aus elektronenemittierendem Material, z.B. mit Strahl, daß dieser auf eine verhältnismäßig große Bariumkarbonat vermischten Wolframpulver. In- Fläche auftrifft. Dadurch wird eine örtliche Übernerhalb des Kathodenröhrchens 12 a befindet sich 50 hitzung der Anodenfläche vermieden. Außerdem eine isolierte Heizwendel 22. Die Heizspannung wird wird hierdurch die Sekundäremission herabgesetzt, über den Kathodenstutzen 24 zugeführt. Der kup- Ferner verbreitert sich der Elektronenstrahl 28 zur pelförmige nichtemittierende Teil 12 & der Kathode Anode 16 hin, was auch zur Verhinderung einer weist zur Anode 16 und bildet einen Teil des axialen örtlichen Anodenüberhitzung beiträgt. Die Ver-Wechselwirkungsraumes, in welchem keine Elek- 55 breiterung des Elektronenstrahls rührt von der Abtronen emittiert werden. Wie Fig. 1 zeigt, ist der nähme der magnetischen Feldstärke in der Nähe der nichtemittierende Teil 12 b der Kathodenanordnung Anode und der gegenseitigen Abstoßung zwischen absichtlich gegen das Ende der Steuerelektrode und den Elektronen her.
damit des Wechselwirkungsraumes um einen Ab- Innerhalb des Raumes zwischen der Anode 16 und
stand von mindestens 10 und höchstens 20 0Zo der 60 der ebenen Fläche 64 des Steuerelektrodenteils 68
Gesamtlänge des Wechselwirkungsraumes 26 zu- nimmt der Durchmesser der schraubenförmigen
rückgesetzt. Die Länge des Teils 12 & beträgt min- Elektronenbahnen mit abnehmender magnetischer
destens 25% der Gesamtlänge der Kathodenanord- Feldstärke zu. Der ebene Teil 68 nimmt während der
nung. Öffnungszeiten der Schaltröhre ein postives Potential
Die Steuerelektrode 14 umgibt die Kathodenan- 65 gegen die Kathode an. Infolgedessen wird der Hohlordnung konzentrisch und reicht in Axialrichtung strahl 28 nach außen abgelenkt und verbreitet sich beiderseits über die Kathode hinaus. Die Steuer- somit über einen erheblichen ringförmigen Bereich elektrode bildet also mit der Kathode zusammen der napfförmigen Anodenfläche 66. Im Gegensatz
5 6
hierzu werden bei den bekannten Hohlstrahlanord- Nach dem Anheizen der Kathoden 34 α, 34 b und
nungen Magnetfelder verwendet, die sich bis in die 42 wird die Spannungsquelle 38 angeschaltet. Hier-
Nähe der Anode erstrecken, um Elektronenstrahlen durch wird ein Elektronenstrahl von der Kathode
mit konstantem Querschnitt zu erzeugen, da dort 42 zur Anode 46 gerichtet, wenn ein positiver Impuls
eine Verbreiterung des Elektronenstrahls nicht er- 5 geringer Leistung von der Impulsquelle 48 auf die
wünscht ist. Steuerelektrode 30 α gegeben wird, so daß die Röhre
Da die Steuerelektrode die gesamte axiale 10 a geöffnet wird. Im Ruhezustand liegt dagegen emittierende Fläche 12 a der Kathode umgibt und ein verhältnismäßig geringes negatives Potential geder nichtemittierende Teil 12 b sich um eine erheb- gen die Kathode an den Steuerelektroden 30 a und liehe Strecke jenseits der emittierenden Fläche er- io 30 b, um diese Röhren zu sperren. Das Klystron 40 streckt, ist die emittierende Fläche gegen den Durch- ist eingeschaltet, wenn Röhre 10 a geöffnet und griff des von der hohen Spannung an der Anode 16 Röhre 10 b gesperrt ist; umgekehrt ist das Klystron hervorgerufenen elektrischen Feldes wirksam ge- ausgeschaltet, wenn Schaltröhre 10 α gesperrt und schützt. Die von der Kathode emittierten Elektronen Schaltröhre 10 δ geöffnet ist. Da in geöffnetem Zuwerden also nur durch die elektrostatische Feldkraft 15 stand der Schaltröhre 10 α die Spannung der Anode der Steuerelektrode und das magnetische Feld merk- 16 a rasch nahezu auf diejenige der Kathode 34 a ablich beeinflußt. Die Tatsache, daß die an der Anode fällt, nähert sich auch das Potential der Modulationsliegende Hochspannung nur geringen Einfluß auf die anode 44 dem Potential der Anode 16 a und 46. So-Elektronen im Wechselwirkungsraum ausübt, trägt lange die Elektrode 44 auf hoher positiver Spannung wesentlich zu dem Ergebnis bei, daß schon eine 20 gegen Kathode 42 liegt, wird ein Teil des Elektronengeringe Steuerspannung zur Abschaltung des hohen Strahls von ihr aufgefangen und erreicht die Anode Strahlstroms ausreicht. Im Betrieb wird der emit- nicht. Um das Potential der Elektrode 44 abzutierende