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Title:
MULTIPLE BEAM ELECTRONIC TUBE WITH MINIMAL ELECTRON INTERCEPTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/030144
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a multiple beam electronic tube, constructed about a main axis (XX'), whereof the beams (1, 2) are generated by substantially cylindrical cathodes (3, 4), some (4) offset relative to the main axis (XX') producing offset beams (2) relative to the main axis (XX'), the beams (1, 2) passing through each of the cylindrical elements (15, 16). One cylindrical element (16) traversed by an offset beam (2) is out of alignment relative to the cathode (4) which has produced the offset beam (2), the axis (ogd) of the misaligned cylindrical element (16), substantially parallel to the main axis (XX'), being further away from the main axis (XX') than the axis (ocd) of said cathode (4).

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Inventors:
BEUNAS ARMEL (FR)
DELFAUT ROGER (FR)
Application Number:
PCT/FR1999/002808
Publication Date:
May 25, 2000
Filing Date:
November 16, 1999
Export Citation:
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Assignee:
THOMSON TUBES ELECTRONIQUES (FR)
BEUNAS ARMEL (FR)
DELFAUT ROGER (FR)
International Classes:
H01J23/06; H01J25/02; (IPC1-7): H01J25/02
Foreign References:
FR2737340A11997-01-31
FR2258703A11975-08-18
GB2322473A1998-08-26
Other References:
DATABASE WPI Section EI Week 9726, Derwent World Patents Index; Class V05, AN 97-288042, XP002108227
Attorney, Agent or Firm:
Simonnet, Christine (avenue du Prés. Salvador Allende Arcueil Cedex, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Tube électronique multifaisceau à interaction longitudinale, construit autour d'un axe principal (XX'), dont les faisceaux (1,2) sont générés par des cathodes (3,4) sensiblement cylindriques, certaines (4) décalées par rapport à I'axe principal (XX') produisant des faisceaux décalés (2) par rapport à l'axe principal (XX'), les faisceaux (1,2) traversant chacun des éléments cylindriques (15,16), caractérisé en ce que, en vue d'éviter qu'un faisceau décalé (2) ne soit intercepté par un élément cylindrique (16) qu'il traverse, t'élément cylindrique (16) est désaxé par rapport à la cathode (4) ayant produit le faisceau décalé (2), I'axe (ogd) de l'élément cylindrique (16) désaxé, sensiblement parallèle à I'axe (XX') principal, étant plus éteigne de I'axe principal (XX') que I'axe (ocd) de cette cathode (4).
2. Tube électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une génératrice (g1) de l'élément cylindrique désaxé (16) et une génératrice (g2) de la cathode (4) ayant produit le faisceau décalé (2) sont situées sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre, ces génératrices (g2, g2) étant celles qui sont les plus proches de I'axe principal (XX').
3. Tube électronique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément cylindrique désaxé est une ouverture (6) d'anode (12).
4. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément cylindrique désaxé est un tube de glissement (16).
5. Tube électronique selon la revendication 4, possédant une succession de tubes de glissement (16) traversés par un faisceau décalé (2), caractérisé en ce que deux tubes (16) de glissement successifs se terminant dans une mme cavité (14) sont désaxés, I'intervalle (b1) entre les extrémités (19) des deux tubes (16) de glissement, dans une zone proche de I'axe principal (XX') étant plus grand que l'intervalle (b2) entre les extrémités des deux tubes (16) de glissement dans une zone éloignée de I'axe principal (XX').
6. Tube électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité (19) d'au moins un des tubes (16) de glissement est biseautée.
7. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs de tubes de glissement (16) désaxés traversés par le mme faisceau décalé (2), un tube de glissement désaxé éteigne de la cathode (4) ayant produit le faisceau (2) décalé a un diamètre supérieur à celui d'un tube de glissement désaxé plus proche de la cathode (4).
8. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé, en ce que l'élément cylindrique désaxé est une portion (16.1, 16.2) de tube de glissement (16).
9. Tube électronique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un tube de glissement (16) traversé par un faisceau décalé (2) est formé de plusieurs portions (16.1,16.2) désaxées, dans ce tube de glissement (16) une portion (16.2) éloignée de la cathode (4) ayant produit le faisceau décalé (2) possède un diamètre supérieur à celui d'une portion (16.1) plus proche de la cathode (4).
10. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 9, comportant une cathode (3) produisant un faisceau central (1) centré sur I'axe principal (XX'), caractérisé en ce que le faisceau central (1) traverse une succession de tubes de glissement (15) axés sur I'axe principal (XX').
11. Tube électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'au moins un tube de glissement (15) de la succession, éteigne de la cathode (3) ayant produit le faisceau central (1) a un diamètre supérieur à celui d'un tube de glissement (15) de la succession plus proche de la cathode (3).
12. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un tube de glissement (15) traversé par le faisceau central (1) est formé d'une succession de portions (15.1,15.2), dans ce tube de glissement, une portion (15.2) éloignée de la cathode (3) ayant produit le faisceau central (1) possède un diamètre supérieur à celui d'une portion (15.1) plus proche de la cathode (3).
13. Tube électronique selon l'une des revendications 8 à 12, comportant plusieurs tubes de glissement (15,16) situés à un mme niveau dans le tube et regroupés dans un mme bloc (32), caractérisé en ce que deux portions successives (16.1,16.2,15.1,15.2) d'un tube de glissement (15,16) sont creusées au sein du bloc (32).
14. Tube électronique selon l'une des revendications 8 à 13, comportant plusieurs tubes de glissement (15,16) situés à un mme niveau du tube et regroupés dans un mme bloc (36), caractérisé en ce que le bloc (36) est formé plusieurs tronçons (36.1,36.2) successifs assemblés les uns aux autres, deux portions (16.1,16.2,) d'un tube de glissement étant dans des tronçons différents (36.1,36.2).
15. Tube électronique selon la revendication 14, caractérisé en ce que deux tronçons (36.1,36.2) sont assemblés par une liaison rigide.
16. Tube électronique selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que deux tronçons (36.1,36.2) sont assemblés par une liaison souple (34).
17. Tube électronique selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce qu'un bloc (36) est solidaire d'une cavité (p+1) par l'intermédiaire d'une liaison souple (35) située à la périphérie du bloc (36).
18. Tube électronique selon l'une des revendications 8 à 13 comportant plusieurs tubes de glissement (15,16) disjoints situés à un mme niveau du tube, caractérisé en ce que deux portions successives d'un tube de glissement sont assemblées à I'aide d'une cloison de compensation (37).
Description:
TUBE ELECTRONIQUE MULTIFAISCEAU A INTERCEPTION DES ELECTRONS MINIMISE La présente invention est relative aux tubes électroniques à interaction longitudinale multifaisceaux tels que, par exemple, les tubes de la famille des klystrons ou des tubes à ondes progressives. Ces tubes, généralement construits autour d'un axe principal, comportent plusieurs faisceaux d'électrons longitudinaux. Parmi ces faisceaux certains sont décalés, c'est à dire qu'ils sont éloignés de I'axe principal. Ils sont généralement situés sur un cercle centré sur I'axe principal. II peut y avoir un faisceau central qui lui est café sur I'axe principal mais ce n'est pas une obligation.

