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DE1566037C - Traveling wave pipes - Google Patents

Traveling wave pipes

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Publication number
DE1566037C
DE1566037C DE19671566037 DE1566037A DE1566037C DE 1566037 C DE1566037 C DE 1566037C DE 19671566037 DE19671566037 DE 19671566037 DE 1566037 A DE1566037 A DE 1566037A DE 1566037 C DE1566037 C DE 1566037C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tantalum
tube
coating
helix
electron
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.)
Expired
Application number
DE19671566037
Other languages
German (de)
Other versions
DE1566037B2 (en
DE1566037A1 (en
Inventor
Ram Prakash Reading Pa. Anand (V.St.A.)
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.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co 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 Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Publication of DE1566037A1 publication Critical patent/DE1566037A1/en
Publication of DE1566037B2 publication Critical patent/DE1566037B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1566037C publication Critical patent/DE1566037C/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

die sowohl die Stäbe 19 als auch die Wendel 13 Ausgangsendes verändert werden, derart, daß reflek-which both the rods 19 and the helix 13 output end are changed in such a way that reflective

umgibt, fokussiert den Strahl und zwingt ihn entlang tierte rückwärts laufende Wellen allmählich absor-surrounds, focuses the beam and forces it along backward moving waves gradually absorbed

der Mittelachse zur Sammelelektrode 18 zu fliegen. biert werden/Andererseits soll die Gesamtlänge desthe central axis to the collecting electrode 18 to fly. be beer / On the other hand, the total length of the

Auf Wunsch können auch andere Fokussierahord- Dämpfungsteils klein gehaltert werden, um dieIf desired, other focusing ahord damping parts can also be kept small in order to reduce the

nungen benutzt werden. ·■ '■'■■'■'■ "'.'■■■' :'' :■ - 5 anwachsende Welle möglichst wenig zu stören. Zurcan be used. · ■ '■' ■■ '■' ■ "'.' ■■■ ' : '' : ■ - 5 disturbing the growing wave as little as possible

Die Hauptursache für eine Instabilität in einer Erzielung der richtigen .'Dämpfungsform wird "das Wanderfeldröhre ist die Tendenz der Wellenenergie, Tantalnitrid vorzugsweise mit Hilfe einer Zerstäuvom Ausgangsende der Wendel 13 zurück zum Ein- bungskammer aufgebracht, die aus einer Elektrode gangsende reflektiert zu werden und hierdurch mit einer zylindrischen Innenfläche besteht, welche Schwingungen innerhalb der Einrichtung zu ver- io mit Tantalnitrid überzogen ist, !das die Wendel uniursächen. Die reflektierten Wellen werden gewöhn- gibt. Die Wendel· ist so abgedeckt, daß ein Verlustlich durch einen Dämpfungsüberzüg auf einem Teil gebiet definiert wird, wobei die Abdeckungen erweider Wendel 13 unterdrückt. Es ist allgemein üblich; teirt werden, so daß ein allmählicher Übergang des auf einem Teil der Wendel ein dämpfendes Material · Widerstands der Täntalnitridschicht entstehen kann, anzubringen, typischerweise einen dünnen Überzug 15 Das Täntalnitrid wird auf die Wendel -aufgestäubt, aus Graphit oder einer Kohlemasse, welche die indem die Gasentladung zwischen der Elektrode und . reflektierte Wellenenergie absorbiert und vernichtet. der Wendel hergestellt wird. - -■'■'>■ :;:;;; ■<■■"·■-:<>■s ^<i<> Derartige dämpfende Materialien für Wendel sollen Bei einer Wanderfeldröhre mit langer Lebensdauer einen niedrigen Dampfdruck, einen hohen Schmelz- und hoher Verstärkung ist es insbesondere'wichtig, pünkf aufweisen, sie sollen vorzugsweise ein Material 20 daß die Dämpfungseigenschaften der Wendel wähmit vergleichsweise hohem spezifischem Widerstand rend der gesamten Betriebsdauer der Röhre aufrechtsein. Der spezifische Widerstand von Graphit beträgt erhalten bleiben. Das ist ein unbedingtes Erfordernis, z.B. bei 20° C 800 Mikroohfh/cm; da das Dämpfungsmaterial bei dem Herstellungs-The main cause of instability in achieving the correct .'Dämpfungsform will "the traveling wave tube is the tendency of the wave energy, tantalum nitride preferably applied with the help of an atomization from the output end of the coil 13 back to the training chamber, the output end of an electrode to be reflected and thereby consists of a cylindrical inner surface that vibrations is coated inside the device to comparable io with tantalum nitride,! uniursächen that the filament. the reflected waves are are ordinary. the spiral · masked so that a Verlustlich by a Dämpfungsüberzüg on a part area is defined, with the covers suppressed by the helix 13. It is common practice to apply a gradual transition of the tantalum nitride layer to a damping material resistance on part of the helix, typically a thin coating 15 the tantalum nitride is accumulated on the helix bt, made of graphite or a mass of carbon, which the gas discharge between the electrode and the. reflected wave energy is absorbed and destroyed. the helix is produced. - - ■ '■'> ■ :;: ; ;; ■ <■■ "· ■ -: <> ■ s ^ <i <> Such damping materials for helix should have a low vapor pressure, a high melting and high gain in a traveling wave tube with a long service life, it is particularly important to have punctuality, they should preferably be made of a material 20 that maintains the damping properties of the helix with a comparatively high specific resistance rend the entire service life of the tube. The specific resistance of graphite is maintained. This is an absolute requirement, e.g. at 20 ° C 800 microohm / cm; da the damping material in the manufacturing

