DE846706C - Vorrichtung zum Erzeugen oder Verstaerken ultrahochfrequenter Schwingungen unter Verwendung einer Laufzeitroehre - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 18. AUGUST 1952

X 2483 VIII a Ji a'

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung unter Verwendung einer Laufzeitrohre, in der ein Elektronenbündel erzeugt wird, bei dem die Geschwindigkeit der Elektronen im Bündel von einer Steuerschwingung gesteuert wird, worauf die Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen umgewandelt werden und wobei dem in der Intensität geänderten Bündel eine Ausgangsspannung entnommen werden kann. Eine solche Vorrichtung ist insbesondere zur Erzeugung, Verstärkung und/oder Modulation elektrischer Ultrahochfrequenzschwingungen geeignet.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art erfolgt die Geschwindigkeitssteuerung dadurch, daß die Elektronen durch einen scharf begrenzten Steuerraum hindurchgeführt werden, in dem sich eine oder mehrere Elektroden befinden, denen eine Steuerschwingung zugeführt wird. Infolge der Steuerschwingung wird das Potential im Steuerraum abwechselnd höher und niedriger als die an den Grenzen des Steuerraums auftretenden Potentiale, was zur Folge hat, daß die in den Steuerraum hineintretenden Elektronen während der Halbperiode der Steuerschwingungen, in der das Potential im Steuerraum höher als das Potential an der betreffenden Grenze des Steuerraums ist, verzögert werden, während die Elektronen, die während der Halbperiode der Steuerschwingung in den Steuerraum hineintreten, in der das Potential im Steuerraum niedriger als das Grenzpotential ist, beschleunigt werden. Die mittlere Geschwindigkeit der Elektronen

wird dabei im Zusammenhang mit der Länge des Steuerraums derart gewählt, daß jedes durch diesen Raum hindurchgehende Elektron beim Hineintreten und Verlassen des Steuerraums auf die gleiche Weise beeinflußt wird, so daß das Elektronenbündel, nachdem es den Steuerraum verlassen hat, beschleunigte und verzögerte Elektronen enthält.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Umwandlung der Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen mittels einer Bremsfeldelektrode erfolgen zu lassen, welche die Bewegungsrichtung von wenigstens einem Teil der Elektronen umkehrt und von den übrigen Elektronen getroffen wird. Bei einer geeigneten Wahl der Intensität des Bremsfeldes kann erzielt werden, daß ausschließlich die im Steuerraum beschleunigten Elektronen die Bremsfeldelektrode treffen, während die im Steuerraum verzögerten Elektronen, deren Geschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, im Bremsfeld ihre Beweao gungsrichtung umkehren und von einer der den Steuerraum begrenzenden Elektroden aufgefangen werden. Auf diese Weise entsteht eine Trennung der verzögerten und beschleunigten Elektronen, wobei ausschließlich den im Steuerraum beschleunigten Elektronen Energie entnommen wird und die übrigen Elektronen unnütz verlorengehen. Bei einer größeren Intensität des Bremsfeldes wird die Bewegungsrichtung nahezu sämtlicher Elektronen vor ihrem Aufprall auf die Bremsfeldelektrode umgekehrt und wird die Um-Wandlung der Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen dadurch erhalten, daß in dem das Bremsfeld verlassenden Elektronenstrom die im Steuerraum beschleunigten Elektronen, die tiefer in das Bremsfeld hineindringen, von den verzögerten Elektronen überholt sind. Eine scharf definierte Umwandlung der Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen wird dabei aber nicht erhalten, so daß auch die Nutzwirkung einer solchen Vorrichtung nicht groß sein kann.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Umwandlung von Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen mittels einer durchbohrten Bremsfeldelektrode, welche eine solche Lage und eine solche Spannung gegenüber dem Steuerelektrodensystem hat, daß die Bewegungsrichtung der Elektronen, deren Geschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Wertes Hegt, bei der Umwandlung von Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen umgekehrt wird, so daß diese Elektronen zum zweiten Male durch das Steuerelektrodensystem hindurchgehen und dabei eine Herabsetzung der Dämpfung eines mit diesem System verbundenen Kreises bewirken, während die schnelleren Elektronen, welche durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode hindurchgehen, ihre Energie an einen Ausgangskreis abgeben.

In dieser Beziehung sei erwähnt, daß bereits die Verwendung einer nicht durchbohrten Bremsfeldelektrode vorgeschlagen worden ist, die während der Umwandlung von Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen die Bewegungsrichtung von durch ein Steuerelektrodensystem in der Geschwindigkeit geänderten Elektronen umkehrt, derart, daß die Elektronen zum zweiten Male durch das Steuerelektrodensystem hindurchgehen und in diesem Elektrodensystem eine Schwingung induzieren.

Die Vorzüge der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der mittels einer durchbohrten Bremsfeldelektrode eine Trennung der im Steuerraum beschleunigten und verzögerten Elektronen erfolgt und ausschließlich die verzögerten Elektronen zum zweiten Male durch das Steuerelektrodensystem hindurchgehen, wird im folgenden an Hand der Figuren der Zeichnung, in der einige Ausführungsformen einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt sind, erläutert. In den Figuren sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugzeichen versehen.

Fig. ι zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die zur Erzeugung von Ultrahochfrequenzschwingungen dient. Diese Vorrichtung enthält eine Entladungsröhre I, in der ein Elektronenbündel erzeugt wird. Das Elektrodensystem zur Erzeugung des Elektronenbündels umfaßt eine von einem Glühdraht indirekt geheizte, vorzugsweise geerdete Kathode 2, eine Beschleunigungselektrode 3, die eine gleichbleibende positive Spannung (+) in bezug auf die Kathode 2 hat, und eine Elektrode 4, deren Zweck näher auseinandergesetzt wird und deren Potential etwa dem der Kathode entspricht.

Weiter enthält die Röhre 1 ein Steuerelektrodensystem, das aus einer Steuerelektrode 5 und zwei den g₀ Steuerraum scharf begrenzenden Begrenzungselektroden 6 und 7 besteht; sämtliche Elektroden haben eine höhere positive Gleichspannung (++) in bezug auf die Kathode 2 als die Beschleunigungselektrode 3. Die Elektrode 5 ist mit einem Ende eines Schwingungskreises 8 verbunden, dessen anderes Ende mit den Begrenzungselektroden 6 und 7 und mittels eines Kondensators 9, der für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises 8 einen Kurzschluß bildet, mit der Kathode 2 verbunden ist. Der Schwingungskreis 8 ist auf die Frequenz der zu erzeugenden Schwingungen abgestimmt.