Ces faisceaux sont souvent produits par un canon à électrons commun, équipé de plusieurs cathodes, d'une anode percée d'orifices à travers desquels passent les faisceaux. Ils sont recueillis en fin de course dans un ou plusieurs collecteurs. Entre le canon et le collecteur, ils traversent un corps qui est une structure hyperfréquence à la sortie de laquelle est extraite de l'énergie hyperfréquence. Cette structure peut tre formée d'une succession de cavités résonantes et de tubes de glissement. Les faisceaux d'électrons, pour conserver leur forme longue et fine, sont focalisés par le champ magnétique d'un focalisateur centré sur I'axe principal et qui entoure la structure hyperfréquence.

Les avantages des tubes électroniques multifaisceaux sont les suivants : le courant produit est plus élevé et/ou bien la haute tension et la longueur sont plus faibles.

A performances sensiblement égales, I'encombrement du tube est de façon générale réduit. L'alimentation électrique et le modulateur utilisés sont ainsi simplifiés et plus compacts. Le rendement d'interaction est meilleur en raison de la pervéance généralement plus faible de chacun des faisceaux.

Pour les klystrons, la bande passante est élargie en raison du fait que les cavités sont chargées avec un courant plus important.

Par rapport aux tubes monofaisceaux, un inconvénient apparaissant au niveau du canon est qu'il se produit une interception des

faisceaux décalés au niveau de I'anode. Ce phénomène est du à la répulsion électrostatique des faisceaux décalés par rapport au faisceau central. On essaye de supprimer cette interception en configurant le wehnelt, qui est une électrode qui jouxte les cathodes, pour que son bord entourant l'ensemble des cathodes soit plus haut que sa partie centrale.

Un autre inconvénient est qu'il est difficile de générer un champ magnétique de focalisation optimum qui permette aux faisceaux de circuler dans le corps sans interception notable par les tubes de glissement.

Dans les klystrons multifaisceaux le courant intercepté, appeié courant corps, est souvent de l'ordre de 4 à 8 % alors qu'il ne dépasse pas 2 à 3 % dans les klystrons monofaisceaux classiques mme lorsque le faisceau est fortement modulé en haute fréquence. C'est le cas notamment des klystrons à fort rendement.

Une interception trop importante entraîne non seulement un échauffement prohibitif nécessitant un système de refroidissement complexe et coûteux mais aussi un mauvais fonctionnement du tube car il peut se produire des dilatations, des dégazages, des changements de fréquence, des oscillations, des excitations de modes parasites, des électrons réfléchis, des bombardements ioniques et une interaction perturbée entre le faisceau et la structure hyperfréquence.

Cette interception est due en partie à l'augmentation des forces de charge d'espace sous l'effet de la modulation en densité de plus importante au fur et à mesure que l'on se rapproche du collecteur, ce qui entraîne une augmentation de la section des faisceaux qui en conséquence se rapprochent des parois des tubes de glissement.

Elle est aussi due au focalisateur, souvent bobiné, qui inévitablement produit un champ magnétique radial dans les zones où le champ magnétique axial varie, c'est-à-dire à proximité du canon et du collecteur.

Globalement sur une moitié de la longueur du corps la composante radiale du champ magnétique est dans un sens et sur l'autre moitié elle dans l'autre sens. Ces composantes ont une action néfaste sur les faisceaux décalés qui subissent une force azimutale Fo tantôt dans un sens tantôt dans l'autre et qui serpentent alors dans les tubes de glissement.

De plus le focalisateur n'étant jamais parfait, il produit des composantes magnétiques parasites défocalisantes.

Une autre cause importante de défocalisation spécifique aux tubes multifaisceaux est que chaque faisceau crée autour de lui un champ magnétique azimutal qui selon la configuration du tube et son mode de fonctionnement risque de perturber les autres faisceaux. Ce champ magnétique azimutal se traduit, au niveau des faisceaux décalés, par une force radiale FR centrifuge les dévie.

Les figures 1 a, 1 b, 1 c montrent en coupe transversale le faisceau central c et un faisceau décalé d d'un tube multifaisceau classique. Ces faisceaux sont contenus chacun dans un tube de glissement g et les coupes sont faites à différents endroits du corps du tube.

Le faisceau central c reste centré sur I'axe principal du tube (matérialisé par le repère O sur les figures) tout au long de son parcours pour des raisons de symétrie, mais sa section croit plus on se rapproche du collecteur. Pour éviter l'interception, il suffit de donner aux tubes de glissement g qu'il traverse une section appropriée.

Quant au faisceau décalé d, il est soumis d'une part à la résultante FT des forces radiale FR et azimutale Fo qui le dévie et d'autre part à une augmentation de section due aux forces de charge d'espace du faisceau d lui-mme qui contribue à son interception par les parois du tube de glissement. Les forces ont été représentées.