Erfindungsgemäß werden die Wendel 13 und die Vorgang sehr sorgfältig aufgetragen wird, um wäh-According to the invention, the coil 13 and the process are applied very carefully in order to select

Tragestäbe 19/auf einem bestimmten Gebiet mit 35 rend der effektiven Absorbtion elektromagnetischerCarrying rods 19 / in a specific area with 35 rend of effective electromagnetic absorption

einer Tantalnitridschicht 21 überzogen, unr reflek- Wellen auf der Wendel die störende Einwirkunga tantalum nitride layer 21 coated, and reflective waves on the filament the disruptive effect

tierte magnetische Wellenenergie zu absorbieren. voh fortschreitenden Raumladungswellen möglichstabsorb magnetic wave energy. from advancing space charge waves if possible

Dies wird am besteh aus Fig. 3 ersichtlich" Tantal- gering zu halten. Man hat festgestellt, daß bei her-This is evident from the fact that in FIG. 3, "Tantalum should be kept low.

riitrid hat einen ausreichend niedrigen Dampfdruck, . kömmHcheri Röhren, bei denen Graphit oder andereriitrid has a sufficiently low vapor pressure,. Coming tubes with graphite or others

einen ausreichend hohen Schmelzpunkt und einen 30 Kohlemassen als Dämpfungsmaterial verwendet wer-a sufficiently high melting point and a carbon mass can be used as damping material

spezifischen Widerstand von etwa 100 Mrkroohm/cm den, die Dämpfung die Tendenz hat,' sich währendresistivity of about 100 Mrkroohm / cm den, the attenuation has the tendency to 'during

bei 20° C, so daß die oben geforderten Eigenschaften langer Röhrenbetriebszeiten zu ändern. Man hatat 20 ° C, so that the properties required above for long tube operating times can be changed. One has

vorhanden sind. Der niedrigere spezifische Wider- ferner festgestellt, daß diese'Änderung durch Elek-available. The lower specific resistance also found that this' change due to elec-

stand von Tantalnitrid bedeutet, daß Tantalnitrid- tronen und Ionenbeschuß des Graphits oder derStand of tantalum nitride means that tantalum nitride trons and ion bombardment of the graphite or the

schichten entsprechend dünner gemacht werden, um 35 Kohlemasse entsteht, welche die Wellendämpfunglayers are made correspondingly thinner, by 35 carbon mass arises, which the wave damping

die gewünschte Dämpfung zu erhalten. Eine typische mit der Zeit herabsetzt und welche die Tendenz hat,to get the desired damping. A typical one which decreases over time and which has the tendency

Dicke einer Tantalnitridschicht sind 500 Α-Einheiten. die Röhre unstabil und vollständig unbrauchbar zuThe thickness of a tantalum nitride layer is 500 Α units. the tube becomes unstable and completely unusable

