DE1129240B

DE1129240B - Magnetic bundling system for bundled guidance of the flow of electrons in a travel time tube, in particular traveling field tubes

Info

Publication number: DE1129240B
Application number: DES40943A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Veith; Paul Meyerer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-09-22
Filing date: 1954-09-22
Publication date: 1962-05-10
Also published as: FR1131008A; GB786988A; US2844750A; NL200488A

Description

nungsabfall pro Längeneinheit die überschüssigen magnetischen Kraftlinien des erweiterten Teils desvoltage drop per unit length the excess magnetic lines of force of the extended part of the

des Verlaufs der magnetischen Bündelungsfeldstärke 25 Führungsrohres an der Übergangsstelle möglichst parin Längsrichtung des Bündelungssystems entsteht, allel zur Achse des Bündelungssystems in das Füh-Durch die Maßnahme der Absetzung der Innenseite rungsrohr eintreten läßt.the course of the magnetic focusing field strength 25 guide tube at the transition point as parin as possible The longitudinal direction of the bundling system arises, allele to the axis of the bundling system in the Füh-Durch the measure of the deposition of the inside can occur approximately pipe.

des Führungsrohres kommt nämlich unter anderem Auf Grund dieser Überlegung besteht bei einemof the guide tube comes, among other things

in dem an die Übergangsstelle (vom erweiterten Teil magnetischen Bündelungssystem der eingangs erdes Führungsrohres zu dessen engem Teil) sich an- 30 wähnten Art die Erfindung darin, daß in dem erschließenden Abschnitt des engen Teiles des Füh- weiterten Teil des Führungsrohres zwischen der rungsrohres eine größere Feldstärkeerhöhung zu- Hohneiterkoppelstelle und der Übergangsstelle vom stände. erweiterten Teil des Führungsrohres zu dessen engemin the at the transition point (from the extended part of the magnetic bundling system of the input earth Guide tube to its narrow part) mentioned the invention in the fact that in the opening Section of the narrow part of the leading part of the guide tube between the Rungsrohres a greater increase in field strength to the Hohneiterkoppelstelle and the transition point from stands. extended part of the guide tube to its narrow

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, den Teil wenigstens eine einen magnetischen Neben-Verlauf der magnetischen Bündelungsfeldstärke inner- 35 Schluß zum Führungsrohr bildende ringförmige halb dieses Abschnitts des engen Teiles des Führungs- Scheibe aus magnetisch weichem Material solcher rohres zu korrigieren, vor allem auch eine einbruch- Dicke und solchen Durchmessers angeordnet ist, daß artige Abnahme der Bündelungsfeldstärke in diesem im sich anschließenden Abschnitt des engen Teiles Abschnitt zu vermeiden. Eine solche Abnahme würde des Führungsrohres das magnetische Bündelungsfeld bei einer Wanderfeldröhre eine Aufspaltung der 40 bereits im wesentlichen homogen oder hinsichtlich Elektronenströmung und damit eine unzulässige Er- seiner Stärke in Strömungsrichtung noch leicht anhöhung des auf die Verzögerungsleitung übergehenden steigend ist. Elektronenstromes zur Folge haben. Es ist bereits bekannt, zur Beeinflussung des Ver-The invention is based on the object of at least one magnetic secondary course the magnetic concentration field strength within 35 closing to the guide tube forming ring-shaped half of this section of the narrow part of the guide disc made of magnetically soft material such To correct the pipe, especially a break-in thickness and such a diameter is arranged that like decrease in the concentration field strength in this in the adjoining section of the narrow part Section to avoid. Such a decrease would reduce the magnetic field of the guide tube in the case of a traveling wave tube, a split of the 40 is already essentially homogeneous or with respect to Electron flow and thus an impermissible increase in strength in the direction of flow of the transition to the delay line is increasing. Electron flow result. It is already known to influence the

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man laufs der Bündelungsfeldlinien eines magnetischen nur dann im erweiterten und engen Teil des Füh- 45 Bündelungssystems an dessen strahlerzeugerseitigem rungsrohres die gleiche magnetische Feldstärke er- Ende eine weichmagnetische Ringscheibe quer zum warten darf, wenn die Übergangsstelle zwischen er- Elektronenstrahl vorzusehen, um dort die Achse des weitertem und engem Teil des Führungsrohres ganz magnetischen Bündelungsfeldes in etwa mit der bestimmten Bedingungen genügt. Dabei muß dann Strahlachse in Übereinstimmung bringen zu können, der magnetische Widerstand im Bereich der Über- 50 Von einer Beeinflussung der magnetischen Bündegangsstelle so gewählt werden, daß der im Bereich lungsfeldstärke im Sinne der Erfindung wird dabei der Übergangsstelle entstehende magnetische Span- jedoch kein Gebrauch gemacht.The invention is based on the knowledge that one runs along the bundling field lines of a magnetic field only then in the extended and narrow part of the guide 45 bundling system on its jet generator side tube the same magnetic field strength er end a soft magnetic ring disc across the is allowed to wait when the transition point between he electron beam to provide the axis of the there further and narrow part of the guide tube very magnetic focusing field roughly with the satisfies certain conditions. It must then be possible to bring the axis of the beam into agreement, the magnetic resistance in the area of the over 50 From an influence on the magnetic bundle entry point be chosen so that the field strength in the area within the meaning of the invention is thereby magnetic chip generated at the transition point, however, no use was made.