Auf der von der Kathode 2 abgewendeten Seite des Steuerraumes ist eine durchbohrte Bremsfeldelektrode 10 angeordnet. Dieser Elektrode wird eine kleine, in bezug auf die Kathode negative Spannung zugeführt, die derart gewählt ist, daß das Potential im Mittelpunkt der öffnung der Elektrode 10 höchstens dem Kathodenpotential entspricht. Bei dieser Wahl des Spannungsgefälles (Bremsfeldes) zwischen der Bremsfeldelektrode 10 und der benachbarten Elektrode 7 des Steuerelektrodensystems werden die Elektronen, deren Geschwindigkeit niedriger als der mittlere von der den Elektroden 5, 6 und 7 in bezug auf die Kathode zugeführten Gleichspannung bedingte Wert ist, nicht auf die Elektrode 10 auftreffen und ihre Bewegungsrichtung in der Nähe der Bremsfeldelektrode 10 umkehren. Die Elektronen, deren Geschwindigkeit größer als der Mittelwert ist, gehen durch die öffnung in der Bremsfeldelektrode 10 hindurch und treffen auf eine Fangelektrode 11 auf, die eine positive Spannung in bezug auf die Kathode hat, welche vorzugsweise der Spannung der Elektroden 5, 6 und 7 in bezug auf die Kathode entspricht. Die Fangelektrode 11 ist mit inem Ende einer Impedanz in der dargestellten Ausührungsform eines auf die Frequenz der zu erzeugen-

den Schwingungen abgestimmten Schwingungskreises 12 verbunden, deren anderes Ende über einen Kondensator 13 für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises 12 mit der Kathode verbunden ist. Kin Kondensator 14 dient zur Ultrahochfrequenzerdung der durchbohrten Bremsfeldelektrode 10.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung läßt sich wie folgt erklären, wobei angenommen wird, daß im Kreis 8 Schwingungen auftreten, im folgenden Steuerschwingungen genannt, deren Frequenz wenigstens nahezu mit der Eigenfrequenz des Kreises (S übereinstimmt. In diesem Fall herrscht im Steuerraum zwischen der Steuerelektrode 5 einerseits und den Begrenzungselektroden 6 und 7 andererseits ein elektrisches Wechselfeld, wodurch die Geschwindigkeit der durch den Steuerraum hindurchgehenden Elektronen beeinflußt wird.

Durch eine geeignete Wahl der mittleren Geschwindigkeit, mit der die Elektronen in den Steuerraum hineintreten, und der Länge der Steuerelektrode 5 läßt sich erzielen, daß die Elektronen in einer solchen Zeit durch den Steuerraum hindurchgehen, daß sie von den beiden genannten Wechselfeldern je nach dem Zeitpunkt, in dem die Elektronen den Steuerraum erreichen, beschleunigt oder verzögert werden. Das den Steuerraum verlassende Elektronenbündel weist dann eine Geschwindigkeitsmodulation auf. Bei der in der Figur dargestellten Form der Steuerelektrode 5 wird eine möglichst große Geschwindigkeitsmodulation erhalten, wenn die Laufzeit der Elektronen im Steuerraum mit einer halben Periode oder mit einer ungeraden Anzahl von Halbperioden der im Kreis 8 auftretenden Steuerschwingungen übereinstimmt.

Die in der Geschwindigkeit geänderten, aus dem Steuerraum heraustretenden Elektronen gelangen in das von der Elektrode 10 erzeugte Bremsfeld, das die Bewegungsrichtung der im Steuerraum verzögerten Elektronen, deren Geschwindigkeit unterhalb der mittleren Elektronengeschwindigkeit liegt, umkehrt, während die Bewegungsrichtung der von den beiden Wechselfeldern im Steuerraum beschleunigten Elektronen unverändert bleibt. Die letztgenannten Elektronen gehen durch die öffnung in der Elektrode 10 hindurch und treffen auf die mit dem Schwingungskreis 12 verbundene Elektrode 11 auf. Die Bremsfeldelektrode 10 führt somit eine Trennung der im Steuerraum verzögerten und beschleunigten Elektronen herbei, wobei das das Bremsfeld verlassende Elektronenbündel in zwei Teile geteilt wird, in denen aufeinanderfolgende Verdichtungen (Elektronengruppen) '. und Elektronenverdünnungen auftreten, mit anderen Worten, die Geschwindigkeitsänderungen des Elek- | tronenbündels sind vom Bremsfeld in Intensitätsänderungen umgewandelt worden.

Der in der Intensität modulierte Teil des Elektronenbündels, der das Bremsfeld auf der der Kathode zugewendeten Seite verläßt, geht zum zweiten Male durch den Steuerraum hindurch,aber jetzt in entgegengesetzter Richtung, und erreicht dann das zwischen der Begrenzungselektrode 6 und der Elektrode 4 herrschende Bremsfeld, das nahezu die gleiche Intensität wie das Bremsfeld der durchbohrten Bremsfeldelektrode 10 hat. Bei richtiger Wahl des Abstandes von der durchbohrten Bremsfeldelektrode 10 zu der Mitte des Steuerelektrodensystems läßt sich erzielen, daß die Elektronen der Elektronengruppen, wenn sie zum zweiten Male durch das Steuerelektrodensystem hindurchgehen, Energie abgeben. Die Geschwindigkeit der im Steuerraum verzögerten Elektronen nimmt infolgedessen noch mehr ab, so daß die an der Begrenzungselektrode 6 den Steuerraum verlassenden und in- das Bremsfeld der Elektrode 4 gelangenden Elektronengruppen diese Elektrode nicht erreichen und ihre Bewegungsrichtung umkehren. Die Elektronengruppen durchlaufen dann das Steuerelektrodensystem zum dritten Male, gelangen wieder in das von der durchbohrten Elektrode 10 herbeigeführte Bremsfeld usw.