Die Art und Weise, wie die Tantalriitridschicht 21 machen. Die Verwendung einer auf die Wendel und die reflektierte Energie dämpft, wird am besteh ver- die Tragestäbe aufgespritzten Täntalnitridschicht erständlich, wenn man "έίηβ ' einzige Windung der 40 gibt die gewünschten Dämpfungseigenschaften ohne Wendel 13 im Dämpfungsbereich betrachtet, der Verschlechterurig durch TeilchenbeschuO. 'f'r\'[ ';;
durch die Tantalschicht 21 definiert ..wird. Wenn Bisher ist der genaue Mechanismus','durch den/der ■ reflektierte elektromagnetische Wellenenergie vom Elektronenbeschuß die Verschlechterung eier Köhle-Ausgangsende der Wendel 13 zum Eingangsende Schichteigenschaften beschleunigt, nicht; vollständig fortschreitet, begegnet sie der Windung der Wendel 45 verständlich. Es ist wahrscheinlich, daß die derzeitiünd erzeugt in ihr ein elektrisches Feld. Die Enden "gen Vakuumausheizverfahren nicht alle Wasserstoffe der Windung sind elektrisch über die'Tantalschicht und Kohlenwasserstoffe, die'sich im Graphit befinden, 21 auf 'den" TragestäbenΊ9 miteinander verbunden. freigeben, und daß ein nachfolgender andauernder Die durch diet reflektierten/Wellen in der Windung Elektronenbeschuß diese Gase, austreibt. Der hierbei der Wendel erzeugten/elektrischen Felder werden 50 frei werdende Wasserstoff wird durch die Elektronen über die Tantalschicht effektiv kurzgeschlossen und des Strahls ionisiert. Die hierbei gebildeten ■ Ionen hierdurch gedämpft. Somit wirkt die Tantalschieht : stoßen mit Kohleatomen in der Graphitschicht zuals Belastung für die elektrischen Felder in der sammen und vertreiben oder zerstäuben sie. Die ZerWendel in gleicher Weise, wie ein Widerstand als stäubungsgeschwindigkeit von Kohle in einer Wasser-Belastung wirkt, wenn er an eine Batterie ange- 55 Stoffentladung, d. h. in durch ein elektrisches Feld ■schlossen wird. Von Wichtigkeit ist auch die Dämp- ionisiertem Wasserstoff, beträgt 262 mg/Amperefüng von Oberflächenströmen, die in der Wendel stunde, das ist eine verhältnismäßig große Geschwin-. durch die reflektierte Energie erzeugt werden. Da digkeit. Es ist indessen nicht bekannt, ob diese Ge-. diese Ströme auf der Wendeloberfläche fließen, schwindigkeit für die besondere Kohlezusammenwerden sie durch den Tantalüberzug auf der Ober- 60 setzung gilt, mit welcher die Wendel beschichtet ist, ,fläche der Wendel selbst gedämpft. , und die möglichen partiellen Drücke des in der Röhre
The way that the tantalum triitride layer 21 do. The use of damping on the filament and the reflected energy can be seen on the existing Täntalnitridschicht sprayed on the support rods, if one considers "έίηβ 'single turn of 40 gives the desired damping properties without coil 13 in the damping area, which is worsened by particle fire. " F 'r \' [ ';;
is defined by the tantalum layer 21. If so far, the exact mechanism by which the reflected electromagnetic wave energy from electron bombardment accelerates the deterioration of the Köhle output end of the coil 13 to the input end layer properties is not; progresses completely, it encounters the turn of the helix 45 understandably. It is probable that the current iund creates an electric field in it. The ends "in accordance with the vacuum heating process, not all of the hydrogens in the winding are electrically connected to one another via the tantalum layer and hydrocarbons that are in the graphite 21 on the" support rods "9. release, and that a subsequent lasting die reflected by the t / waves in the winding electron bombardment expels these gases. The thereby generated / electric fields of the filament are released hydrogen is effectively short-circuited by the electrons via the tantalum layer and the beam is ionized. The ions formed in this way ■ are dampened as a result. This is how the tantalum layer works: carbon atoms in the graphite layer collide as a load for the electrical fields in it and drive them away or atomize them. The ZerWendel acts in the same way as a resistor as the speed of atomization of coal in a water load when it is connected to a battery, ie when it is connected by an electric field. Also of importance is the damped hydrogen, which is 262 mg / ampere of surface currents per hour, which is a relatively high speed. generated by the reflected energy. There. It is not known, however, whether this ge. These currents flow on the surface of the filament, the speed for which the coal is composed is dampened by the tantalum coating on the surface with which the filament is coated, the surface of the filament itself. , and the possible partial pressures of the in the tube

Es ist wichtig, daß das Dämpfungsmaterial sehr enthaltenen Wasserstoffs. Im Gegensatz dazu beträgtIt is important that the damping material contains very high levels of hydrogen. In contrast,

sorgfältig aufgebracht wird, so daß es als reflexions- die Zerstäubungsgeschwindigkeit von Tantal in eineris carefully applied so that it is as reflective of the sputtering speed of tantalum in a

freie Absorbiervorrichtung von Wellen wirkt, die Wasserstoffentladung nur 16 mg/'Amperestunde, wo-free absorber of waves acts, the hydrogen discharge only 16 mg / ampere-hour, where-

zum Eingangsende fortschreiten, während es die 65 bei man sich an die Tatsache erinnert, daß Tantalproceed to the entrance end while remembering the fact that tantalum

anwachsende, zum Ausgangsende fortschreitende viel schwerer als Kohle ist und daher durch Zusam-increasing, advancing towards the end of the exit, is much heavier than coal and therefore

Welle minimal beeinflußt. Zu diesem Zweck soll menstoß mit Wasserstoilionen nicht so leicht vcrtrie-Wave minimally affected. For this purpose, the impact of water stolions should not be so easily

die Dichte des Dämpfungsmaterials in Richtung des ben wird.the density of the damping material is in the direction of the ben.