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Die erforderliche Verringerung des magnetischen Widerstandes läßt sich vorteilhaft dadurch bewerkstelligen, daß die ringförmige Scheibe eine unterschiedliche Dicke und/oder einen unterschiedlichen Außendurchmesser hat. Zusätzlich kann der Abstand der ringförmigen Scheibe von der Übergangsstelle vom erweiterten Teil des Führungsrohres zu dessen engem Teil veränderbar sein.The required reduction in magnetic resistance can advantageously be achieved by that the annular disc has a different thickness and / or a different Has outside diameter. In addition, the distance between the annular disc and the transition point be changeable from the extended part of the guide tube to its narrow part.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In ίοThe invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. In ίο

Fig. 1 ist ein magnetisches Bündelungssystem ohne die erfindungsgemäße weichmagnetische Scheibe schematisch veranschaulicht;Fig. 1 is a magnetic bundling system without the soft magnetic disk of the invention illustrated schematically;

Fig. 2 zeigt in einer Kurve den Feldstärkenverlauf im Inneren des Führungsrohres des Bündelungssystems der Fig. 1 im Vergleich zu dem durch die Erfindung angestrebten Verlauf der magnetischen Feldstärke; inFig. 2 shows a curve of the field strength profile inside the guide tube of the bundling system of Fig. 1 in comparison to the desired by the invention course of the magnetic Field strength; in

Fig. 3 ist der gewünschte Verlauf der magnetischen Kraftlinien an der Übergangsstelle des Bündelungssystems nach Fig. 1 veranschaulicht, währendFig. 3 is the desired course of the magnetic lines of force at the transition point of the bundling system illustrated according to Fig. 1, while

Fig. 4 schließlich ein erfindungsgemäßes Ausführungbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung wiedergibt.4 finally shows an exemplary embodiment according to the invention in its essentials for the invention Parts reproduced in a simplified representation.

In Fig. 1 ist mit 1, 2 und 3 das Führungsrohr des magnetischen Bündelungssystems bezeichnet, dessen enger Teil 1 über das ringscheibenförmige Ansatzstück 2 mit dem erweiterten Teil 3 in Verbindung steht. Die Erweiterung ist so groß, daß der Durchbruch 4 das Einführen des Eingangshohlleiters ermöglicht. Zwei ringscheibenförmige Stirnplatten 5 und 6 aus Weicheisen stellen die magnetische Verbindung zum Dauermagnetsystem her, welches, von einem rohrförmigen Dauermagnet oder einer Anzahl stabförmiger Magnete 7 und 8 gebildet wird.In Fig. 1, 1, 2 and 3 denotes the guide tube of the magnetic bundling system, whose narrow part 1 via the annular disc-shaped extension piece 2 with the enlarged part 3 in connection stands. The extension is so large that the opening 4 enables the introduction of the input waveguide. Two annular disc-shaped end plates 5 and 6 made of soft iron provide the magnetic connection to the permanent magnet system, which, from a tubular permanent magnet or a number bar-shaped magnets 7 and 8 is formed.

Der Feldstärkeverlauf, der sich durch ein solches Bündelungssystem im Inneren des Führungsrohres 1, 2 und 3 ergibt, entspricht im wesentlichen der strichpunktierten Kurve c in Fig. 2. Angestrebt ist jedoch ein Feldstärkeverlauf gemäß der ausgezogen dargestellten Kurve a. Zu diesem Zweck muß, wie dies in Fig. 3 daxgestellt ist, der magnetische Widerstand im Bereich der Übergangsstelle vom erweiterten Teil zum engen Teil des Fühlungsrohres so gewählt werden, daß der im Bereich der Übergangsstelle entstehende magnetische Spannungsabfall pro Längeneinheit, d. h. die magnetische Erregung, die überschüssigen magnetischen Kraftlinien des erweiterten Teiles des Führungsrohres an der Übergangsstelle möglichst parallel zur Achse des Bündelungssystems in das Führungsrohr eintreten läßt. Die magnetischen Kraftlinien sind durch die Pfeile 9 versinnbildlicht, während für die übrigen Teile die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 verwendet sind. The field strength curve that results from such a bundling system in the interior of the guide tube 1, 2 and 3 essentially corresponds to the dash-dotted curve c in FIG . For this purpose, as shown in Fig. 3, the magnetic resistance in the area of the transition point from the widened part to the narrow part of the sensing tube must be selected so that the magnetic voltage drop per unit length that occurs in the area of the transition point, ie the magnetic excitation, allows the excess magnetic lines of force of the widened part of the guide tube to enter the guide tube at the transition point as parallel as possible to the axis of the bundling system. The magnetic lines of force are symbolized by the arrows 9, while the same reference numerals as in FIG. 1 are used for the other parts.