Auf diese Weise führen die im Steuerraum verzögerten Elektronen eine schwingende Bewegung in

J der Achsenrichtung der Steuerelektrode 5 aus, wobei die zum zweiten bzw. dritten Male usw. durch die Steuerelektrode hindurchgehenden Elektronengruppen

: dem mit dieser Elektrode verbundenen Schwingungskreis 8 Energie abgeben und auf diese Weise im be- treffenden Kreis eine Schwingung induzieren. Die im Kreise induzierte Schwingung bewirkt nun eine Geschwindigkeitssteuerung der Elektronen im Elektronenbündel, wie oben geschildert, wodurch somit im Kreis 8 sich selbst unterhaltende Schwingungen

J erzeugt werden können.

', Zu dem Zweck, eine möglichst große Nutzwirkung der an der Bremsfeldelektrode 10 ihre Richtung umkehrenden Elektronen zu halten, ist es erwünscht, daß die zwischen der durchbohrten Bremsfeldelektrode und der benachbarten Elektrode 7 des Steuerelektrodensystems angelegte Spannung im Zusammenhang mit dem Abstand zwischen der Mitte des Steuerelektrodensystems und der Bremsfeldelektrode 10 derart gewählt wird, daß die Elektronen den Abstand von der Mitte der Elektrode 5 an nach der Elektrode 10 und zurück in einer Zeit zurücklegen, die der Schwingungszeit oder einem Vielfachen der Schwingungszeit des mit den Elektroden 5, 6 und 7 verbundenen Schwingungskreises 8 entspricht. Ähnliches gilt für den Abstand zwischen der Mitte der Elektrode 5 und der Bremsfeldelektrode 4. In diesem Fall werden die von der Kathode ausgesandten, im Steuerraum verzögerten Elektronen, die an der Elektrode 10 und darauf an der Elektrode 4 usw. ihre Richtung umkehren, jeweils beim Durchlaufen des Steuerraums von den in diesem Raum herrschenden Wechselfeldern verzögert, was eine möglichst große Energieabgabe der betreffenden Elektronen zur Folge hat.

Weil den im Steuerraum schwingenden Elektronen Energie entnommen wird, nimmt die Geschwindigkeit der Elektronen stetig ab, wodurch die Zeit, in der die Elektronen den im Steuerraum liegenden Teil des Weges, den die Elektronen während einer Elektronenschwingung durchlaufen, zurücklegen, immer zunimmt; weil aber die Elektronen immer weniger tief in die Bremsfelder beidseitig des Steuerelektrodensystems hineindringen und somit dieser Teil der während einer Schwingung zurückzulegenden Strecke abnimmt, bleibt die Schwingungszeit der Schwingungen nahezu konstant.

Infolge der kleinen seitlichen Austrittsgeschwindigkeiten an der Kathode und auch infolge des gegenseitigen Abstoßens der Elektronen im Bündel werden die Elektronen, nachdem sie eine oder mehrere Schwingungen ausgeführt haben, auf eine Elektrode des Steuerelektrodensystems und vorzugsweise auf eine Begrenzungselektrode auftreffen.

Um die Nutzwirkung der Vorrichtung zu vergrößern ist es erwünscht, daß die mittlere Anzahl der von den ίο Elektronen ausgeführten Schwingungen vor ihrem Aufprall auf eine Elektrode des Steuerelektrodensystems und vorzugsweise auf eine Begrenzungselektrode 6 oder 7 möglichst groß ist. Es kann dazu ein gemäß der Achsenrichtung der Steuerelektrode 5 gerichtetes Magnetfeld verwendet werden, das mittels einer oder mehrerer Spulen oder mittels eines oder mehrerer Dauermagneten erzeugt werden kann und die Elektronen zu einem Bündel vereinigt.

Der in der Intensität modulierte Teil des Elektronenbündeis, der die im Steuerraum beschleunigten Elektronen enthält, wandert durch die öffnung in der Bremsfeldelektrode 10 zur Fangelektrode 11 und verursacht eine Spannung über den Schwingungskreis 12 im Ausgangskreis dieser Elektrode; diesem Kreis kann Energie entzogen werden. Die Nutzwirkung der von den im Steuerraum beschleunigten Elektronen abgegebenen Energie ist am größten, wenn der Abstand zwischen der durchbohrten Bremsfeldelektrode 10 und der Fangelektrode 11 im Zusammenhang mit der Spannung zwischen diesen Elektroden derart gewählt ist, daß die Elektronen diese Strecke in einer Zeit zurücklegen, die eine halbe Schwingungszeit oder eine ungerade Anzahl von halben Schwingungszeiten der Steuerschwingung beträgt.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltung, bei der ausschließlich die im Steuerraum verzögerten Elektronen die Schwingungen im Kreis 8 unterhalten und die im Steuerraum beschleunigten Elektronen ihre Energie einem Kreis 12 abgeben, wird gegenüber der eingangs erwähnten, bereits früher vorgeschlagenen Vorrichtung der Vorteil erhalten, daß die erreichbare Nutzwirkung bedeutend größer ist.

Es wird ja bei der älteren Vorrichtung sowohl die Bewegungsrichtung der im Steuerraum verzögerten Elektronen als auch die Bewegungsrichtung der im Steuerraum beschleunigten Elektronen von einer Bremsfeldelektrode umgekehrt. Es ist dabei nicht möglich, den Abstand zwischen der Mitte des Steuerelektrode nsy stems und der die Bewegungsrichtung umkehrenden Bremsfeldelektrode derart zu wählen, daß sowohl die verzögerten als auch die beschleunigten Elektronen jeweils, wenn sie zum zweiten, dritten Male usw. durch den Steuerraum hindurchgehen, Energie abgeben. Die verzögerten Elektronen werden nämlich beim Durchlaufen des Steuerraums zum zweiten, dritten Male usw. Energie ergeben, wenn sie die Mitte des Steuerraums zum zweiten Male nach einer Zeit durchsetzen, die der Schwingungszeit der Steuerschwingung oder einem Vielfachen davon entspricht; die beschleunigten Elektronen werden aber bei einer solchen Bemessung des betreffenden Abstandes keine Energie abgeben, wenn sie zum zweiten Male hindurchgehen. Dazu ist erforderlich, daß die umkehrenden Elektronen die Mitte des Steuerraums zum zweiten Male nach einer Zeit durchsetzen, die eine halbe Schwingungszeit oder eine ungerade Anzahl von halben Schwingungszeiten beträgt.