La coupe de la figure 1 a a été faite à proximité du canon, la coupe de la figure 1c à proximité du collecteur et la coupe de la figure 1b se situe entre les deux coupes précédentes.

Sur la figure 1a, la force radiale FR est d'amplitude moyenne, la force azimutale Fg de faible amplitude, leur résultante FT dévie le faisceau décalé d mais il n'y a pas encore interception, la section du faisceau décalé d n'ayant pratiquement pas grossi depuis sa création.

Sur la figure 1 b, la force radiale FR est toujours d'amplitude moyenne tandis que I'amplitude de la force azimutale Fo et la section du faisceau décalé d ont augmenté. Le faisceau décalé d est dévié et il intercepte maintenant les parois du tube de glissement g.

Sur la figure 1 c, I'amplitude de la force radiale FR a diminué tandis que celle de la force azimutale Fo est restée sensiblement constante mais le

sens de la force azimutale Fo s'est inversé. La section du faisceau décalé d a encore grossi puisqu'on s'est rapproché du collecteur et ce faisceau décalé d est dévié et il intercepte encore plus le tube de glissement g.

On sait qu'il est possible en soignant particulièrement la configuration du focalisateur et de son bobinage de réduire les composantes magnétiques défocalisantes et donc les forces déviantes.

En utilisant des pièces polaires intermédiaires dans le corps du tube on peut aussi contribuer à réduire le champ magnétique radial. Ces améliorations n'apportent pas toute satisfaction.

Des améliorations peuvent aussi tre apportées au niveau du canon pour que les lignes de flux magnétique épousent sensiblement la trajectoire des électrons des leur émission.

On peut également donner aux tubes de glissement des diamètres intérieurs plus importants que ceux donnés aux tubes de glissement des tubes monofaisceaux ou agir sur l'inclinaison des tubes de glissement pour qu'ils suivent le mouvement généra ! des faisceaux.

La présente invention vise à réduire encore ces phénomènes d'interception, qu'ils aient lieu dans le canon ou dans le corps du tube, de manière simple et sans pratiquement dégrader les performances en gain et rendement du tube.

Pour y parvenir la présente invention propose un tube électronique multifaisceau à interaction longitudinale, construit autour d'un axe principal, dont les faisceaux sont générés par des cathodes sensiblement cylindriques, certaines, décalées par rapport à I'axe principal, produisant des faisceaux décalés par rapport à I'axe principal. Les faisceaux traversent chacun des éléments cylindriques et au moins un élément cylindrique traversé par un faisceau décalé est désaxé par rapport à la cathode ayant produit le faisceau décalé, I'axe de l'élément cylindrique désaxé, sensiblement parallèle à I'axe principal, étant plus éteigne de I'axe principal que I'axe de cette cathode. De cette manière les phénomènes d'interception des faisceaux sont réduits.

Si une génératrice de t'élément cylindrique désaxé et une génératrice de la cathode ayant produit le faisceau décalé sont situées sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre, et que ces génératrices sont celles qui sont les plus proches de I'axe principal, on prend mieux en considération l'augmentation de section des faisceaux décalés.

L'élément désaxé peut tre un tube de glissement, une portion de tube de glissement ou mme une ouverture d'anode ce qui contribue notamment à minimiser l'effet néfaste de la répulsion électrostatique des faisceaux décalés par rapport au faisceau central.

Lorsque deux tubes de glissement successifs se terminant dans une mme cavité sont désaxés, pour supprimer l'effet néfaste d'une composante radiale du champ électrique, il est possible que, I'intervalle entre les extrémités des deux tubes, dans une zone proche de I'axe principal, soit plus grand que l'intervalle entre les extrémités des deux tubes dans une zone éloignée de I'axe principal. Au moins l'une des extrémités peut tre configurée en biseau.

Lorsque le tube comporte plusieurs de tubes de glissement désaxés traversés par le mme faisceau décalé, un tube de glissement désaxé éteigne de la cathode ayant produit le faisceau décalé a de préférence un diamètre supérieur à celui d'un tube de glissement désaxé plus proche de la cathode.