Eine zweite Möglichkeit ist eine zyklische Reaktion, bei der Kohlenmonoxid und/oder Kohledioxid, die von der Glühkathode freigegeben werden, unter Elektronenbeschuß dissoziieren, um atomaren Sauerstoff freizugeben, der. die Graphitschicht angreift. Der atomare Sauerstoff vereinigt sich mit Atomen des Graphits, um Kohlemonoxid und/oder Kohledioxid zu bilden, das seinerseits unter dem Elektronenbeschuß dissoziiert, womit der Zyklus wieder beginnt. Die Erosion einer aufgedampften Kohleschicht durch Sauerstoffatome, die in einer Entladungsröhre erzeugt werden, ist yon J. S t r e η ζ η e w s k i und J. T u r kevieh in dem Aufsatz »The Reaction of Carbon with Oxygen Atoms«, Proc. of the 3rd Carbon Conference, S. 273 bis 287, beschrieben. Dort ist dargelegt, daß die Reaktionsgeschwindigkeit direkt von der Sauerstoffatomkonzentration abhängig ist, während sie von der Temperatur im Bereich von 20 bis 1000C unabhängig ist. Welche Rolle der Elektronenbeschuß bei der Beschleunigung dieser Reaktion spielt, ist nicht klar, jedoch wurde die Dissoziierung von CO durch Elektronenstoß von W. W. L ο zier, Physics Review 46, S. 268 (1934), und von H. D. Hags trum »On The Dissociation Energy of Carbon Monoxide and the Heat of Sublimation of Carbons«, Physics Review, 72, S. 947 bis 963 (1947), beobachtet. Die folgenden Gleichungen geben die beobachteten Ionisations- und Dissoziationsprozesse und die entsprechenden Einsatzpotentiale, ferner die minimale Elektronenenergie, die für die Dissoziation von Kohle-^ monoxid notwendig ist, wieder.A second possibility is a cyclic reaction in which carbon monoxide and / or carbon dioxide released from the hot cathode dissociate under electron bombardment to release atomic oxygen, the. attacks the graphite layer. Atomic oxygen combines with atoms of graphite to form carbon monoxide and / or carbon dioxide, which in turn dissociates under electron bombardment, starting the cycle again. The erosion of a vapor-deposited carbon layer by oxygen atoms which are generated in a discharge tube is described by J. S tre η ζ η ewski and J. Tur kevieh in the essay "The Reaction of Carbon with Oxygen Atoms", Proc. of the 3rd Carbon Conference, pp. 273-287. Therein it is disclosed that the reaction rate is directly dependent on the oxygen atom concentration, while it is independent of the temperature in the range of 20 to 100 0 C. It is not clear what role electron bombardment plays in accelerating this reaction, but the dissociation of CO by electron impact was described by WW L ozier, Physics Review 46, p. 268 (1934), and by HD Hags trum "On The Dissociation Energy of Carbon Monoxide and the Heat of Sublimation of Carbons ", Physics Review, 72, pp. 947 to 963 (1947). The following equations give the observed ionization and dissociation processes and the corresponding application potentials, as well as the minimum electron energy necessary for the dissociation of carbon monoxide.

coco + e~+ e ~ — C- C t +.Ot + .O + 2e-+ 2e- 22,822.8 eVeV (1)(1) coco + -e~+ -e ~ /->/ -> 1 + O 1 + O + e~+ e ~ 20,920.9 eVeV (2)(2) coco Ve-Ve- QQ .T °*.T ° * 1T-2 e- 1 T-2 e- i23,0i23.0 eV',eV ', (3)(3) coco + .e~+ .e ~ + 0-+ 0- 9^59 ^ 5 eVeV (4)(4)

Die Elektronenenergie in einer Wanderfeldröhre beträgt etwa 2500 Elektronenvolt, mehr als genug, um eine Dissoziation eines Kohlemonoxidmoleküls unter Elektrohenschuß zu verursachen.The electron energy in a traveling wave tube is about 2500 electron volts, more than enough to cause a carbon monoxide molecule to dissociate under an electric gun.