Wenn angenommen wird, daß im Bremsfeld sämtliche Geschwindigkeitsänderungen durch Überholung der beschleunigten Elektronen von den verzögerten Elektronen vollständig in Intensitätsänderungen umgewandelt worden sind und somit die zum zweiten Male durch das Elektrodensystem hindurchgehenden Elektronengruppen aus verzögerten und beschleunigten Elektronen zusammengesetzt sind, so wird von diesen Elektronengruppen, wenn sie zum zweiten Male hindurchgehen, nur Energie abgegeben, falls die Elektronen aus diesen Gruppen das Steuerelektrodensystem zum zweiten Male nach einer Zeit durchlaufen, die ^r'/₄, '^J/₄ usw. der Schwingungszeit beträgt, wobei der Augenblick, in dem die Elektronen aus den Gruppen zum ersten Male durch die Mitte des Steuerraums gehen, durch den Augenblick bedingt wird, in dem zwischen den beim Hineintreten verzögerten und beschleunigten Elektronen liegende Elektronen durch die Mitte gehen.

Bei der älteren Vorrichtung muß folglich ein Kompromiß getroffen werden, um eine möglichst große Nutzwirkung zu erhalten. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Trennung der verzögerten und beschleunigten Elektronen erfolgt, ist hingegen von einem Kompromiß keine Rede, und es kann die Vorrichtung derart bemessen werden, daß sowohl die verzögerten als auch die beschleunigten Elektronen ihre Bewegungsenergie in elektrische Energie umsetzen, wodurch eine beträchtlich größere Nutzwirkung erhalten wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist der Schwingungskreis 12, der als Ausgangskreis verwendet werden kann, nur mittels Elektronen mit dem Schwingungskreis 8, in dem Schwingungen erzeugt werden, gekoppelt. Gewünschtenfalls kann der Kreis 12 induktiv oder kapazitiv oder auf irgendeine andere Weise mit dem Kreis 8 gekoppelt werden. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Kopplung derart erfolgt, daß die in den beiden Schwingungskreisen auftretenden Schwingungen einander unterstützen.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die im wesentlichen mit der Vorrichtung nach Fig. ι übereinstimmt. Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 ist die Elektrode 3 weggelassen, und es dient die Elektrode 6, die den Steuerraum begrenzt, gleichzeitig als Anode zur Erzeugung des Elektronenbündels. Ferner sind die Kreise 8 und 12 zu einem einzigen Schwingungskreis 15 zusammengezogen, der zwischen die Steuerelektrode 5 und die Elektrode 10 geschaltet ist und in dem auf die bereits beschriebene Art und Weise Schwingungen erzeugt werden und dem Schwingungen entnommen werden können.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der im Gegensatz zur Fig. 1 zwei Steuerelektroden 5_a und $_b in dem von den Elektroden 6 und 7 begrenzten Steuerraum untergebracht sind. Die Steuerelektroden 5„ und 5₆ sind unterschiedlich mit den Enden eines Schwingungskreises 16 verbunden, dessen elektrische Mitte mit den Begrenzungselektroden 6 und 7 und für

Schwingungen mit der Frequenz des Kreises 16 über den Kondensator 9 mit der Kathode verbunden ist. Den Steuerelektroden 5„ und 5₆ und den Begrenzungsclektroden 6 und 7 wird eine in bezug auf die Kathode hohe positive Spannung zugeführt. Im Ausgangskreis der IClektrode 11 ist ein Schwingungskreis 12 angeordnet, dem Energie entnommen werden kann.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. ■; ist die gleiche wie jene der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung. Vorzugsweise wird bei dieser Ausführungsform die mittlere Geschwindigkeit, mit der die Elektronen in das Steuerelekt-rodensystem hineintreten., im Zusammenhang mit der Länge der Steuerelektroden 5„ und 5(, in axialer Richtung derart gewählt, daß die Elektronen jede Steuerelektrode in einer Zeit durchlaufen, die mit der halben Schwingungszeit des Schwingungskreises 12 übereinstimmt. Weil zwei Steuerelektroden verwendet werden, erhält man die größte Nutzwirkung, wenn der Abstand zwischen der Mitte des Steuerelektrodensystems und der durchbohrten Bremsfeldelektrode 10 im Zusammenhang mit der Spannung zwischen den Elektroden 10 und der benachbarten Elektrode des Steuerelektrodensystems derart gewählt wird, daß die Elektronen durch die Mitte des Steuerelektrodensystems zum zweiten Male nach einer Zeit hindurchgehen, die eine halbe Schwingungszeit oder eine ungerade Anzahl von halben Schwingungszeiten der Schwingungen im Kreise 16 beträgt. In diesem Fall werden die an den Elektroden 10 und 4 zurückkehrenden Elektronen jeweils, wenn sie zum zweiten, dritten Male usw. durch den Steuerraum hindurchgehen, Energie abgeben.

Gewünschtenfalls kann der Kreis 12 wieder induktiv oder auf irgendeine andere Weise mit dem Kreis 16 gekoppelt werden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der mit den Steuerelektroden verbundene Kreis 16 gleichzeitig in den Ausgangskreis der Elektrode 11 aufgenommen, und zwar derart, daß die im Kreis 16 auftretenden Schwingungen nicht nur von den im Steuerraum verzögerten Elektronen, sondern außerdem von den im Steuerraum beschleunigten, auf die Elektrode 11 aufprallenden Elektronen unterhalten werden. Zu diesem Zweck ist die Elektrode 11 mit dem mit der Steuerelektrode 5,, verbundenen Ende des Kreises 16 verbunden, wodurch erzielt wird, daß ein durch die Mitte des Steuerelektrodensystems gehendes Elektron, das nach einer ganzen Schwingungszeit der Schwingungen im Kreise 16 oder einem ganzen Vielfachen davon auf die Elektrode 11 auftrifft, den Kreis 16 auf die gleiche Art und Weise beeinflußt.