Lorsqu'un tube de glissement traversé par un faisceau décalé est formé de plusieurs portions désaxées, il est préférable que dans ce tube de glissement, une portion éloignée de la cathode ayant produit le faisceau décalé, possède un diamètre supérieur à celui d'une portion plus proche de la cathode.

Lorsque le tube comporte une cathode produisant un faisceau central centré sur I'axe principal, le faisceau central traverse une succession de tubes de glissement axés sur I'axe principal puisque le faisceau central n'est pas dévié. II est préférable qu'un tube de glissement de la succession, éteigne de la cathode ayant produit le faisceau central, ait un diamètre supérieur à celui d'un tube de glissement de la succession plus proche de la cathode.

On peut aussi envisager qu'un tube de glissement traversé par le faisceau central soit formé d'une succession de portions et que dans ce tube de glissement, au moins une portion éloignée de la cathode ayant produit le faisceau central possède un diamètre supérieur à celui d'une portion plus proche de la cathode.

Au point de vue réalisation, lorque plusieurs tubes de glissement situés à un mme niveau du tube sont regroupés dans un mme bloc, deux

portions successives d'un mme tube de glissement peuvent tre creusées dans le bloc. Si le bloc est formé de plusieurs tronçons successifs, deux portions successives peuvent tre situées dans des tronçons différents. Les tronçons peuvent tre assemblés par une liaison rigide ou par une liaison souple périphérique.

Si plusieurs tubes de glissement situés à un mme niveau du tube sont disjoints, deux portions d'un tube de glissement peuvent tre assempblées l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une cloison de compensation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures jointes qui représentent : -les figures 1a, 1b, 1c (déjà décrites), des coupes transversales partielles du corps d'un tube classique, à différents niveaux ; -la figure 2a, en coupe longitudinale, un exemple d'un tube multifaisceau de la famille des klystrons et la figure 2b en détail l'espace d'interaction d'une cavité et les cathodes associées ; -la figure 3, en coupe longitudinale, un exemple de canon d'un tube selon l'invention ; -la figure 4, en coupe longitudinale partielle, un exemple de corps d'un tube de la famille des tubes à ondes progressives selon l'invention ; -la figure 5, en coupe longitudinale, un exemple de réalisation des tubes de glissement d'un tube selon l'invention ; -les figures 6a, 6b des vues en perspective et en coupe de tubes de glissement d'un tube selon l'invention, ces tubes étant formés de plusieurs portions assemblées les unes aux autres.

Sur ces figures, les mmes éléments portent les mmes références et les échelles ne sont pas forcément respectées dans un souci de clarté.

La figure 2a montre, en coupe longitudinale, un exemple d'un tube multifaisceau de la famille des klystrons conforme à l'invention. Ce tube sensiblement cylindrique est construit autour d'un axe XX'qui est dit principal. On suppose que ce tube possède 7 sept faisceaux d'électrons référencés 1,2. Parmi ceux-ci, le premier 1 est central, il est axé sur I'axe XX'principal et les autres 2 sont décalés par rapport à I'axe XX'principal. Ils sont disposés en couronne autour du faisceau 1 central.

Les électrons des faisceaux 1,2 sont produits par un canon 8 puis ils pénètrent dans un corps 9 qu'ils traversent avant d'tre recueillis dans un collecteur 10. Le canon 8 comporte sept cathodes 3,4 cylindriques d'axes respectifs occ, ocd, qui émettent des électrons lorsqu'elles sont portées à un potentiel approprié.

La cathode qui émet le faisceau central 1 est référencée 3, les cathodes qui émettent les faisceaux décalés 2 sont référencées 4. L'axe occ est confondu avec I'axe principal XX'et les axes ocd sont décalés par rapport à I'axe principal XX'. Le canon 8 comporte également une anode 12 qui accélère les électrons pour les faire pénétrer dans le corps 9. Pour cela, I'anode 12 est portée à un potentiel moins négatif que celui des cathodes 3, 4. L'anode 12 est généralement formée d'un bloc avec des ouvertures 5,6 cylindriques d'axes respectifs ooc, ood (visibles seulement sur la figure 3), le faisceau central 1 traversant l'ouverture référencée 5 et les faisceaux décalés 2 les ouvertures 6. L'axe ooc est confondu avec I'axe principal XX', les axes ood sont décalés par rapport à I'axe principal XX'.