Da schon die Schwankungen der Permeabilität des magnetischen Materials innerhalb der Toleranzgrenzen desselben genügen, um den magnetischen Widerstand mehr oder minder so zu verändern, daß die Feldstärke einen Verlauf hat, wie ihn die in Fig. 2 dargestellten Kurven b und c zeigen, muß der magnetische Widerstand im Bereich der Übergangsstelle variiert werden können. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft der magnetische Widerstand im Übergangsbereich absichtlich erheblich zu groß bemessen. Dadurch erhält man etwa einen Verlauf entsprechend der Kurve b in Fig. 2. Diesem magnetischen Widerstand wird nun mindestens ein weiterer magnetischer Widerstand parallel geschaltet, und zwar erfindungsgemäß derart, daß in dem erweiterten Teil des Führungsrohres zwischen der Hohlleiterkoppelstelle und der Übergangsstelle vom erweiterten Teil des Führungsrohr zu dessen engem Teil wenigstens eine einen magnetischen Nebenschluß zum Führungsrohr bildende ringförmige Scheibe aus magnetisch weichem Material solcher Dicke und solchen Durchmessers angeordnet ist, daß im sich anschließenden Abschnitt des engen Teiles des Führungsrohres das magnetische Bündelungsfeld bereits im wesentlichen homogen oder hinsichtlich seiner Stärke in Strömungsrichtung noch leicht ansteigend ist.Since the fluctuations in the permeability of the magnetic material within the tolerance limits of the same are sufficient to change the magnetic resistance more or less so that the field strength has a course as shown in curves b and c shown in FIG Resistance in the area of the transition point can be varied. For this purpose, the magnetic resistance in the transition area is advantageously made much too large on purpose. This gives a course corresponding to curve b in FIG Guide tube to its narrow part at least one annular disc forming a magnetic shunt to the guide tube made of magnetically soft material of such thickness and diameter is arranged that in the adjoining section of the narrow part of the guide tube the magnetic field is already substantially homogeneous or with regard to its strength in the direction of flow is still rising slightly.

Hierfür ist in Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Für gleiche Teile sind wiederum gleiche Bezugszahlen verwendet. Die zusätzliche ringförmige Scheibe aus magnetisch weichem Material ist mit 10 bezeichnet, deren Dicke mit b und ihr Außendurchmesser mit D. Zur stufenweisen Änderung des magnetischen Widerstandes können die Dicke b und/oder der Außendurchmesser D der Scheibe 10 unterschiedlich sein. Gegebenenfalls können auch mehrere Scheiben nebeneinander- oder konzentrisch ineinandergelegt werden, um die Dicke oder den Außendurchmesser stufenweise ändern zu können. Zur kontinuierlichen Variation des magnetischen Widerstandes kann der Abstand α durch geeignete Verstellvorrichtungen stetig verändert sein.An exemplary embodiment for this is illustrated in FIG. 4. The same reference numbers are again used for the same parts. The additional ring-shaped disk made of magnetically soft material is denoted by 10, its thickness with b and its outside diameter with D. To change the magnetic resistance step by step, the thickness b and / or the outside diameter D of the disk 10 can be different. If necessary, several disks can be placed next to one another or concentrically one inside the other in order to be able to change the thickness or the outer diameter in stages. For the continuous variation of the magnetic resistance, the distance α can be continuously changed by means of suitable adjustment devices.

Claims

Patent claims:

1. Magnetic bundling system for bundled guidance of the electron flow of a Time-of-flight tube, in particular traveling wave tube, by means of a essentially homogeneous magnetic field in which the electron flow in the area of their bundled Guiding of a tubular part made of magnetically soft material (guide tube) is enclosed, inside the magnetic focusing field from an outside of the Guide tube arranged permanent magnet system is generated, which one with the guide tube forms closed ferromagnetic circuit, and in which the guide tube of at least one Front side up to the rear of the perforations made in the guide tube for importing serve as a coupling waveguide, has a larger diameter (extended part of the guide tube) than the rest of the stepped part of the guide tube (narrow part of the guide tube), characterized in that in the enlarged part of the guide tube between the waveguide coupling point and the transition point from the widened part of the guide tube to its narrow part at least one magnetic shunt to the guide tube forming annular disc made of magnetic soft material of such thickness and diameter is arranged that in the subsequent Section of the narrow part of the guide tube, the magnetic focusing field is already substantially homogeneous or with respect to its strength is still slightly increasing in the direction of flow.

2. Magnetic bundling system according to claim 1, characterized in that the annular Disc a different thickness and /

or has a different outside diameter.

3. Magnetic bundling system according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the annular disc and the transition point from the enlarged part of the guide tube to a small extent of which is changeable.

Considered publications:

German Patent No. 893,990; French patent specification No. 1 060 368.

Older patents considered: German Patent No. 1098 625.

1 sheet of drawings