Klystron

Elektronenröhren finden sich in vielfältigsten elektrotechnischen und elektronischen Schaltungen. Dies ist unter anderem auf ihre breit gefächerte Funktionsvielfalt zurückzuführen. Röhren, deren Arbeitsweise auf der Ausnutzung von Elektronenlaufzeiten beruht, werden Laufzeitröhren genannt. Das Klystron ist eine Laufzeitröhre. Genauer gesagt wird das Klystron zu den Linearstrahlröhren gezählt. Im Grunde macht sich das Klystron, wie jede Laufzeitröhre, die Laufzeit der Elektronen zu Nutze, um elektrische Hochfrequenzsignale zu erzeugen bzw. gezielt zu verstärken. Historisch betrachtet geht die Erfindung eines ersten, richtig funktionierenden Klystrons auf die Gebrüder Russel zurück. Diese stellten im Jahre 1937 einen Prototyp fertig, unter der wissenschaftlichen Mitwirkung der ebenfalls US-amerikanischen Ingenieure Sigurd Varian und William Webster Hansen.

 

Alle drei Männer arbeiteten zu dieser Zeit an der renommierten Stanford University in Kalifornien. Im Inneren des Klystrons wird ein im Vakuum erzeugter und durch elektrische Hochspannung beschleunigter Strom von Elektronen durch ein Hochfrequenz-Wechselfeld in seiner Geschwindigkeit „modelliert“. Dieser physikalische Vorgang wird auch als „Geschwindigkeitsmodulation“ bezeichnet. Der Elektronenstrahl durchquert hierfür beim Klystron einen mit einem hochfrequenten elektrischen Signal gespeisten Hohlraumresonator.

 


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