Le corps 9 est formé d'une alternance de cavités 14 et de tubes de glissement 15,16 cylindriques d'axes respectifs ogc, ogd. Une cavité 14 est traversée par tous les faisceaux 1,2. Chacun des faisceaux 1,2 traverse une succession de tubes de glissement respectivement 15,16. L'axe ogc est confondu avec I'axe principal XX', les axes ogd sont décalés par rapport à I'axe principal XX'. Le corps 9 est placé dans un focalisateur tubulaire 7.

Selon l'invention, au moins un élément cylindrique traversé par un faisceau décalé 2 est désaxé par rapport à la cathode 4 ayant produit le dit faisceau décalé 2. L'axe de l'élément cylindrique désaxé, sensiblement parallèle à I'axe principal XX', est plus éteigne de I'axe principal XX'que I'axe ocd de la cathode 4. Dans l'exemple des figures 2, plusieurs éléments cylindriques désaxés répondent à ces caractéristiques, ce sont les tubes de glissement 16 traversés par les faisceaux 2 décalés, à l'exception de ceux situés entre le canon 8 et la première cavité 14.

Le fait de désaxer des tubes de glissement 16 traversés par des faisceaux 2 décalés permet de prendre en considération la déviation des faisceaux décalés 2 due au champ magnétique azimutal induit.

Dans l'exemple décrit à la figure 2a, un faisceau décalé 2 traverse successivement plusieurs tubes de glissement 16 désaxés et l'écart entre

I'axe ogd de chaque tube de glissement 16 désaxé et !'axe ocd de la cathode 4 ayant produit le faisceau décalé 2 est croissant plus le tube de glissement est éloigné de la cathode 4.

Le faisceau central 1 traverse lui une succession de tubes de glissement 15 dont les axes ogc sont sensiblement dans le prolongement les uns des autres puisque le faisceau central 1 n'est pas dévié.

L'élément cylindrique désaxé possède des génératrices dont une g1 est la plus proche de I'axe principal XX'. La cathode 4 ayant produit le faisceau décalé 2 traversant l'élément cylindrique désaxé possède des génératrices dont une g2 est la plus proche de I'axe principal XX'. La génératrice g1 et la génératrice g2 sont sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre. Cette particularité est visible sur la figure 2b.

Lorsque le faisceau décalé 2 traverse une succession d'éléments cylindriques désaxés, ces éléments cylindriques désaxés ont des diamètres croissants plus ils sont éloignés de la cathode 4. L'augmentation des diamètres permet de prendre en considération les déviations azimutales et l'augmentation de la section du faisceau décalé 2.

En ce qui concerne le faisceau central 1, il traverse une succession de tubes de glissement 15 qui possèdent aussi des diamètres croissants plus ils sont éloignés de la cathode 3 ayant produit le faisceau central 1.

Dans cette configuration, deux tubes de glissement 16 traversés par un mme faisceau décalé 2, débouchant dans une mme cavité 14 sont désaxés l'un par rapport à l'autre et sont de diamètres différents. Leurs extrémités 19 ne sont pas rigoureusement l'une en face de l'autre. Cette construction peut introduire une composante radiale de champ électrique néfaste. Cette composante peut tre atténuée en s'arrangeant pour que l'intervalle b1 séparant les extrémités 19 des deux tubes de glissement 16, dans une zone proche de I'axe principal XX'soit plus grand que celui b2 séparant les deux extrémités 19 dans une zone éloignée de I'axe principal XX'. Cela peut tre réalisé par exemple en biseautant l'une des extrémités 19 au moins. La figure 2b illustre cette configuration.

