Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 18. 4 maj 1946 - Klystroner och magnetroner, av Gunnar Svala
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
450
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 2. Schematisk bild av hastighetsmodulerat rör av
klystrontyp; prickarna antyda elektrontätheten.
närvarande förefalla viktigast, magnetroner och
klystroner.
Klystronens princip
En klystron av traditionell typ består av följande
huvuddelar (se fig. 2): en katod, som lämnar en
elektronstråle av i huvudsak cirkulärt tvärsnitt,
två gallerpar i elektronstrålens väg och slutligen
en uppsamlingselektrod. Hela anordningen
inneslutes i ett vakuumkärl. Vid ankomsten till första
gallerparet ha elektronerna en relativt hög
hastighet, som kan beräknas ur
accelerationsspänningen enligt det ovan härledda sambandet. Vid
passagen genom första gallerparet ändras
elektronernas hastighet med ett belopp, som för varje
enskild elektron är proportionellt mot momentana
värdet av växelspänningen Vi mellan gallren i det
ögonblick elektronen passerar. Vi förutsätta att
elektronens hastighet redan är så hög och
avståndet mellan gallren så kort, att
växelspänningen ej hinner ändra sig under elektronens
passage. De från första gallerparet utgående
elektronerna ha alltså olika hastigheter, beroende på
vid vilken tidpunkt de passerat. De äro vad man
brukar kalla hastighetsmodulerade. Är
module-ringsspänningen Vx tillräckligt liten i förhållande
till accelerationsspänningen V0, kan man räkna
med en sinusformad hastighetsfördelning hos
elektronströmmen i en punkt närmast efter första
gallerspalten. Mellan första och andra gallerparet
föreligger ingen spänningsskillnad; vi ha ett
fältfritt rum och de enskilda elektronernas hastighet
ändras inte, vilket däremot täthetsfördelningen av
elektronerna gör. I början av detta fältfria rum,
som vanligen benämnes löptidsrummet eller
löptidssträckan, är täthetsfördelningen i
elektronstrålen homogen, vi ha en ren likström. Med löptiden
betecknar man den tid det tar för en elektron
att passera löptidssträckan, och motsvarande
fasvinkel kallas löpvinkeln. Så småningom hinna de
elektroner som ha fått hastighetstillskott i fatt de
retarderade elektroner, som startade tidigare, och
man får klungor av elektroner, som röra sig med
en medelhastighet lika med den ursprungliga
omodulerade hastigheten. När en sådan klunga
passerar andra gallerparet kommer hela klungan
att erfara en hastighetsändring svarande mot
momentanvärdet hos spänningen V2 mellan gallren.
Denna spänning tilldelas samma frekvens som
den modulerande spänningen och ett sådant
fasläge, att den har sitt största negativa värde just
som elektronklungan passerar. Denna
ned-bromsas då och elektronernas kinetiska energi
kommer den svängningskrets till godo som
anslutits till gallren. Vi ha sålunda lyckats överföra
en del av den genom accelerationsspänningen
tillförda likströmsenergin till högfrekvent energi.
Verkningsgraden är givetvis inte
hundraprocentig, eftersom en mindre del av elektronerna,
mellan klungorna, i stället accelereras i andra
gallerparet. Slutligen uppsamlas elektronerna av
elektroden längst till höger, vanligen kallad
kollektor. Dess uppgift blir att överföra
elektronernas restenergi i värme och den bör även
utformas så, att den effektivt uppfångar
elektronerna, så att inte dessa eller eventuella
sekundärelektroner återvända till andra gallerparet och
där stjäla energi.
En mångfald forskare har givit sina bidrag till
utvecklingen av de hastighetsmodulerade rören,
men äran av den här beskrivna typen får väl
närmast tillskrivas bröderna Varian, som år 1938
vid Stanford University företogo de första
experimenten med sin konstruktion, som de benämnde
klystron (grek. klyzo, vågsvall); man tänkte på
likheten med klungornas ankomst till andra
gallerparet. Bröderna Varian kallade första
gallerparet inklusive tillhörande svängningskretsar
"buncher" och andra gallerparet "catcher". På
svenska förefalla modulerings- eller styrsträcka
resp. belastningssträcka vara adekvata
benämningar på själva gallersystemen. Tillhörande
svängningskretsar kunna lämpligen få
motsvarande namn.
För att få en bättre uppfattning om
hopklung-ningens funktion kan man upprita ett
Applegate-diagram, dvs. en grafisk tidtabell för
elektronerna, fig. 3. Varje sned linje representerar en
Fig. 3. Grafisk tidtabell för elektronerna i en klystron
(Applegate-diagram); varje sned linje änger sambandet
väg—tid för en elektron.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