Eine vereinfachte Ausführungsform der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ist in Fig. 5 abgebildet. Die Vereinfachung besteht darin, daß die Begrenzungselektroden 6 und 7 weggelassen und die zylindrischen Elektroden 5„ und 5₆ in der Vorrichtung nach Fig. 5 durch scheibenförmige Elektroden 5/ und 5&' mit einer in der Bewegungsrichtung der Elektronen vernachlässigbaren Abmessung ersetzt worden sind. Der Abstand von diesen scheibenförmigen Elektroden bis zu den Bremsfeldelektroden 10 und 4 entspricht dem Abstand von der Mitte der zylindrischen Elektroden 5,, und g,, in Fig. 4 bis zu den Bremsfeldelektroden. Die ^: Wirkungsweise der vereinfachten Vorrichtung entspricht jener der Vorrichtung nach Fig. 4 mit dem Unterschied, daß die Beschleunigung und die Verzögerung der Elektronen mittels der den Elektroden 5„' und 5i/ zugeführten Steuerschwingung nicht beim Eintritt in einen von Elektroden begrenzten Steuerraum, sondern ausschließlich unter dem Einfluß des zwischen den Elektroden 5_a und 5_& herrschenden Wechselfeldes erfolgt, und daß während der Zeit, in der die Elektronen die Strecke zwischen der Kathode und der Steuerelektrode $_a' zurücklegen, ebenfalls eine gewisse Beeinflussung der Elektrodengeschwindigkeit durch das zwischen der Elektrode 5_O' und der Kathode herrschende Wechselfeld stattfindet.

Bei dieser vereinfachten Ausführungsform besteht der Schwingungskreis 16 aus einem Lecherdrahtsystem, von dem je ein Leitungsende mit einer der Elektroden 5,,' bzw. 5₆' verbunden ist und dessen Länge eine Viertelweflenlänge. oder eine ungerade Anzahl Viertelwellenlängen der zu erzeugenden Schwingungen beträgt. Ferner ist der Kondensator 14 in die Kurzschlußbrücke eines Lecherdrahtsystems 24 aufgenommen, bei dem die Enden der Leitungen mit den Elektroden 9 bzw. 4 verbunden sind und die Länge einschließlich der Elektrodenzuführungsleitungen in der Röhre 1 eine halbe Wellenlänge der zu erzeugenden Schwingungen beträgt. Eine solche Vorrichtung eignet sich go insbesondere zur Erzeugung von Ultrahochfrequenzen, bei denen die Elektrodenzuführungsleitungen eine nicht vernachlässigbare Selbstinduktion haben.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform, bei der das Steuerelektrodensystem eine Steuerelektrode 5 und zwei Begrenzungselektroden 6 und 7 enthält, werden die im Steuerraum beschleunigten Elektronen, nachdem sie durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode 10 hindurchgegangen sind, durch ein zweites Elektrodensystem geführt, in welchem die Energieabnähme erfolgt. Dieses Elektrodensystem besteht aus den Elektroden 17, 18 und 19 und entspricht im wesentlichen dem von den Elektroden 5, 6 und 7 gebildeten Elektrodensystem. Die Elektrode 17 des zweiten Elektrodensystems ist mit einem Ende eines Schwingungskreises 20 verbunden, dessen anderes Ende für Schwingungen von der Frequenz des Kreises 8 mit den Begrenzungselektroden 18 und 19 und mit der Kathode verbunden ist. Den Elektroden 17, 18 und 19 wird eine in bezug auf die Kathode 2 hohe positive Spannung zugeführt, die vorzugsweise der den Elektroden 5, 6 und 7 des Steuerelektrodensystems zugeführte Spannung entspricht. Auf der von der Kathode abgewendeten Seite des zweiten Elektrodensystems ist eine Fangelektrode 21 angeordnet, die eine schwach positive Spannung gegenüber der Kathode hat und zum Auffangen der Elektronen dient, die durch das zweite Elektrodensystem hindurchgegangen sind. Um das Auftreten von Sekundärelektronenemission zu verhüten, ist auf der der Kathode zugewendeten Seite der Fangelektrode 21 eine durchbohrte, vorzugsweise gitterförmige Elektrode 22 angeordnet, die mit der Kathode verbunden ist oder eine schwache p.ositive Spannung in bezug auf die Kathode aufweist, die niedriger als die Spannung der Elektrode 21 in bezug auf die Kathode ist.

Bei richtiger Wahl des Abstandes der durchbohrten Bremsfeldelektrode io von der Mitte des zweiten Steuerelektrodensystems im Zusammenhang mit der Geschwindigkeit, mit der das in der Intensität modulierte Elektronenbündel durch das betreffende Elektrodensystem hindurchgeht, kann erzielt werden daß die Elektronengruppen beim Durchlaufen der Elektrode 17 in dem mit dieser Elektrode verbundenen Schwingungskreis 20 eine Wechselspannung gleicher Frequenz wie jene induzieren, mit der das hindurchgehende Bündel in der Intensität moduliert worden ist, oder eine Harmonische davon.

Die größte Nutzwirkung wird erzielt, wenn die Länge der Elektrode 17 im Zusammmenhang mit der Geschwindigkeit, mit der die Elektronen in das zweite Elektrodensystem hineintreten, derart gewählt ist, daß die Elektronen diese Elektrode in einer Zeit durchlaufen, die einer halben Schwingungszeit entspricht oder eine ungerade Anzahl halber Schwingungszeiten der Steuerschwingung beträgt.

Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist der Ausgangskreis 20 ausschließlich durch Elektronen mit dem selbstschwingenden Teil der Vorrichtung gekoppelt.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 hat über die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform den Vorteil, daß die durch das zweite Elektrodensystem hindurchgegangenen Elektronen vor ihrem Aufprall auf die Elektrode 21 abgebremst werden können, wodurch weniger Energie verlorengeht, und die Nutzwirkung der Vorrichtung gesteigert wird. Es versteht sich, daß die Kreise 8 und 20 gewünschtenfalls miteinander gekoppelt oder zu einem Kreis vereinigt werden können, der zwischen die Elektrode 5 und die Elektrode 17 geschaltet ist und dessen elektrische Mitte mit den Begrenzungselektroden 6, 7, 18 und 19 verbunden ist. Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Steuerelektrodensystem mit der Vorrichtung nach den Fig. 3; und 4 übereinstimmt und bei der für die Energieabnähme ein zweites Elektrodensystem verwendet wird, das in einem von den Begrenzungselektroden 18 und 19 begrenzten Raum zwei Energieabnahmeelektroden i7„, I7₆ enthält. Diese Elektroden sind beziehungsweise mit den Enden eines Schwingungskreises 23 verbunden, dessen elektrische Mitte für Schwingungen mit der Frequenz des Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden 18 und 19 und mit der Kathode verbunden ist. Weil die Elektroden ^J7o. ^X7i> ¹^ und 19 eine gegenüber der Kathode hohe positive Spannung haben, die der positiven Spannung der Elektroden 5,S₆, 6 und 7 gegenüber der Kathode entspricht, können die Begrenzungselektroden 6, 7, 18 und 19 unter sich innerhalb oder außerhalb der Röhre leitend miteinander verbunden werden, und es dient der Kondensator 9 sowohl für die Hochfrequenzerdung der elektrischen Mitte des Kreises 16 als auch des Kreises 23.

