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Gitter für Elektronenröhren.
Ein von elektrischem Strom durchflossener Glühdraht im Vakuum hat nicht entlang seiner ganzen Ausdehnung die gleiche Temperatur, weil ausser der Abkühlung durch Strahlung auch ein Wärmeverlust durch Ableitung an den Befestigungsstellen stattfindet. Der Draht ist daher (wenn er überall gleichen Querschnitt hat) in der Mitte am heissesten. Benützt man einen solchen Draht als Elektronenquelle, so ist infolge des exponentiellen Verlaufes der Richardson-Gleiehung die Ergiebigkeit in der Mitte bedeutend grösser. Bei der Konstruktion einer Gitterelektrode für Elektronenröhren ist es deshalb wichtig, gerade den mittleren Teil des Glühfadens gut auszunützen, also zur Erzielung einer grossen Steilheit das Gitter nahe an den Glühfaden heranzubringen.
Es wäre aber falsch, das Gitter so kurz zu machen, dass die wenig emittierenden Enden nicht davon überdeckt sind, weil sonst bei stark negativem Gitter immer noch ein gewisser Reststrom direkt vom Glühfaden zur Anode übrig bleibt, wodurch die Detektorwirkung verschlechtert wird. Dagegen ist es nicht notwendig, den Abstand Gitter-Gliihfaden an diesen Stellen sehr gering zu machen, es genügt vielmehr, wenn die Anode gegen die Glühfadenenden durch das Gitter abgeschirmt ist. Vom elektrischen Gesichtspunkt ist es daher zweckmässig, dem Gitter eine in der Mitte eingeschnürte, ungefähr doppelkegelige Form zu geben.
Wenn für die Emission nur ein einziger Punkt, der Mittelpunkt des Glühfadens, in Betracht käme, wäre eine rein doppelkegelförmige Gitterform die zweckmässigste. Da aber je nach der Gesamtlänge des Glühfadens die homogen emittierende Stelle eine mehr oder weniger grosse Längenausdehnung besitzt,
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auf. Sie gewährleistet eine gute Versteifung und eine einfache Befestigung der Gitterhaltedrähte, weil der Umfang des Gitters an den Befestigungsstellen bedeutend grösser gehalten werden kann, als es bisher üblich war. Denkt man sich das Gitter durch den einhüllende Rotationskörper ersetzt, und führt man durch diesen Rotationskörper Querschnitte, die auf seine Achse senkrecht stehen, so sind es lauter Kreise, deren Durchmesser um so grösser ist, je näher dem Ende der Querschnitt geführt wird.
Die mechanische Festigkeit des ganzen Aufbaues ist um so grösser, an einem je grösseren Pmfange die Stützdrähte, die zweckmässigerweise angeschweisst werden, angreifen. Es ist daher günstig, die Befestigung des Gitters an der Stelle grössten Querschnittes vorzunehmen.
Die Grösse des Durchmessers an den offenen Enden der trompetenförmigen Erweiterungen kann jedoch höchstens gleich dem Anodendurchmesser gemacht werden, wenn die Anordnung so getroffen ist, dass beim Aufbau das Gitter durch die Anode hindurchgesteckt wird. Diese Begrenzung fällt nur dann weg, wenn die Anode erst nach Aufbringung geschlossen wird oder überhaupt offen bleibt.
Durch die beschriebene Anordnung wird ausserdem die Wahrscheinlichkeit einer Berührung zwischen Glühfaden und Gitter sehr verringert, dadurch dass die geringe, für grosse Steilheit erforderlichen, Distanz nur beim mittleren Teil des Glühfadens eingehalten werden muss. Insbesondere erleichtert das Doppelkegelgitter das unvermeidliche nachträgliche Justieren des Elektrodenaufbaues. Zeigt es sich nämlich, dass der Glühfaden nicht ganz zentrisch durch den engen Teil des Gitters durchläuft, so kann man diesen Übelstand durch eine geringfügige Verbiegung der Gliihfadenhaltedrähte beheben, ohne
Gefahr zu laufen, dass eine Berührung nunmehr an den Enden auftritt.
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Die Herstellung solcher Gitter kann auf mannigfache Art erfolgen, z. B. durch Wickeln eines Drahtes auf einen annähernd doppelkegelförmigen, in der Mitte geteilten Wicklungskern oder durch Verwendung entsprechend gestanzter Bleche.
Eine besonders zweckmässige Form ist in Fig. la und 1b in der Ansicht von vorn und von der Seite in vergrössertem Massstabe dargestellt.. Dabei wird die in der Mitte eingeschnürte Form dadurch erzielt, dass ein Blechstreifen derart ausgestanzt wird, dass die Verbindungsstege s der Streifen r U-förmig ausgeführt sind und dass sie nach erfolgtem Stanzen aufgekantet werden, so dass sie nach erfolgtem Zusammenrollen in Zylinderform hochkant dem Glühfaden gegenüberstehen. In Fig. 2 ist eine beispielsweise Ausführung eines Stanzstreifens dargestellt, der als endloses Band fabriziert wird und für die Herstellung der Gitter in entsprechenden Stücken abgelängt wird. Fig. 3 zeigt endlich in perspektivischer Ansicht den Zusammenbau eines Doppelkegelgitters mit Glühfaden und Anode.
Selbstverständlich ist eine ganze Reihe anderer Ausführungsformen auch möglich. So ist es z. B. für den Erfindungsgedanken nicht wesentlich, dass die Stanzstege hochkantig gestellt sind, auch nicht, dass der Ausführung eine zylindrisch symmetrische Anordnung zugrunde liegt, sondern vielmehr der Umstand, dass das Gitter einen geringeren Abstand von dem mittleren Teil des Glühfadens hat als von seinen Enden, wodurch sich die angeführten wesentlichen elektrischen und mechanischen Vorteile ergeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gitter für Elektronenröhren, dadurch gekennzeichnet, dass sein Abstand von dem mittleren, heissesten Teil des Glühfadens geringer ist als von den Randpartien.