On sait que plus le rapport entre le rayon d'un faisceau et le rayon du tube de glissement qu'il traverse est petit, plus le coefficient de couplage

radial faisceau-cavité est faible et plus le rendement et le gain du tube sont faibles.

Le fait de désaxer plusieurs tubes de glissement successifs traversés par un mme faisceau alors qu'ils conservent une génératrice commune permet de moins augmenter leurs diamètres que si ces tubes de glissement restaient calés sur le mme axe.

II en résulte que le coefficient de couplage radial faisceau-cavité est meilleur et que le rendement et le gain du tube sont moins dégradés.

On va voir maintenant un autre mode de réalisation d'un tube selon l'invention. On se réfère à la figure 3 qui montre une coupe longitudinale partielle du canon 8 d'un tube selon l'invention. Maintenant l'élément cylindrique désaxé est une ouverture 6 d'anode 12. On a référencé a1 la distance entre I'axe principal XX'et I'axe ocd d'une cathode 4 produisant un faisceau décalé 2 et a2 la distance entre I'axe principal XX'et I'axe ood d'une ouverture 6 d'anode 12 traversée par le faisceau décalé 2.

Ces distances sont telles que : a2 > a1 Cette disposition contribue à compenser la répulsion électrostatique des faisceaux décalés 2 par rapport au faisceau central 1. La compensation peut encore tre améliorée en agissant au niveau du wehnelt référencé 18 qui est une électrode qui jouxte les cathodes 3,4.

Le wehnelt 18 possède une partie 18.1 à proximité de I'axe principal XX'et une partie 18.2 plus éloignée de I'axe principal XX'qui entoure l'ensemble des cathodes 3,4.

La partie 18.1 à proximité de I'axe principal XX'dépasse une des cathodes 4 produisant un faisceau décalé 2 d'une hauteur w1. La partie 18.2 plus éloignée de I'axe principal XX'dépasse la mme cathode 4 d'une hauteur w2. Les hauteurs w1 et w2 sont inégales et de préférence telles que w2 > w1.

Sur les figures 4 et 5 on va voir que les éléments cylindriques désaxés sont maintenant des portions de tube de glissement. La figure 4 illustre le cas d'un tube multifaisceau de la famille des tubes à ondes progressives en coupe longitudinale partielle mais cette variante pourrait bien sûr s'appliquer aux tubes multifaisceaux de la famille des klystrons. Seules une partie du corps 9 du tube et une partie du canon 8 sont représentées.

Les faisceaux d'électrons 1,2 ne sont visibles qu'au niveau du canon 8 et pas dans le corps 9 du tube pour ne pas surcharger inutilement la figure.

La principale différence entre le klystron et le tube à ondes progressives est que deux cavités successives p, p+1 du tube à ondes progressives sont couplées l'une à l'autre à I'aide d'au moins un iris 30 placé dans une paroi 31 commune aux deux cavités.

Les tubes de glissement 15,16 sont maintenant formés de plusieurs portions respectivement 15.1,15.2,16.1,16.2 cylindriques, mises bout à bout, d'axes respectifs ogc1, ogc2, ogd1, ogd2. Ces axes sont sensiblement parallèles à I'axe XX'principal. Au moins une portion 16.1 d'un tube de glissement 16 traversé par un faisceau 2 décalé est désaxée par rapport à la cathode 4 ayant produit le faisceau 2 décalé. L'axe ogd1 de la portion désaxée est plus éloigné de I'axe principal XX'que I'axe ocd de la cathode 4 ayant produit le faisceau 2 décalé. La portion 16.1 désaxée possède une génératrice g1.1 qui est sensiblement dans le prolongement d'une génératrice g2 de la cathode 4 ayant produit le faisceau décalé 2. Ces génératrices g1.1, g2 sont celles qui sont les plus proches de I'axe principal XX'. Un tube de glissement 16 formé de plusieurs portions 16.1,16.2 subit au moins un changement de diamètre, qui est une augmentation de diamètre, plus on s'éloigne de la cathode 4 ayant produit le faisceau décalé 2.