Im Gegensatz zu Graphit bildet Tantal bei der Vereinigung mit Sauerstoff einen schützenden Oxidüberzug. Dieser Überzug verhindert eine weitere Oxydation der Tantalschicht und bewahrt damit ihre Dämpf ungseigenschaften.In contrast to graphite, tantalum forms a protective oxide coating when combined with oxygen. This coating prevents further oxidation of the tantalum layer and thus preserves its Damping properties.

Die Wirkung des Elektronenbeschusses auf die Dämpfungscigenschaften verschiedener Dämpfungsmaterialien für Wendel ist in. Fig. 4 dargestellt. Es wurden Versuche mit Wanderfeldröhren durchgeführt, deren Wendeln mit den folgenden Dämpfungsmaterialien überzogen waren: I auf gestäubte Tantalschicht,The effect of electron bombardment on the damping properties of various damping materials for filaments is shown in FIG. It Experiments were carried out with traveling wave tubes, the coils of which with the following damping materials were coated: I on a dusted tantalum layer,

II aufgestäubte Tantalschicht, deren Länge und Dicke geringer als diejenigen der Tantalschicht von I waren;II sputtered tantalum layer, the length and thickness of which were less than those of the tantalum layer of I;

III aufgestäubte Tantalnitridschicht; IV und V aufgestäubtes Aquadag und VI aufgedampfte Kohleschicht. Die Röhren wurden mit normalen Spannungen betrieben, wobei der Ausgang abgeschlossen und keine III sputtered tantalum nitride layer; IV and V dusted Aquadag and VI vapor-deposited carbon layer. The tubes were operated at normal voltages, with the output terminated and none

ίο Hochfrequenzerregung vorhanden war. Der Elektronenstrahl wurde durch Verzerrung des magnetischen Fokussierfeldes im Dämpfungsteil gestört. Die Elek^ tronen erlitten dann elastische Streuungen durch Glasmoleküle in der Röhre, so daß ein Elektronenbeschuß des Dämpfungsmäterials entstand. Fig. 4, .V,zeigt graphisch die Rolle des Elektronenbeschusses bei der Verschlechterung der Graphitschichten. Während des Intervalls zwischen 76 und 122 Stunden wurde der Elektronenstrahl richtig fokussiert, wobei sich dieίο high frequency excitation was present. The electron beam was disturbed by distortion of the magnetic focusing field in the damping part. The Elek ^ Tronen then suffered elastic scattering by glass molecules in the tube, causing electron bombardment of the damping material was created. Fig. 4, .V, shows graphically the role of electron bombardment in the degradation of graphite layers. During the At intervals between 76 and 122 hours the electron beam was properly focused and the

so Dämpfung während dieses Intervalls nicht änderte. Außerhalb dieses Intervalls wurde der Elektronenstrahl gestört, wobei eine Herabsetzung der Dämpfung der Graphitschicht entstand. Aus den in F i g. 4 dargestellten Versuchsergebnissen wird ersichtlich, daß nur die aufgestäubten Tantalschichten I und II und die Tantalnitridschichten III Dämpfungseigenschaften haben, die durch langen Elektronen- und Ionenbeschuß im wesentlichen unbeeinflußt sind.
Röhren mit Wendeln, die aufgestäubte Tantalnitridschichten aufweisen, wurden mit Erfolg auf
so attenuation did not change during this interval. Outside this interval, the electron beam was disturbed, resulting in a reduction in the attenuation of the graphite layer. From the in F i g. 4 shows that only the sputtered tantalum layers I and II and the tantalum nitride layers III have damping properties which are essentially unaffected by long electron and ion bombardment.
Tubes with coils that have sputtered layers of tantalum nitride have been successfully used

■ '· -Lebensdauer geprüft. Beispielsweise haben unter normalen Bedingungen betriebene Wendelfeldröhren bei 5 Watt Verlust in einem Tantalnitrid-Dämpfungsnetzwerk während 2000 Stunden keine Verschlechterung gezeigt. So bleiben erfindungsgemäße Wanderfeldröhren für Zeitspannen stabil, die die früher erreichbaren weit überschritten. . , ....'.■ '· lifetime checked. For example, have under normal Conditions operated helical field tubes at 5 watt loss in a tantalum nitride damping network showed no deterioration during 2000 hours. This is how traveling wave tubes according to the invention remain stable for periods of time that far exceeded those previously achievable. . , .... '.