Bei dieser Ausführungsform ist auf deY von der Kathode abgewendeten Seite des zweiten Elektrodensystems eine Bremsfeldelektrode 25 angeordnet, der eine in bezug auf die Kathode negative Spannung zugeführt wird, die vorzugsweise der Spannung der durchbohrten Bremsfeldelektrode 10 gegenüber der Kathode entspricht. Bei dieser Wahl der Intensität des Bremsfeldes, das durch den Spannungsverlust zwischen der benachbarten Elektrode des zweiten Elektrodensystems und der Bremsfeldelektrode 25 bedingt ist, werden die im zweiten Elektrodensystem verzögerten Elektronengruppen nicht auf die Elektrode 25 aufprallen, sondern in der Nähe dieser Elektrode ihre Bewegungsrichtung umkehren und zum zweiten Male durch das Elektrodensystem hindurchgehen. Bei richtiger Wahl des Abstandes der Elektrode 25 von der Mitte des zweiten Elektrodensystems läßt sich erzielen, daß die Elektronen auch Energie abgeben, wenn sie zum zweiten Male hindurchgehen. Die Elektronengeschwindigkeit nimmt infolgedessen noch mehr ab, so daß die an der Elektrode 18 aus dem zweiten Elektrodensystem heraustretenden Elektronengruppen die Elektrode 10 nicht erreichen und wieder ihre Bewegungsrichtung umkehren. Die Elektronengruppen durchlaufen darauf zum dritten Male das zweite Elektrodensystem und gelangen wieder in das von der Elektrode 25 herbeigeführte Bremsfeld usw.

Auf diese Weise führen deshalb die im Steuerraum beschleunigten Elektronen eine schwingende Bewegung in der axialen Richtung der Elektroden ij_a und ij_b des zweiten Elektrodensystems aus. Der richtige Abstand der Mitte des zweiten Elektrodensystems von der Elektrode 25, bei dem die Elektronengruppen jeweils, wenn sie durch die Elektroden iy_a und ij_b hindurchgehen, dem mit diesen Elektroden verbundenen Kreis 23 Energie abgeben, ist derjenige, bei dem die Elektronen die Strecke der Mitte des zweiten Elektrödensystems bis zur Elektrode 25 und zurück in einer Zeit zurücklegen, die eine halbe Schwingungszeit oder eine ungerade Anzahl von halben Schwingungszeiten der im Kreis 23 auftretenden Schwingungen beträgt.

Mit der Ausführungsform nach Fig. 7, bei der die im Steuerraum verzögerten und die im Steuerraum beschleunigten Elektroden getrennt werden und dabei in Elektronengruppen umgewandelt werden, die eine schwingende Bewegung im Steuerelektrodensystem beziehungsweise in dem zweiten Elektrodensystem ausführen und während dieser Bewegung einem mit dem betreffenden Elektrodensystem verbundenen Kreis jeweils Energie abgeben, kann eine größere Nutzwirkting als mit den bisher beschriebenen Vorrichtungen erzielt werden, bei welcher die im Steuerraum beschleunigten Elektronen das zweite Elektrodensystem nur einmal durchlaufen.

Es versteht sich, daß auch bei der in Fig. 6 dargeteilten Ausführungsform, bei der das zweite Elektrodensystem eine einzige Energieabnahmeelektrode enthält, auf der v<m der Kathode abgewendeten Seite des zweiten Elektrodensystems eine Bremsfeldelektrode vorgesehen werden kann, welche die Bewegungsrichtung der durch das zweite Elektrodensystem hindurchgegangenen Elektronengruppen umkehrt. In diesem Fall wird die größte Energieabnahme erzielt, wenn die Elektronengruppen den Abstand der Mitte des zweiten Elektrodensystems von der Bremsfeldelektrode und zurück in einer Zeit durchlaufen, die der Schwingungszeit entspricht oder eine ganze Anzahl

von Schwingungszeiten der Schwingungen beträgt, die in dem mit der Energieabnahmeelektrode verbundenen Kreis auftreten.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform ist eine vereinfachte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. i, bei der die Begrenzungselektroden weggelassen sind und die Steuerelektroden 5_(I' und 5₆' beziehungsweise Energieabnahmeelektroden 17,/ und 17,,' eine in der Richtung der Elektronenbewegung vernachlässigbare Abmessung haben. Der Abstand dieser scheibenförmigen Elektroden unter sich und in bezug auf die Bremsfeldelektroden 4, 9 und 25 entspricht dem Abstand der Mitte der Steuerelektroden, beziehungsweise Energieabnahmeelektroden nach Fig. 7 in bezug auf die genannten Elektroden. Auf die Wirkungsweise der Vorrichtung, die völlig mit derjenigen der Vorrichtung nach Fig. 7 übereinstimmt, wird nicht näher eingegangen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung, von der vorstehend einige Ausführungsformen beschrieben worden sind, eignet sich insbesondere zur Erzeugung von Ultrahochfrequenzschwingungen von Zentimeter- und Dezimeterwellenlänge. In diesem Fall ist es erwünscht, daß die in den Figuren dargestellten Schwingungskreise aus Lecherleitungen oder gleichachsigen Leitern aufgebaut werden, von denen gegebenenfalls die Elektrodenzuführungsleitungen und die damit verbundenen Elektroden einen Teil bilden. Weil es außerdem erwünscht ist, daß auch die Leiter, welche die verschiedenen Elektroden für die zu erzeugenden Schwingungen leitend miteinander verbinden, möglichst kurz sind, werden vorzugsweise diese Verbindungen in der Röhre selbst hergestellt, und es wird außerdem für eine möglichst symmetrische Aufstellung des Elektrodensystems in bezug auf die Bremsfeldelektrode Sorge getragen. In den Figuren der Zeichnung konnte dem oben Geschilderten deutlichkeitshalber nicht Rechnung getragen werden, und es sind deshalb die Schwingungskreise nur schematisch dargestellt worden.

