Laufzeitröhren

Laufzeitröhren,

 

Hochfrequenztechnik: Vakuumelektronenröhren zur Erzeugung höchstfrequenter elektromagnetischer Schwingungen im Frequenzbereich 0,3 bis mehrere Hundert GHz mit Ausgangsleistungen bis in den MW-Bereich.

 

Allen Laufzeitröhren gemeinsam ist die Umformung einer anfänglich kontinuierlichen Elektronenströmung mittels Geschwindigkeitsmodulation in eine dichtemodulierte Strömung, d. h. eine Folge von Elektronenpaketen, und die Abbremsung dieser Teilchenpakete durch das zu verstärkende elektromagnetische Wechselfeld. Bei den Klystronen findet die Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Feld in den räumlich stehenden Wechselfeldern von Hohlraumresonatoren statt; die Dichtemodulation bildet sich auf einer zwischen Steuerresonator (Geschwindigkeitsmodulation) und Auskoppelresonator (Abbremsung) befindlichen wechselfreien Driftstrecke aus. Man unterscheidet: 1) Zweikammerklystron, bei dem der durch hohe Gleichspannung (20-300 kV) beschleunigte Elektronenstrahl großer Stromstärke (2-200 A) das schwache Wechselfeld des Hohlraumresonators durchläuft, 2) Mehrkammerklystron, bei dem zur Verbesserung der Verstärkung und des Wirkungsgrades längs der Driftstrecke weitere, durch den Elektronenstrahl erregte und auf ihn zurückwirkende Hohlraumresonatoren angebracht sind, und 3) das breitbandige Einkammerklystron für kleine Leistungen (Reflexklystron).

 

Eine zweite Bauart sind die Lauffeldröhren, in denen eine kontinuierliche Wechselwirkung der Elektronen mit einer auf einer Verzögerungsleitung geschwindigkeitsgleich mit ihnen fortschreitenden elektromagnetischen Welle erfolgt, d. h. Paketierung und Abbremsung quasi simultan stattfinden. Man unterscheidet hier: 1) Röhren ohne statische Querfelder (Linearstrahlröhren; O-Typ), die Hauptvertreter sind die Wanderfeldröhre im engeren Sinn und das Carcinotron, und 2) Röhren mit statisch elektrischen und magnetischen Querfeldern (M-Typ), deren Hauptvertreter das Magnetron und die Querfeldröhre sind. Lauffeldröhren sind im Allgemeinen wegen der fehlenden Resonatoren wesentlich breitbandiger als die Klystronen.