Dans l'exemple décrit, deux portions 16.1,16.2 successives appartenant à un mme tube de glissement 16 traversé par un faisceau 2 décalé sont désaxées et I'axe ogd2 de la portion 16.2 la plus éloignée de la cathode 4 est plus éloigné de I'axe principal XX'que I'axe ogd1 de la portion la plus proche. Les génératrices g1.1, g1.2 des deux portions 16.1,16.2 les plus proches de I'axe principal XX'sont sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre. La portion 16.2 la plus éloignée de la cathode 4 a un plus grand diamètre que la portion 16.1.

Deux portions 16.1,16.2 appartenant à deux tubes de glissement successifs 16, et débouchant dans une mme cavité p ont, dans cet exemple, des axes ogd1, ogd2 qui sont sensiblement dans le prolongement l'un de l'autre. Ces deux portions 16.1,16.2 appartenant à des tubes de glissement 16 successifs ont aussi sensiblement le mme diamètre.

En ce qui concerne les tubes de glissement 15 traversés par le faisceau central 1, s'il existe, ils sont formés de plusieurs portions 15.1,15.2 mises bout à bout, mais ces portions 15.1,15.2 ont des axes respectifs ogc1, ogc2 dans le prolongement les uns des autres.

Un tube de glissement 15 traversé par le faisceau central 1 subit au moins un changement de diamètre qui est une augmentation de diamètre plus on s'éloigne de la cathode 4 ayant produit le faisceau central 1.

Dans l'exemple décrit entre les cavités p-1 et p, les tubes de glissement 15,16 situés à un mme niveau du tube sont regroupés au sein d'un mme bloc 32 et les portions successives 16.1,16.2,15.1,15.2 d'un mme tube de glissement 16,15 sont creusées au sein du mme bloc 32.

Les changements de diamètre requis peuvent tre réalisés par un simple usinage dans le bloc 32.

Au lieu d'utiliser un bloc massif, on peut aussi utiliser un bloc 36 formé de plusieurs tronçons 36.1,36.2 assemblés de manière rigide. Ces tronçons comportent une ou plusieurs portions 15.1,15.2,16.1,16.2 de tubes de glissement. Cette variante est schématisée sur la figure 4 avec le bloc 36 placé entre la cavité p et la cavité p+1 On pourrait aussi les assembler avec une liaison souple et étanche 34. Cette variante est illustrée à la figure 5. Dans l'exemple, un bloc 36 est formé d'un tronçon 36.1 assemblé à un tronçon 36.2 et chaque faisceau traverse une portion de tube de glissement de chaque tronçon. La liaison souple et étanche 34 se situe à la périphérie des deux tronçons 36.1, 36.2 qu'elle assemble.

Un bloc formé de plusieurs tronçons ainsi assemblés ou massif est ensuite relié à au moins une cavité. La liaison avec la cavité peut tre rigide ou souple comme illustré sur l'exemple de la figure 5. La liaison rigide 38 se situe entre la périphérie du bloc, dans l'exemple du tronçon 36.1 et la cavité p. La liaison souple 35 se situe entre la périphérie du bloc, ici du tronçon 36.2 et la cavité p+1. On peut ainsi ajuster l'enfoncement des tubes de glissement 15.2,16.2 dans la cavité p+1.

Les tubes de glissement situés à un mme niveau dans le corps du tube peuvent tre disjoints. Deux portions successives 15.1,15.2,16.1, 16.2 pourraient aussi bien sur tre creusées au sein d'un mme tube. Mais on peut aussi envisager comme sur les figures 6a, 6b, qu'ils soient formés de

portions 15.1,15.2,16.1,16.2 raboutées les unes aux autres. II est aisé de désaxer les portions 16.1,16.2 qui doivent l'tre et de réaliser les changements de diamètre en utilisant des portions de tubes que l'on relie entre elles.

L'assemblage peut se faire de manière rigide, par brasure par exemple, avec une cloison de compensation 37 pour obturer la différence de sections entre deux portions 15.1,15.2 et 16.1,16.2 à assembler qui ont des diamètres différents. Sur les figures 6a, 6b les cavités ne sont pas représentées.