Teil 12 α durch die Heizwicklung 22 akti- senken, wird nun Röhre 10 a gesperrt und gleichviert. Die Kathode liegt auf gleichem Potential wie zeitig ein Impuls von der zweiten Impulsquelle 50. die Heizwicklung, während die Steuerelektrode 14 25 auf die Steuerelektrode 30 b der Röhre 10 b gegeben, im Ruhezustand ein leicht negatives Potential gegen wodurch die Röhre 10 b geöffnet wird. Dadurch die Kathode aufweist, das z.B. etwa 100 V beträgt. fällt das Potential der Anode 16& nahezu auf das-Wenn auf die Steuerelektrode ein positiver Impuls jenige der Kathoden 34 b und 42. Somit nimmt die von z. B. 11 kV gegeben wird, so tritt aus der Ka- Elektrode 44 nahezu das Potential der Kathode 42 thodenoberfläche eine starke Elektronenwolke in 30 an. Damit erreicht der Kathodenstrahl die Anode 46 Richtung auf die Steuerelektrode aus, wird aber so- nicht mehr. Werden aber anschließend Röhre 10 a gleich durch die elektrischen und magnetischen geöffnet, Röhre 10 b gesperrt, so gelangt die Schal-Kräfte abgelenkt. tung in den Anfangszustand zurück, und der Elek-
Unter dem Einfluß der gekreuzten elektrischen tronenstrahl wird wieder von der Anode 46 aufge-
und magnetischen Felder im Wechselwirkungsraum 35 fangen.
26 legen die emittierten Elektronen eine schrauben- F i g. 3 zeigt den Verlauf des Anodenstroms und förmige Bahn zurück, so daß sich der Hohlstrahl 28 des Steuerstroms in Abhängigkeit von der Steuerergibt, der zur Anode 16 wandert. Im leitenden Zu- spannung einer beschriebenen Schaltröhre. Kurve A stand der Röhre fällt das Anodenpotential rasch stellt den Anodenstrom Ic dar, während Kurve B nahezu auf das Potential der Steuerelektrode, ohne 40 den Steuerstrom Ig bedeutet, beide in Abhängigkeit daß hierdurch der Strahlstrom im Wechselwirkungs- von der Steuerspannung Eg. Wie man sieht, steigt raum wesentlich beeinflußt wird. Damit ergibt sich rechts vom Punkt C der Kurve B der Steuerstrom lg ein im wesentlichen konstanter, von der Anoden- bereits bei einer kleinen Änderung der Steuerspanspannung unabhängiger Anodenstrom. nung Eg steil an. Diese Eigenschaft der Schaltröhre
F i g. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild für eine 45 kann vorteilhaft zur selbsttätigen Regelung des im Anwendungsmöglichkeit der Schaltröhre nach Steuerkreis fließenden Stromes verwendet werden. Fig. 1. Hierbei dienen zwei derartige Schaltröhren Die Schaltröhre kann also mit Impulsmodulatoren zum An- und Abschalten einer Laufzeitröhre mit 48 und 50 in F i g. 2 Verwendung finden, die nur Geschwindigkeitsmodulation der Elektronen, z. B. imstande sind, eine bestimmte Leistung abzugeben, eines Klystronverstärkers. Die beiden Hochspan- 50 da sie sich an starke Impedanzänderungen der nungsschaltröhrenlOa und 10 & sind in Reihe ge- Schaltröhre nicht anpassen können. Die Nennleistung schaltet, d.h., die Kathode34α der oberen Röhre eines solchen Modulators kann durch die Span- 10a ist mit der Anode 16& der unteren Röhre 10& nungs- und Stromwerte im Punkte der KurveB in verbunden. Die Anode 16a der oberen Röhre und Fig. 3 dargestellt werden. Eine ungewöhnliche die Kathode 34 & der unteren Röhre sind mit den 55 Steuerstromänderung ist gleichzeitig von einer beiden Polen einer Hochspannungsquelle 38 verbun- Steuerspannungsänderung gemäß Kurve B begleitet, den, die beispielsweise mindestens 20OkV und so daß sich eine entsprechende Änderung des Lei-3OA Scheitelstrom abgeben kann. An die Anord- stungsbedarfs im Steuerkreis ergibt. Sobald also die nung ist ein Klystron 40 mit Kathode 42, Modula- Steuerelektrode mehr Leistung verbraucht, als der tionselektrode 44 und Anode 46 angeschlossen. Der 60 Modulator abgibt, ergibt sich eine selbsttätige RePluspol der Spannungsquelle liegt hierbei an der ge- gelung, da die vom Modulator gelieferte Leistung erdeten Anode 46 und der Minuspol an der Ka- geringer als die vom Steuerstromkreis verbrauchte thode42, während die Modulationselektrode 44 mit Leistung ist. Dadurch sinkt der Steuerstrom auf der Verbindung zwischen Kathode und Anode der einen Wert links vom Punkt C in Kurve B, der mit beiden Schaltröhren in Verbindung steht. An die 65 der Nennleistung des Modulators vereinbar ist.