Tantalnitrid ist auch als Dämpfungsmaterial auf anderen Anordnungen für langsame Wellen nützlich, und zwar auf allen Anordnungen, die einem andauernden Teilchenbeschuß unterworfen werden. Zahlreiche andere Ausführungsformen und Änderungen sind im Rahmen der Erfindung für den Fachmann verfügbar.Tantalum Nitride is also useful as a damping material on other slow wave assemblies, on all assemblies that are subjected to continuous particle bombardment. Numerous other embodiments and changes are within the scope of the invention for those skilled in the art accessible.

Insbesondere werden zur Zeit die Nasenkonusse von Raumfahrzeugen mit pyrolytischem Kohlenstoff beschichtet, welcher nach Wiedereintritt in die ionisierte Atmosphäre mit dieser reagiert. Demgegenüber wüidc Tantalnitrid nicht in dieser Weise reagieren, so daß der Nasenkonus unbeschädigt bleibt.;; :" ,;'vIn particular, the nose cones of spacecraft are currently coated with pyrolytic carbon, which reacts with the ionized atmosphere once it has re-entered it. In contrast, tantalum nitride would not react in this way, so that the nose cone remains undamaged. ;; : ",;'v

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 21 2 solche gesinterte Tantalpulverschicht von Hause aussuch a sintered tantalum powder layer from home Patentanspruch: porös ünä":ihr''Haftung^verfnÖgbri 'nicht' immer dasPatent claim: porous ünä " : your" liability "not always that beste ist. Entspredhetfd/einem eigenen älteren VorWanderfeldröhre, deren Verzögerungsleitung schlag ist deshalb "vorgesehen worden, die Tantal- und deren die Verzögerungsleitung tragenden 5 schicht in Form eines Tantalfilms kontrollierter Isolierstäbe an vorgegebenen Stellen mit einem Dicke durch Aufdampfen oder kathodisches Auf-Überzug aus Tantal enthaltendem Dämpfungs- stäuben aufzubringen. Hierdurch erhält man einen material versehen ist, dadurch gekenn- praktisch fehlstellenfreien Überzug, so daß die schädzeichnet, daß das Dämpfungsmaterial Tantal- liehen Einwirkungen des Elektronen- und/oder nitrid ist. io Ionenbeschusses wesentlich verringert werden konnte.best is. Corresponds to an older pre-wandering tube, whose delay line Schlag is therefore "provided, the tantalum and its 5 layer carrying the delay line in the form of a tantalum film is more controlled Insulating rods at predetermined points with a thickness by vapor deposition or cathodic coating to be applied from damping dusts containing tantalum. This gives you one material is provided, characterized by practically flawless coating, so that the damage that the damping material tantalum borrowed effects of the electron and / or is nitride. io ion bombardment could be significantly reduced. Der Erfindung ''}iegt die Aufgabe zugrunde, dieThe invention ''} is based on the object that Zers*täubüng4sg'e!3chwindigkeit des Überzüge- nochDecomposition 4 sg'e! 3speed of the coatings - still weiter zu verringern und dadurch die Lebensdauerto further reduce and thereby the service life der Wanderfeldröhre weiter zu verbessern. - ;; to further improve the traveling wave tube. - ;; Die Erfindung betrifft eine Wanderfeldröhre, deren 15 Ausgehend von einer Wanderfeldröhre der einVerzögerungsleitung und deren die Verzögerufigs- gangs erwähnten Art, wird diese Aufgabe dadurch leitung tragenden ISölierätäbÖ =an Vorgegebenen gelöst, daß das Dämpfungsmaterial Tantalnitrid ist. Stellen mit einem Überzug aus Tantal enthaltendem Die Natur der Erfindung und ihre verschiedenen Dämpfungsmaterial versehen ist. ' ' Vorteile werden an Hand der nachfolgenden ein-In der USA.-Patentschrift 2 820171 ist eine 20 gehenden Erläuterung und der Zeichnungen voll-Wanderfeldverstärkerröhre beschrieben, in der ein ständig dargelegt.The invention relates to a traveling wave tube whose 15 starting from a traveling wave tube of the one delay line and the type of delay mentioned above, this task becomes Line-carrying ISölierätäbÖ = solved at given that the damping material is tantalum nitride. Subjects with a coating of tantalum containing The nature of the invention and its various Damping material is provided. '' Advantages are based on the following one-in U.S. Patent 2,820171 is a full traveling-wave amplifier tube for an explanation and drawings described in the one set forth continuously. Streifen oder ein Überzug aus Kohleteilchen mit F i g. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene AnsichtStrips or a coating of coal particles with F i g. 1 is a partially cut-away view elektromagnetischen Wellen gekoppelt wird, die von einer Wanderfeidröhfe,'*bei der"däs Erfindungsprinzipelectromagnetic waves is coupled by a Wanderfeidröhfe, '* in the "däs invention principle Unstetigkeiten im Ausgangskreis der Verzögerungs- verwendet wird;Discontinuities in the output circuit of the delay is used; anordnung (typischerweise eine Wendel) der Röhre 25 F i g. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 der reflektiert werden. Dieser Überzug ist außerdem mit Fig. 1; -,.:-..·.. —■...■-■■:_
