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Historischer Überblick: Erfindung des Klystrons

Bild 1: Die „Heil-Röhre”, Zeichnung aus der Patentschrift.

Bild 1: Die „Heil-Röhre”, Zeichnung aus der Patentschrift.

Historischer Überblick: Erfindung des Klystrons

1935Die Idee einer laufzeitgesteuerten Röhre als Mikrowellenoszillator wurde erstmals von Agnessa Arsenjewa-Heil und Oskar Heil in einem in Deutschland veröffentlichten Beitrag beschrieben.[1]

1935William Webster Hansen, Honorarprofessor für Physik an der Stanford Universität (USA), erfand den Hohlraumresonator. Er nannte seine Erfindung ”rumbatron”.

1937Unter Zuhilfenahme dieser Hohlraumresonatoren entwickelten die Brüder Russell und Sigurd Varian ein erfolgreiches Modell eines Zweikammer-Klystrons als Oszillator. Das war die erste moderne Röhre für den Mikrowellenbereich.[2] Die Entwicklung wurde Klystron genannt, in Anlehnung an das altgriechische Verb κλύζω (klyzo), welches die Bewegung von Wellen am Strand beschreibt. Leider war zu damaliger Zeit die erzielbare Ausgangsleistung zu gering, so trat diese Röhre gegenüber dem Magnetron vorerst in den Hintergrund.

1938Vadim F. Kovalenko (USSR) entwickelte das Sheet-Beam Klystron (Planares Flachstrahl-Klystron)

1939Oskar Heil komplettierte seinen Hochfrequenzgenerator in der Firma Standard-Lorenz in Berlin. Diese wurde nach ihrem Erfinder „Heil-Röhre” genannt und wurde in Radargeräten während des 2. Weltkrieges eingesetzt.

1940R.V. Sutton (England) und N.D. Devyatkov mit V.F. Kovalenko (USSR) erfanden unabhängig voneinander das Reflexklystron.

1941Das Reflexklystron wurde in Superheterodyn-Empfängern von Radargeräten eingesetzt.

1948In Stanford wurde ein Mehrkammerklystron entwickelt mit drei Hohlraumresonatoren, das eine Ausgangsimpulsleistung von 30 MW bei 1 µs Impulsdauer erreichte. Jetzt begann der Durchbruch von Hochleistungsklystronen in Radargeräten.

1984Das Klystron mit der höchsten Impulsleistung wurde gebaut.[3] Es wurde für einen Teilchenbeschleuniger im Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) entwickelt und stellte 150 MW Impulsleistung im S-Band bereit.

Quellen:

  1. Agnessa Arsenjewa-Heil und Oskar Heil, ”Eine neue Methode zur Erzeugung kurzer, ungedämpfter elektromagnetischer Wellen großer Intensität,” Zeitschrift für Physik, November 1935 p. 752 – 762.
  2. R. H. Varian: U.S. Patent No. 2.242.275 (Applied for, October 11, 1937)
  3. G. T. Konrad, ”High-Power RF Klystrons for Linear Accelerators.” Invited paper, Linear Accelerator Conference, Darmstadt, West Germany, May 1984. (online)