DE1059052B - Vorrichtung zur Frequenzeinstellung bei Reflexklystrons - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Frequenzeinstellung mit Temperaturkompensation und thermischer Frequenzstabilisierung bei Reflexklystrons. Eines der wichtigsten Probleme bei Reflexklystrons ist die oft sehr hohe Forderung nach Frequenzstabiiitat. Durch Abstandsänderungen der Gitter oder entsprechend geformter Blenden, die den Arbeitsraum begrenzen, wird die Frequenzstabilität von Reflexklystrons in Abhängigkeit von der Temperatur erheblich beeinträchtigt. Für viele Anwendungsgebiete der Reflexklystrons wird z. B. eine Frequenzstabilität von ± 10 kHz verlangt. Hat nun ein Klystron durch die Ausdehnung seiner Bauteile eine Frequenzstabilität von beispielsweise 100 kHz/Grad, so muß die Temperatur des Klystrons auf ± ¹Z₁₀ ⁰ genau eingehalten werden. Das bedeutet einen erheblichen apparativen Aufwand. Wenn man bedenkt, daß einer Frequenzänderung von etwa 10 kHz eine Abstandsänderung z. B. der beiden den Arbeitsraum begrenzenden Gitter in der Größenänderung von 10 μμ entspricht, so erkennt man leicht, welche Schwierigkeiten eine ausreichende Frequenzstabilisierung macht.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Frequenzeinstellung bei Reflexklystrons bekannt, die unter Verwendung einer mechanischen Grobeinstellung durch Verschieben eines auf ein hebelartiges Stellglied einwirkendes, gegen einen Festpunkt abgestütztes Längsglied und einer thermischen Feineinstellung, welche über dieses Längsglied auf den Verstellhebel einwirkt, arbeitet.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen einteiligen Einstellbolzen 7 aufweist, der als Längsglied verwendet wird und der an seinem einen Ende mit einem Gewinde versehen ist, durch einen den Einstellbolzen umschließenden hohlzylindrischen Kompensationsteil 5, der durch ein an seinem einen Ende angebrachtes Gewinde an der mit einem Gegengewinde versehenen, am Gehäuse starr befestigten Stütze 4 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und an dem durch ein an seinem anderen Ende angebrachtes Gewinde der an einem Ende mit einem Gewinde versehene Einstellbolzen 7 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, und durch ein dem hohlzylindrischen Kompensationsteil 5 benachbart angeordnetes, diesen vorzugsweise umschließendes Heizelement sowie durch ein hebelartiges Stellglied 16, das einerseits über einen deformierbaren, den Vakuumraum abschließenden Wandungsteil 17 mit einer frequenzbestimmenden Elektrode des Reflexklystrons verbunden und andererseits vorzugsweise über Gewinde am Einstellbolzen 7 verschiebbar gelagert ist.

An Hand einer in der Figur dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend die Erfindung sowie Einzelheiten Vorrichtung zur Frequenzeinstellung bei Reflexklystrons

Anmelder: Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. rer. nat. Wolfgang Stetter₁ München,
ist als Erfinder genannt worden

derselben näher erläutert. Der Elektrodenaufbau des Reflexklystrons 1 ist in der Figur nicht dargestellt. Er kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Die Wandung 2 soll dieses Reflexklystron umgeben. An der Wandung 2 ist zur Halterung der Frequenzeinsteil- und -Stabilisiereinrichtung ein z. B. bügeiförmig ausgebildeter Halterungsteil 3 starr befestigt. Mit diesem Halterungsteil 3 ist eine Stütze 4 starr verbunden. Ein als Hohlzylinder ausgebildeter Kompensationsteil 5 ist über die Gewinde' 6 in der Stütze 4 in axialer Richtung verschiebbar gehaltert. Innerhalb des Kompensationsteils 5 liegt der Verstellbolzen 7 und ist durch die Gewinde 8 im Kompensationsteil ebenfalls in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Am Kompensationsteil ist ferner noch ein Gewinde 9 für die Feststellmutter 10 angebracht. Außerdem ist auf dem Kompensationszylinder noch ein an seinen beiden Enden aufgebogenes Rohr 11 befestigt, das als Halterung für eine Heizspirale 12 dient. Der Einstellbolzen 7 ist noch mit einem weiteren Gewinde 13 versehen, das im Gegengewinde eines bügelartig ausgebildeten Verstellteils 14 läuft. Eine Feder 15 drückt das Stellglied 16 gegen den Verstellteil 14. Das Stellglied 16 ist einerseits mit der den Vakuumraum luftdicht verschließenden Membran 17 verbunden und erstreckt sich auf der anderen Seite dieser Membran in das Innere des Vakuumraumes. Dort steht es mit einer frequenzbestimmenden, nicht dargestellten Elektrode des Klystrons in Verbindung. Die Membran 17 bildet den Drehpunkt des Stellgliedes 16, so daß dieses als Hebel wirkt. Dadurch kann eine frequenzbestimmende Elektrode des Reflexklystrons, wie durch den Doppelpfeil 18 angedeutet, verstellt werden. Das Versteilglied ist noch mit einem Vierkant 19 versehen. Eine Haube 20 ver-

909 530/277

Claims (1)

1. schließt die gesamte Vorrichtung und dient gleichzeitig als Halterung für die Stromzuführungen 21 der Heizspirale 12.