einer tragenden Stabanordnung gekoppelt, welche F i g. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der die Wendel in koaxialer Lage zum Elektronenstrahl Wendel und der Wendeltragfeariordnung der Wanderhält. Der Überzug, der an einem Ort der Röhre fel'drÖhre der Fig. 1; ::""- r r"
angeordnet wird, an welchem ein großer Teil der 30 --Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, bei der gewünschten Eingangssignalenergie in Form einer die'Wirkung des Elektronenbeschusses auf dieDämp-RaürnTadungswelle vorhanden ist, wird während der füng'seigenschäften' von Tantal-, "Tahtalhitrid- und Herstellung sehr sorgfältig angebracht, um Störungen Kohleschichten verglichen wird."
der Raumladungswellen klein zu halten und trotz- In F i g. 1 ist ein Wanderfeldröhrenaufbau 10 dardem die reflektierten elektromagnetischen Wellen 35 gestellt, dessen Zweck darin besteht, elektromagneauf der Wendel wirkungsvoll zu absorbieren. tische Wellen zu verstärken, die mit Hilfe eines Leider sind die Dämpfungseigenschaften solcher Eingangswellenleiters 11 zur Röhre übertragen wer-Uberzüge nicht konstant, sondern verschlechtern den, wie es durch den Tfeil dargestellt ist. 'Am entsich mit der Zeit. Die Hauptursache hierfür scheint gegengesetzten Ende der Einrichtung befindet sich die Wirkung des Elektronen- und Ionenbeschusses 40 ein Ausgangswelienleiter i2,;:iüm die verstärkten des Kohlestoffmaterials des dämpfenden Überzugs elektromagnetischen Wellen der Wanderfeldröhre zu zu sein. Man "nimmt 'dabei 'änv,' daß' düfcli deo'Elek- Entnehmen und sie zu ::eiheri'geeigneten Belastung tronenbeschuß absorbierter Wasserstoff aus der zu übertragen, wie es durch den anderen Pfeil ange-Kohlenstoffschicht freigesetzt wird und schließlich geben ist. Zwischen dem Eingangs- und dem Auszu^einer Verstaubung·5 dieser Schicht·^führt,··1 wobei 45 gängswellertle'itei''erstreckt 'SifclTfeine leitende Drahtaußerdem atomarer Sauerstoff aus' Von der Kath'odo "■? wendel 13, die die Mittelachse der Einrichtung umder Röhre freigesetzten Gasen durch die Dissoziation gibt. Durch ein Elektronenstrahlsystem 14 bekannter infolge Elektronenbeschuß freigesetzt wird und mit Art, welches eine Kathode 15, eine Strahlformieden Kohlenstoffatomen-des »Überzugs unter Bildung fungseJektrodelö-undeine-Beschleunigungsanodel? von Kohlenoxyd reagiert, das dann seinerseits wieder 50 enthält, wird ein Elektronenstrahl gebildet ;und auf unter dem Elektronenbeschuß dissoziiert usw. Die die Mittelachse geleitet. Der Elektronenstrahl wird dadurch unvermeidlich erzeugte Verschlechterung durch eine Sammelelektrode 18 gesammelt, die sich des" Überzugs-fütorschließlrctr-dazuVTiaß-d-re-Röhre Sü"'dem"Tiem-Elektronenstrahlsysteml4· gegenüberzu Eigenschwingungen neigt-und nicht mehr als liegenden Ende 13 befindet.
arrangement (typically a helix) of the tube 25 F i g. Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of reflecting. This coating is also shown in FIG. 1; - ,.: - .. · .. - ■ ... ■ - ■■: _
coupled to a supporting rod assembly, which FIG. Figure 3 is an enlarged view of a portion that holds the helix in coaxial position with the electron beam helix and the helix support arrangement of the wander. The coating, which at one location of the tube fel'drÖhre of Fig. 1; : "" - rr "
is arranged, on which a large part of the 30 --Fig. Figure 4 is a graph where the desired input signal energy is in the form of the 'effect of electron bombardment on the damping-roughness charge wave, while the five' properties 'of tantalum,' tahtal nitride and fabrication are very carefully applied to compare perturbations carbon layers . "