Steuerelektroden 30 a und 30 & der Schaltröhren sind Ein weiterer Vorteil dieser selbstregelnden Eigen-Impulsquellen 48 und 50 niedriger Leistung ange- schaft liegt darin, daß der Strahlstrom nicht so hoch schlossen. werden kann, daß die Wärmeabführungskapazität
der Anode überschritten wird. Die Anode der beschriebenen Schaltröhre ist also nicht übermäßigen oder schwankenden Anodenströmen ausgesetzt, welche die Anodenbelastbarkeit überschreiten und bisher häufig die Lebensdauer von Hochleistungsröhren verkürzt haben.
Durch die konische Gestalt der Steuerelektrode und das Zusammenwirken der elektrischen und magnetischen Felder im Wechselwirkungsraum wird ein Auftreffen des Elektronenstrahls auf die Steuerelektrode unmöglich gemacht. Damit wird verhindert, daß die Steuerelektrode wie bei den bekannten Schaltröhren während der Öffnungsperiode der Röhre einen großen Anteil der Elektronen auffängt. So kann die Steuerelektrode nicht überhitzt werden und braucht nicht gekühlt zu werden. Ferner genügen zur Steuerung geringe Steuerleistungen. Ein sehr hoher Prozentsatz des Kathodenstroms (z. B. 95%) gelangt zur Anode, so daß der Wirkungsgrad der Schaltröhre sehr hoch ist. Wegen des geringen Abstands zwischen Kathode und Steuerelektrode genügen schon verhältnismäßig niedrige Steuerspannungen zum Abschalten des Elektronenstrahls. Schließlich ist der Strahlstrom weitgehend unabhängig von der Anodenspannung, weil die Kathode gegen die Feldeinflüsse der Anode wirksam abgeschirmt ist.
Die Gestalt der Steuerelektrode und der Kathode kann auch anders als in Fi g. 1 gewählt sein. So zeigt Fig. 4 z.B. eine Anordnung, bei der die Kathode 52 von zylindrischer Gestalt .ist und eine Steuerelektrode 54 von konischer Gestalt konzentrisch umgibt. Die Innenwand des Kathodenzylinders ist mit einem emittierenden Überzug 56 versehen. Auch hier wird ein kräftiger Hohlstrahl erzeugt, der bei Anlegung geringer Spannungen an die Steuerelektrode ein- und ausgeschaltet werden kann.
Es wurde gefunden, daß die beschriebene Schaltröhre imstande ist, einen Anodenstrom von 3OA Spitzenwert bei einer Anodenspannung von 250 kV mit einem Steuerstrom von 200 mA und einer Steuerspannung von etwa 11 kV zu schalten. Bei Anlegung einer negativen Gleichspannung von weniger als 200 V an die Steuerelektrode wird die Röhre gesperrt. Bei einer ausgeführten Röhre nach Fig.l hatte die Kathodenanordnung einen Außendurchmesser von etwa 16 mm und eine Gesamtlänge von 41 mm. Der kuppeiförmige Teil 12 b der Kathodenanordnung ist etwa 13 mm und der elektronenemittierende Teil 12 α etwa 28 mm lang. Die Gesamtlänge der Steuerelektrode 14 beträgt etwa 60 mm, und die Innenwand 30 hat eine Neigung von etwa 5° gegen die Röhrenachse, wobei das Ende 62 mit geringerem Durchmesser der Anode 16 zugekehrt ist. Der Abstand zwischen dem oberen Ende der Kathodenanordnung in F i g. 1 und der Wand 30 beträgt etwa 29 mm und der Abstand zwischen dem unteren Ende der Kathodenanordnung und der Steuerelektrode etwa 39 mm.
