136150. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreg alkotta rezgőkör villamos váltómezője és az üregen áthaladó elektronáram közötti energiaátvitelre

Megjelent 1953. évi december hó 15-én. ^ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 135.150. SZÁM. 21. g. 1—16. OSZTÁLY. — T—6587. ALAPSZÁM. Eljárás iireg alkotta rezgőkör villamos váltómezője és az iireggeíi ' áíhaladó elektronáram közötti energiaátvitelié Telefunken Gesellschaft für drahtlose Teíegraphie m. b, H., Berlin-Zehlendorf A bejelentés napja: 1940. november 8. Németországi elsőbbsége: 1939. december 6/ Igen rövid villamos hullámok, például centiméter nagyságrendű villamos hullámok keltése végett alkalmaztak már olyan berendezéseket, amelyeknél elektronáramot üregen vezetnek át és a'kalmas szakaszos gyorsítással az elektronáramot úgy befolyáeolják, hogy egy bizonyos -megtett út után az elektronsugár már nem halad folytonosan, hanem időbeli struktúrája van. Az időbeli struktúra alatt azt értjük, hogy az elektronok szakaszosan gyorsulnak és lassulnak, úgyhogy egy bizonyos útszakasz befutása után 'egymástól csoportekbori szétkülönülnek. Az ilymódon különböző egymásra következő csoportokban' szakaszosan összetömörült elektronokból álló elektronáramok energiája kedvező módon hasznosítható úgynevezett üreges rezonátorokban vagy tankkörökben, amelyeken az elektronáram áthalad. Kedvező energiaátvitel csak akkor megy végbe, ha az elektronáram fázisa valamely meghatározott időpontban az egész üregben a lehetőség szerint azonos, de legalábbis akkor, ha különböző fázisú részek nem haladnak át egyidejűleg az üregen. Ez azonban csak aránylag hosszabb hullámok esetében érhető még el, mert. anáskü'önben rendkívül kisméretű üregekhez jutnánk, amelyek a kívánt rezgésre már nem gerjeszthetők. . . Az eddig előállítható legrövidebb hullámok szempontjából számbajövő rezonanciatereknél a fent leírt kvazistaeioner mezősioszlás nem valósítható meg, T mert ha az e'ektronsugárnak a rezonanciatérben befutott szakaszán csak egyetlen félhullámot kívánunk elhelyezni, úgy vagy rendkívül rövid rezonanciaterekkel kellene dolgoznunk, melyeknek a csillapítá •szempontjából kedvezőtlen tulajdonságaik vannak, vagy pedig rendkívül nagy elektronsebességeket kelen« hiESználmimk, amelyek megközelítik a fény-, sebességet. így a legkedvezőbb esetben, például az E0

hullámok esetében azoknak a falaknak az egymástóli távolsága, amelyek között az elektronáram átmegy, egyenlő a levegőben mért hullámhossz felével. Az Eo huFám annak a rezgéstípusnak az alap1 hulláma, amelynól az (E) villamos mezőnek nincs az üreges cső tengelye irányába eső összetevője. Állta-Iában hengeres üregek, például üreges csövek kétféle rezgéstípusban : gerjeszthetők, nevezetesen _az úgynevezett E-hullámokban, amelyeknél a villamos mezőnek nincs á cső tengelyébe eső összetevője, vagyis . a vi''laimos mezővonalak a cső tengelyével koaxiális körök és az úgynevezett H-hullámokban, amelyeknél a mágneses mezőnek nincs a csőtengely irányába eső összetevője, vagyis a mágneses mezővonalak a.'cső tengelyével koaxiális körök. Ezek a rezgéstípusok isméretesek. Mindegyik típusának több alakja van, melyeket 0, 1, 2 index-szel jelölnek, aszerint, amint, hogy adott pillanatban a csőtengelytől a kerület felé haladva, a villamos, illetőleg mágneses mező előjele hányszor változik. Ha azt kívánjuk, hogy az elektronáramnak a rezonanciatérben befutott szakaszán az elektronáramnak csak egyetlen félhulláma helyezkedjék' el, akkor az elektronok sebességének a fénysebességgel kellene egyenlőnek lennie, ami gyakorlatilag nem.valósítható meg. A gyakorlatban előforduló elektronsebességek mellett tehát több félrezgés idejével kell számolnunk. Ha az üregen belül fekvő félhullámok száma páratlan, akkor az egyik vagy a másik rezgési, fázis pozitív vagy negatív . túlsúlyban van, úgyhogy bizonyos mértékű energiaátalakulás következik be. Ennek a.z ener^iaátalakulásnak a hatásfoka azonban kicsiny. A találmány célja ennek a hátránynak a kiküszöbölése. Hogy az utóbb említett esetben, amikor vailiamely elektron közepes1

haladási ideje a rendszerhez csatolt rezonanciaüreg több félrezgésériek időtartamával egyenlő, kedvező eniergiaátaiakulást érjünk.el, a lecsatoló térben, az elektronok pályájának hosizszában, tórbelileg intenzitásaikban egymástól eltérőV statikus villamos mezőket alkalmazunk. Az üregbe vezetett egyenfeszültségű villamos mezőket, úgy méretezzük .és az áramlási út olyan szakaszain léte-sítjük, hogy meghatározott fázissal belépő elektronok mindig az üreg egyik rezgési fázisában gyorsulnak, 'a másik rezgési fázisban pedig lassulnak. Ezzel azt érjük el, hogy az egyik rezgési fázisban az elektronok által befutott út meghosszabbodik, míg- a másik rezgési fázisban befutott út megrövidül. Ennek megfelelően az egyik rezgési fázis közben az energiaátalakulás nagypbb annál az enegia-