to keep the space charge waves small and despite- In F i g. 1, there is placed a traveling wave tube assembly 10 on which the reflected electromagnetic waves 35 are placed, the purpose of which is to efficiently absorb electromagnets on the coil. Unfortunately, the attenuation properties of such input waveguides 11 transmitted to the tube are not constant, but rather worsen, as shown by the arrow. 'Am evolved over time. The main reason for this seems to opposite end of the device there is the effect of electron and ion bombardment 40. Ausgangswelienleiter i2;: i üm the amplified the carbon material of the absorbing coating electromagnetic waves of the traveling wave tube to be. One "takes' thereby 'än v ,' that 'düfcli deo'Elek- removing and transferring them to :: rather i ' suitable load electron bombardment from the carbon layer, as it is released by the other arrow, and finally giving it Between the entrance and the exit ^ a dusting · 5 of this layer · ^ leads, ·· 1 whereby 45 commonswellertle'itei''stretched 'SifclTfeine conductive wire as well as atomic oxygen from' Von der Kath'odo "■? helix 13 which gives the central axis of the device around the tube gases released by dissociation. Is released by an electron beam system 14 as a result of electron bombardment and with the type, which a cathode 15, a beam shape of the carbon atoms - the "coating with the formation of a functional electrode and an acceleration anode?" reacts with carbon oxide, which in turn contains 50, an electron beam is formed ; and dissociated on under the electron bombardment, etc. Which guided the central axis. The electron beam is collected thereby inevitably generated deterioration by a collecting electrode 18, which tends to natural oscillations-and is not more than lying end 13 of the "coating-door-closing-door-to-VTiaß-d-re-tube" against the "Tiem electron beam system 14".
Verstärker brauchbar"ist'. ' "; """'' '~'~J^ ' " 55 ■'DeY'Elekftdäetfstfäli'rwifd in unmittelbarer NäheAmplifier useful "is '.'";"""'''~' ~ J ^ '" 55 ■'DeY'Elekftdäetfstfäli'rwifd in the immediate vicinity Das Problem der Stabilisierung der Dämpfungs- der leitenden ?Wendel' io'rtgeleitet, wobei eine eigenschaften eines dämpfenden Überzugs, der zur Wechselwirkung zwischen dem-·Elektronenstrahl und Vernichtung von reflektierenden Wellen in Wander- dem Feld einer elektromagnetischen Welle stattfindet, feldröhren geeignet ist, wurde nach der vorver- die sich auf der Wendel fortpflanzt. Wenn die Wendel öffentlichten französischen Patentschrift 1 035 378 60 eine Länge von vielen Wellenlängen bei der Betriebsdadurch zu lösen versucht, daß eine Tantalpulver- frequenz hat, ergibt die kummulative Wechselschicht auf die Wendel und den angrenzenden Teil wirkung zwischen dem Elektronenstrahl und dem der Traganordnung aufgesintert wurde. Man erreichte Feld der Wendel einen Energieübergang vom Strahl dadurch zwar Zerstäubungsgeschwindigkeiten, die auf das Feld der Welle, wodurch die Welle verstärkt nicht unbeachtlich geringer sind als die von Kohle, 65 wird.The problem of stabilizing the attenuation of the conductive ? Helical, where a property of a damping coating, which takes place for the interaction between the electron beam and the destruction of reflecting waves in the traveling field of an electromagnetic wave, is suitable for field tubes, was after the pre-rotated on the helix propagates. When the filament, published in French patent specification 1 035 378 60, tries to solve a length of many wavelengths in operation by having a tantalum powder frequency, the cumulative alternating layer on the filament and the adjoining partial effect between the electron beam and that of the support arrangement was sintered . In the field of the coil, an energy transfer from the beam was achieved by atomization speeds that were applied to the field of the wave, which means that the wave is not insignificantly lower than that of coal, 65 to a greater extent. im Hinblick aber auf eine möglichst hohe Lebens- Die Wendel 13 wird durch drei Tragestäbe 19However, with a view to the highest possible life The helix 13 is supported by three support rods 19 dauer ist auch hier diese Zerstäubungsgeschwindig- gehalten, die eingehender in F i g. 2 und 3 dargestelltThis atomization speed is maintained here as well, which is shown in more detail in FIG. 2 and 3 shown keit noch zu groß; vor allem deswegen, weil eine sind. Eine periodische magnetische Anordnung 20,still too great; mainly because there are. A periodic magnetic arrangement 20,
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