Das obere Ende des kuppeiförmigen Teils 12 b liegt etwa 5 mm unterhalb der Stirnfläche 64 der Steuerelektrode. Die Anode 16 hat einen Abstand von weniger als 50 mm vom Ende 62 der Steuerelektrode.
Es kann auch die Oberfläche der Kathode statt derjenigen der Steuerelektrode konisch zulaufen, oder beide können konisch gestaltet sein, um so einen konischen Wechselwirkungsraum zu ergeben.

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    1, Hochspannungsschaltröhre mit einer Kathode, einer Steuerelektrode und einer senkrecht zur Röhrenachse angeordneten Anode, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (12a) zylindrisch ausgebildet ist und auf
    ihrer Mantelfläche emittiert, daß die Steuerelektrode^) koaxial um die Kathode (12 a) angeordnet ist und daß koaxial zur Kathode und Steuerelektrode ein Magnet (32) zur Erzeugung ■eines axialen Magnetfeldes zwischen Kathode und Steuerelektrode vorgesehen ist.
  2. 2. Schaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode und/oder die . Steuerelektrode leicht konisch in Richtung der - : Rjöhrenacnse ausgebildet ist.
    .3. Schaltröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode und die Steuerelektrode einen Winkel von weniger als 30° miteinander bilden.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschrift Nr. 1098106;
    USA.-Patentschrift Nr. 2 632130.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    609 568/425 5.66 © Bundesdruckerei Berlin
DEL41577A 1961-03-27 1962-03-27 Hochspannungsschaltroehre Pending DE1216442B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9869861A 1961-03-27 1961-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1216442B true DE1216442B (de) 1966-05-12

Family

ID=22270527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEL41577A Pending DE1216442B (de) 1961-03-27 1962-03-27 Hochspannungsschaltroehre

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1216442B (de)
GB (1) GB1005818A (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2632130A (en) * 1947-11-28 1953-03-17 Joseph F Hull High current density beam tube
DE1098106B (de) * 1957-04-12 1961-01-26 Machlett Lab Inc Tetrode zum Schalten von hohen Spannungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2632130A (en) * 1947-11-28 1953-03-17 Joseph F Hull High current density beam tube
DE1098106B (de) * 1957-04-12 1961-01-26 Machlett Lab Inc Tetrode zum Schalten von hohen Spannungen

Also Published As

Publication number Publication date
GB1005818A (en) 1965-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830664T2 (de) Vorrichtung zum emittieren eines geladenen teilchenstrahls
DE19820243A1 (de) Drehkolbenstrahler mit Fokusumschaltung
DE69307026T2 (de) Hochspannungs-Plasma-Schalter mit gekreuzten Felder
EP0563543B1 (de) Elektronenstrahl-Vorrichtung
DE102008011841B4 (de) Kathode
EP1158562B1 (de) Röntgenröhre mit Flachkathode
DE1616104B1 (de) Elektronenstrahlroehre
DE102016106553A1 (de) Röntgenröhre
DE2821597A1 (de) Verwendung eines systems zur erzeugung eines elektronenflachstrahls mit rein elektrostatischer fokussierung in einer roentgenroehre
DE2341503A1 (de) Elektronenstrahlroehre
DE69936929T2 (de) Elektronenhohlstrahl-schaltröhre mit hoher spannungsfestigkeit und stromregelung
DE1216442B (de) Hochspannungsschaltroehre
DE3105310A1 (de) Kathodenstrahlroehre
DE102016215375B4 (de) Thermionische Emissionsvorrichtung
DE2237334A1 (de) Gasentladungs-schaltroehre
DE1464682A1 (de) Elektronenstrahlerzeugungssystem
DE69813938T2 (de) Schaltröhre
DE2527609A1 (de) Ionenquelle
DE1803033A1 (de) Kathodenstrahlroehre
DE3342127A1 (de) Roentgenroehre mit einstellbarem brennfleck
DE2135783C3 (de) Lineare Laufzeitröhre
DE1616104C (de) Elektronenstrahlröhre
DE4104845C2 (de) Elektronenstrahlerzeuger, insbesondere für eine Elektronenstrahlkanone
DE953629C (de) Schaltroehre fuer hohe Leistungen
DE886635C (de) Gasentladungsroehre