   Die Frequenzeinstellung des Reflexklystrons erfolgt durch Verdrehen des Einstellbolzens 7 mittels des Vierkants 19. Durch die Schraubbewegung des Einstellbolzens 7 wird der Verstellteil 14 in Achsrichtung des Einstellbolzens verschoben, so daß durch die hebelartige Wirkung des Stellgliedes 16 eine frequenzbestimmende Elektrode verstellt und dadurch die Frequenz des Reflexklystrons geändert wird. Durch die Feder 15, die das Stellglied 16 gegen den Verstellteil 14 drückt, wird ein toter Gang vermieden.

   Berücksichtigt man zunächst den Kompensationsteil 5 nicht und' nimmt man an, daß der Einstellbolzen über das Gewinde 8 direkt an der Stütze 4, die man sich dann entsprechend zum Ende des Einstellbolzens hin verschoben denken muß, gelagert sei, so erkennt man, daß durch Erwärmen des Ein-Stellbolzens mittels der Heizspirale 12 infolge der dadurch bedingten Längenänderung des Einstellbolzens das Stellglied 16 verstellt wird. Diese Ausführungsform stellt die einfachste Art der thermischen Temperaturkompensation dar.

   Dadurch, daß man zwischen die Stütze 4 und die Lagerung des Einstellbolzens 7 durch das Gewinde 8 den Kompensationsteil 5 anbringt, erhält man die Möglichkeit einer groben mechanischen Vorkompensation. Diese tritt dadurch ein, daß man durch Drehung des Kompensationsteils 5 dessen für die thermische Kompensation wirksame Länge verändert. Durch diese Vorkompensation genügt zur Stabilisierung der Frequenz eine Temperaturänderung am Kompensationsteil von wenigen Graden. Zur Grobkompensation wird die Mutter 10 gelöst, der Kompensationsteil zur Erzielung der gewünschten Grobkompensation verdreht und danach die Mutter 10 wieder festgezogen. Zur Frequenzstabilisierung kann man z. B. so vorgehen, daß man an geeigneten Stellen des Klystrons die Temperatur mißt oder ein temperaturabhängiges Bauelement anbringt und in Abhängigkeit der so ermittelten Werte die Heizung der Heizspirale 12 steuert. Eine wesentlich genauere Frequenzstabilisierung erhält man aber, wenn man die Frequenzabweichung des Reflexklystrons z. B. in einer Brücke mißt und den Meßwert direkt zur Steuerung der Heizleistung der Heizspirale 12 verwendet. Infolge der Trägheit der Stabilisierungsvorrichtung wirken sich kurzzeitige Frequenzänderungen verhältnismäßig wenig aus, so daß man über lange Zeiträume eine sehr genau stabilisierte Frequenz erhält.

   Patentanspruch.-

   Vorrichtung zur Frequenzeinstellung bei Reflexklystrons unter Verwendung einer mechanischen Grobeinstellung durch Verschieben eines auf ein hebelartiges Stellglied einwirkenden, gegen einen Festpunkt abgestützten Längsgliedes und einer thermischen Feineinstellung, welche über dieses Längsglied auf den Verstellhebel einwirkt, gekennzeichnet durch einen einteiligen Einstellbolzen (7), der als Längsglied verwendet wird und der an seinem einen Ende mit einem Gewinde versehen ist, durch einen den Einstellbolzen umschließenden hohlzylindrischen Kompensationsteil (5), der durch ein an seinem einen Ende angebrachtes Gewinde an der mit einem Gegengewinde versehenen, am Gehäuse starr befestigten Stütze (4) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und an dem durch ein an seinem anderen Ende angebrachtes Gewinde der an seinem Ende mit einem Gewinde versehene Einstellbolzen (7) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, und durch ein dem hohlzylindrischen Kompensationsteil (5) benachbart angeordnetes, diesen vorzugsweise umschließendes Heizelement sowie durch ein hebelartiges Stellglied (16), das einerseits über einen deformierbaren, den Vakuumraum abschließenden Wandungsteil (17) mit einer frequenzbestimmenden Elektrode des Reflexklystrons verbunden und andererseits vorzugsweise über Gewinde am Einstellbolzen (7) verschiebbar gelagert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 807 957, 924 327;
   USA.-Patentschriften Nr. 2 454 306, 2 682 623.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 909 530/277 6.59