Obwohl vorstehend an Hand der Figuren in den Zeichnungen nur Vorrichtungen zur Erzeugung unmodulierter Schwingungen beschrieben worden sind, läßt sich die Vorrichtung nach der Erfindung auch zum Verstärken, Mischen oder Modulieren von Schwingungen verwenden.

Die in den Fig. 1, 3, 6, 7 und 8 dargestellte Vorrichtung ist ohne weiteres für die Verstärkung von Schwingungen geeignet. In diesem Fall werden die zu verstärkenden Schwingungen dem mit dem Steuerelektrodensystem verbundenen Schwingungskreis zugeführt, und es können die verstärkten Schwingungen dem mit der Fangelektrode bzw. mit dem zweiten Elektrodensystem verbundenen Kreis entnommen werden. Durch die im Steuerraum verzögerten Elektronen, die durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode 10 ihre Richtung umkehren, wird dabei eine Entdämpfung des mit dem Steuerelektrodensystem verbundenen Schwingungskreises erhalten, während bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrichtung dadurch eine Entdämpfung des Ausgangskreises erzielt j wird, daß die im Steuerraum beschleunigten Elektronen, nachdem diese durch die Energieabnahmeelektroden hindurchgegangen sind, ihre Richtung umkehren und die Energieabnahmeelektroden zum zweiten Male durchlaufen.

Mit den in den Figuren dargestellten Vorrichtungen nach der Erfindung lassen sich in der Amplitude modulierte Schwingungen dadurch erhalten, daß die modulierenden Schwingungen einer Elektrode bzw. einem Elektrodensystem zugeführt werden, die bzw. das die Intensität der Kathodenemission steuert, wodurch sich die Intensität des Elektronenstroms, der in den Steuerraum hineintritt, im Rhythmus der modulierenden Schwingungen ändert. Auch können modulierte Schwingungen erhalten werden, wenn die Spannung der Bremsfeldelektrode 10, 4 oder 25 in bezug auf die Kathode im Rhythmus der modulierenden Schwingungen geändert wird.

In der Frequenz modulierte Schwingungen lassen sich dadurch erhalten, daß das positive Potential des Steuerelektrodensystems in Abhängigkeit von einer modulierenden Schwingung geändert wird. Die mittlere Geschwindigkeit, mir der die Elektronen in das Steuerelektrodensystem hineintreten, wird infolgedessen geändert und somit auch die Schwingungszeit eines Elektronenoszillators im Steuerelektrodensystem und folglich die Frequenz der Schwingungen, die in dem mit dem Steuerelektrodensystem verbundenen Schwingungskreis auftreten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   1. Vorrichtung zum Erzeugen oder Verstärken ultrahochfrequenter Schwingungen unter Verwendung einer Laufzeitröhre, in der ein Elektronenbündel erzeugt wird, wobei die Geschwindigkeit der Elektronen im Bündel von einem Steuerelektrodensystem gesteuert wird, an dem eine Steuerschwingung wirksam ist, worauf die Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Um-Wandlung der Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen mittels einer durchbohrten Bremsfeldelektrode erfolgt, welche eine solche Lage und eine solche Spannung gegenüber dem Steuerelektrodensystem hat, daß die Bewegungsrichtung der Elektronen, deren Geschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, bei der Umwandlung von Geschwindigkeitsänderungen in Intensitätsänderungen umgekehrt wird, so daß diese Elektronen zum zweiten Male durch das Steuerelektrodensystem hindurchgehen und dabei eine Herabsetzung der Dämpfung eines mit diesem System verbundenen Kreises bewirken, während die schnelleren Elektronen, welche durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode hindurchgehen, ihre Energie an einen Ausgangskreis abgeben.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Kathode zugewendeten Seite des Steuerelektrodensystems eine Bremsfeldelektrode angeordnet ist, deren Gleich- iao strompotential etwa dem Potential der Kathode entspricht.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, hei der das Steuerelektrodensystem eine bzw. zwei Steuerelektroden enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ias die zwischen der durchbohrten Bremsfeldelektrode

   und der benachbarten Elektrode des Steuerelek- ', trodensystems angelegte Spannung in Zusammen- ! hang mit dem Abstand zwischen der Mitte des Steuerelektrodensystems und der durchbohrten Bremsfeldelektrode derart gewählt ist, daß die

   Elektronen, deren Bewegungsrichtung von der durchbohrten Bremsfeldelektrode umgekehrt wird, zum zweiten Male durch die Mitte des Steuer- : elektrodensystems nach einer Zeit gehen, die etwa ι ίο eine ganze Periode oder eine gerade Anzahl von J Halbperioden bzw. eine Halbperiode oder eine un- ! gerade Zahl von Halbperioden der Steuerschwingung beträgt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kathode am nächsten liegende Elektrode des Steuerelektrodensystems gleichzeitig als erste Anode zur Beschleunigung des Elektronenbündels dient.

   5. Vorrichtung, nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode hindurchgehenden Elektronen von einer Elektrode aufgefangen werden (Fangelektrode), deren Zuleitung eine Impedanz enthält,

   6, Vorrichtung nach Anspruch 1,2,3,4 °der 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen, die durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode hindurchgehen, von einer Elektrode aufgefangen werden, deren Kreis mit einem Schwingungskreis verbunden oder gekoppelt ist, der mit einer Elektrode des Steuerelektrodensystems verbunden und auf die Frequenz der Steuerschwingung abgestimmt ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Fangelektrode in bezug auf die durchbohrte Bremsfeldelektrode im Zusammenhang mit dem Abstand zwischen diesen Elektroden derart gewählt ist, daß die Elektronen den Abstand zwischen der durchbohrten Bremsfeldelektrode und der Fangelektrode ■ in einer Zeit durchlaufen, die etwa eine halbe Periode oder eine ungerade Anzahl von HaIb- :■■ perioden der Steuerschwingung beträgt.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei der das Steuerelektrodensystem zwei Begrenzungselektroden mit einer dazwischenliegenden Steuerelektrode enthält und die Steuerelektrode mit einem Ende eines Schwingungskreises verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Schwingungskreises mit der Fangelektrode ver-■ bunden ist, und daß die elektrische Mitte dieses Kreises für Schwingungen von der Frequenz des ; . · . Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden und mit der Kathode verbunden ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei der das Steuerelektrodensystem zwei Begrenzungselektroden mit zwei dazwischenliegenden Steuerelek-

