DE730106C - Magnetfeldroehre zur Erzeugung und zum Empfang von Ultrakurzwellen, insbesondere Zentimeterwellen - Google Patents

Description

• Magnetfeldröhre zur Erzeugung und zum Empfang von Ultrakurzwellen, insbesondere Zentimeterwellen Die Erfindung betrifft eine Röhre zur Erzeugung und zum Empfang kürzester elektrischer Wellen, insbesondere von Zentimeterwellen. Es ist bekannt, hierzu Röhren mit hohlzylindrischer Anode und Magnete mit koaxialen, hohlzylindrischen Polschuhen zu benutzen. Diesen Röhren haftet jedoch der Nachteil an, daß sie mit dem Streufeld eines hohlzylindrischen Magneten arbeiten, welcher auf die Röhre konzentrisch aufgeschoben wird. Diese Bauweise bedingt daher einen relativ hohen Aufwand an Mitteln zur Erzeugung des Magnetfeldes, der sich gerade bei sehr kurzen Wellen äußerst störend bemerkbar macht. Erfindungsgemäß kann eine wesentliche Verbesserung erzielt werden, wenn die Polschuhe des Magneten innerhalb des Entladungsraumes angeordnet werden. Inder Abbildung ist z. B. eine Ausführungsform der neuen Magnetfeldröhre dargestellt. h ist die Kathode, die z. B. nur zwischen Y und I' Elektronen aussendet. A ist die zylindrische Anode, die im Mittelstück aus einem dünnen Kupferrohre Cis besteht, «-elches an den beiden Enden mit einschmelzbaren und magnetisierbaren, z. B. ferromaaghetischen Legierungen verbunden ist die durch Glaskappen vakuumdicht verschlossen werden. Die Glaskappen tragen gleichzeitig die vakuumdichte Heizfadeneinführung. Anode und Kathode bilden zusammen ein konzentrisches Rohrresonanzsvstem, welches auf die betreffende Welle in der Grund- oder einer Oberschwingung abgestimmt ist. Die Anodenteilstücke A sind gleichzeitig zu ringförmigen Polschuhen YS ausgebildet, die bis auf einen Luftspalt A einander genähert werden. Unmittelbar auf diese Anodenteile, die also auch die Gefäßwand darstellen, kann die Erregerwicklung eines Elektromagneten .11 oder auch ein Dauermagnet aufgesetzt werden. In dein Luftspalt .b entstellt ein starkes ringförmiges Magnetfeld. Die J#lektronen, die von der Kathode K austreten, durchfliegen zunächst vorwiegend@ein elektrisches Feld, in welchem sie sehr stark beschleunigt werden, und geraten erst kurz vor der Anode A in ein starkes 1-Tagnetfeld, welches ihre Bahn krümmt. Zur Schwingungserzeugung müssen magnetisches und elektrisches Feld so eingestellt werden, daß die Dicke b des ringförmigen Polsrhulies :1'.S' gleich dem Durchmesser des kreisförinigen Teils der Elektronenbahn wird. Das ist stets leicht zu erreichen. Es ist nur angenähert die Beziehung 1I = magnetische Feldstärke in Gauss, zu erfüllen.
• Die Vorteile dieses Magnetfeldröhrensenders bestehen darin: i. daß beliebig große Anodendurchmesser benutzt werden können, da die Laufzeit der Elektronen vom Austritt aus der Kathode bis zum Eintritt in das ringförmige Magnetfeld nicht mehr interessiert. Maßgebend ist lediglich die Geschwindigkeit des Elektrons ini Augenblick des Eintritts in das Ringmagnetfeld. Da diese Geschwindigkeit außerordentlich hoch gewählt werden kann (hohe statische Anodenspannung), können sehr kurze Wellen erzeugt werden, und zwar wegen der großen Anodendurchmesser mit sehr großen Leistungen; 2. durch die Ausbildung der Röhre als Rohrresonanzsysteiii werden die Strahlungsverluste außerordentlich klein; 3. da die Elektronen niemals mehr auf die Kathode zurückgefangen können, fällt die sogenannte Rückheizung gänzlich weg; Die Anordnung eines Ringmagnetfeldes sichert eine vollständige Ausnutzung des magnetischen Luftspaltes.
• Die Anordnung kann auch so betroffen werden, daß die, Elektronen durch eine besondere heschleunigungselektrode, z. B. ein konzentrisches Gitter, welches auf Anodenpotential liegt, in den feldfreien Anodengitterrauni, bzw. in den Luftspalt ö, hineingeschossen werden. In diesem Falle müßte der Schwingkreis als konzentrisches Rohrresonanzsystem, bestelend aus Anode und Gitter, gebildet werden.
• ach den Untersuchungen des Erfinders tritt eine Schwingungsanfachung nur ein, wenn das elektrische und magnetische Feld in dein Ringluftspalt nicht genau senkrecht zueinander stehen. Diesem Umstand kann erfiildungsgeiniiß in verschiedener Weise Rechnung getragen werden. Ein bewährtes Mittel besteht z. B. darin, durch ein zusätzliches elektrisches .Feld, welches in Richtung der magnetischen Kraftlinien verläuft, zusammen mit dein Hauptfeld ein resultierendes elektrisches Feld zu erzeugen, welches mit dein Magnetfeld einen Winkel von nun nicht mehr ganz go= bildet. Dazu können z. B. die beiden inneren Polschuhe N.5' benutzt werden. Diese wären dann nur gleichpotentialmäßig von der" Anode A zu isolieren und untereinander auf das gewünschte verschiedene Potential zu ])ringen. Man kann aber auch auf die inneren Polschuhe N.@ isolierte Steuerelektroden aufsitzen. Es ist klar, daß sowohl eine magnetische Zusatzwicklung als auch die elektri-,clien Zusatzelektroden zu einer Hervorragenden Steuerung (iAIodelung) der Schwingungen benutzt werden können.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Magnetfeldröhre zum Senden und zum Empfang von Ultrakurzwellen, insbesondere von Zentimeterwellen, enthaltend eine holilzylindrisclie Anode und einen Elektro- oder Dauermagneten mit hohlzylindrischen, der Anode koaxialen Polschuhen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode so gestaltet ist, daß sie gleichzeitig die zylindrischen Polschuhe des Magneten bildet, welche innerhalb des Vakuulns liegen und einen hohlzylindrischen magnetischen Luftspalt umschließen, und die zum Teil die Vakuumgefäßwand darstellen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein konzentrisch um die Kathode liegendes Beschleunigungsgitter zusammen mit -der konzentrischen Anode ein Rohrresonanzsystem bildet, welches auf die zu erzeugende Frequenz in der Grund- oder einer Oberwelle abgestillinit ist.