   t.. troden enthält und letztere unterschiedlich mit

   einem Ende eines Schwingungskreises verbunden sind, dessen elektrische Mitte für Schwingungen ^: von der Frequenz des Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden und mit der Kathode ver-

   i. . bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der der Kathode benachbarten Steuerelektrode verbundene Ende des Schwingungskreises an die Fangelektrode angeschlossen ist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei der das Steuerelektrodensystem zwei Steuerelektroden enthält, die unterschiedlich mit den Enden eines Schwingungskreises verbunden sind, dessen elektrische Mitte für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises an die Kathode angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre nacheinander eine Kathode, eine durchbohrte Bremsfeldelektrode, zwei Steuerelektroden, eine durchbohrte Bremsfeldelektrode und eine Fangelektrode enthält, wobei die Steuerelektrode eine in der Bewegungsrichtung der Elektronen vernachlässigbare Abmessung haben und die Fangelektrode innerhalb oder außerhalb der Röhre mit der der Kathode am nächsten liegenden Steuerelektrode verbunden ist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die durchbohrte Bremsfeldelektrode hindurchgehenden Elektronen durch ein zweites Elektrodensystem geführt werden, in dem eine Energieabnahme oder eine erneute Steuerung erfolgt.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Elektrodensystem eine Elektrode (Energieabnahmeelektrode) enthält, deren Kreis eine hohe Impedanz für die Steuerschwingung oder eine höhere Harmonische davon enthält.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Elektrodensystem eine Elektrode (Energieabnahmeelektrode) enthält, deren Kreis mit einem Schwingungskreis verbunden oder gekoppelt ist, der mit einer Elektrode des Steuerelektrodensystems verbunden und auf die Frequenz der Steuerschwingung abgestimmt ist.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer Energieabnahmeelektrode des zweiten Elektrodensystems im Zusammenhang mit der Geschwindigkeit, mit der die Elektronen in das zweite Elektrodensystem hineintreten, derart gewählt ist, daß die Elektronen eine Energieabnahmeelektrode in einer Zeit durchlaufen, die etwa eine halbe Periode oder eine ungerade Anzahl von Halbperioden der Steuerschwingung beträgt.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 11,12,13oderi4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das zweite Elektrodensystem hindurchgegangenen Elektronen von einer Elektrode (Fangelektrode) aufgefangen werden, deren Zuleitung gegebenenfalls eine Impedanz enthält.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Kathode zugewendeten Seite der Fangelektrode eine durchbohrte Elektrode angeordnet ist, der eine solche Spannung zugeführt wird, daß das Auftreten von Sekundärelektronen an der Fangelektrode verhütet wird.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11,

   12, 13, 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Kathode abgewendeten Seite des zweiten

   Elektrodensystems eine zweite Bremsfeldelektrode angeordnet ist, welche die Bewegungsrichtung der Elektronen, die durch das zweite Elektrodensystem hindurchgegangen sind, umkehrt, so daß diese Elektronen zum zweiten Male durch das zweite Elektrodensystem hindurchgehen.

   i8. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das zweite Elektrodensystem eine bzw. zwei Energieabnahmeelektroden enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsverlust zwischen der zweiten Bremsfeldelektrode und der benachbarten Elektrode des zweiten Elektrodensystems im Zusammenhang mit dem Abstand zwischen der Mitte des zweiten Elektrodensystems und der zweiten Bremsfeldelektrode derart gewählt ist, daß die Elektronen zum zweiten Male durch die Mitte des zweiten Elektrodensystems nach einer Zeit hindurchgehen, die etwa eine ganze bzw. halbe Periode oder eine gerade bzw. ungerade Anzahl von Halbperioden der Steuerschwingung beträgt.

   ig. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei der das Steuerelektrodensystem zwei Begrenzungselektroden mit einer dazwischenliegenden Steuerelektrode enthält und die Steuerelektrode mit einem Ende eines Schwingungskreises verbunden ist, dessen anderes Ende für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden und mit der Kathode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Elektrodensystem zwei Begrenzungselektroden mit einer dazwischenliegenden Elektrode enthält, die mit einem Ende eines Schwingungskreises verbunden ist, dessen anderes Ende für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden des zweiten Elektrodensystems und ebenfalls mit der Kathode verbunden ist.

   20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei der das Steuerelektrodensystem zwei Begrenzungselektroden mit zwei dazwischenliegenden Steuerelektroden enthält, die unterschiedlich mit einem Ende eines Schwingungskreises verbunden sind, dessen elektrische Mitte für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden und mit der Kathode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das

   zweite Elektrodensystem zwei Begrenzungselektroden mit zwei dazwischenliegenden Elektroden enthält, die je mit einem Ende eines Schwingungskreises verbunden sind, dessen elektrische Mitte für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises mit den Begrenzungselektroden und mit der Kathode verbunden ist.

   21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei der das Steuerelektrodensystem zwei Steuerelektroden enthält, die unterschiedlich mit den Enden eines Schwingungskreises verbunden sind, dessen elektrische Mitte für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises mit der Kathode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre nacheinander eine Kathode, eine durchbohrte Bremsfeldelektrode, zwei Steuerelektroden, zwei Energieabnahmeelektroden und eine Bremsfeldelektrode enthält, wobei die genannten Steuerelektroden und die Energieabnahmeelektroden eine in der Bewegungsrichtung der Elektronen vernachlässigbare Abmessung haben und die letztgenannten Elektroden unterschiedlich mit den Enden eines Schwingungskreises verbunden sind, dessen elektrische Mitte für Schwingungen von der Frequenz des Schwingungskreises an die Kathode angeschlossen ist.

   22. Vorrichtung zur Amplitudenmodulation von elektrischen Ultrahochfrequenzschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zu modulierenden Schwingungen eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21 verwendet wird und daß die modulierende Schwingung einer Bremsfeldelektrode zugeführt wird.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierende Schwingung der durchbohrten Bremsfeldelektrode zugeführt wird, die zum Trennen der im Steuerraum verzögerten und beschleunigten Elektronen dient.

   24. Vorrichtung zur Frequenzmodulation von elektrischen Ultrahochfrequenzschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zu modulierenden Schwingungen eine Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 21 verwendet'wird, bei der die modulierende Schwingung einer oder mehrerer Elektroden des Steuerelektrodensystems zugeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   Q 5298 8.