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Entladungsgefäss für die Zwecke der Gleichrichtung, der Verstärkung und der Er- zeugung von Schwingungen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, als Verstärker- oder Empfangsröhren Röhren mit Aussensteuerelektroden zu verwenden. Um eine wirksame Steuerung zu erzielen, ist es erforderlich, die Konstruktion so zu machen, dass die Kapazität zwischen der Aussenelektrode und der Elektronen emittierenden Kathode wesentlich grösser wird als die Kapazität zwischen der Kathode und der Anode. Zu diesem Zweck muss die Kathode möglichst nahe an die Gefässwand gebracht werden, so dass die Elektronen emittierenden Teile stark durch die elektrostatischen Felder der Steuerelektrode beeinflusst werden können. Es ist ferner zweckmässig, der Kathode eine grosse Oberfläche zu geben, und ausserdem kann die Steuerwirkung durch eine entsprechende Formgebung des Entladungsgefässes erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Art von Entladungsröhren mit Aussensteuerung. Die verschiedenen Ausführungsformen gemäss der Erfindung haben das Merkmal gemeinsam, dass nicht nur, wie bisher üblich, eine Elektronen emittierende Kathodenfläehe, sondern mehrere solcher Kathodenflächen im selben Vakuumgefäss angeordnet sind. Die Verwendung mehrerer emittierender Kathodenflächen, die entweder miteinander verbunden oder auch getrennt sein können, ermöglicht eine Erhöhung der Leistungen der Aussensteuerröhren und auch eine vielseitigere Verwendung derselben.
Ein Beispiel einer Verstärkerröhre gemäss der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Innerhalb des Vakuumgefässes E befindet sieh eine Anode. 1, die als geschlossener Zylinder ausgebildet, ist und ringsherum um diese Anode sind in der Nähe der Glaswand vier Elektronen emittierende Kathodenteile Zi, X, Ka und K4 angeordnet. Diese Kathodenteile können zweckmässigerweise Glühfäden sein.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die einzelnen Teile K1, K2, K3 und K4 innerhalb des Gefässes miteinander verbunden, u. zw. sowohl oberhalb als auch unterhalb des Anodenzylinders, so dass sie parallel geschaltet sind und demgemäss in das Gefäss nur drei Zuführungsdrähte führen. und Ho, dutch die der Heizstrom den einzelnen Kathodenteilen zugeführt wird. und A der Anodenanschluss. Bei der in der Zeichnung angegebenen Verbindung der einzelnen Kathodenteile handelt es sieh gewissermassen um eine Zweielektrodenröhre, bei der die Kathodenoberfläche vergrössert ist, indem vier Elemente, welche die Elektronenemission liefern, zueinander parallel geschaltet sind. Die eine gemeinsame Zuführung verläuft dabei innerhalb des Anodenzylinders.
Im Querschnitt ist diese Anordnung in Fig. 2 dargestellt, wo K1, K2, K3 und K4 die emittierenden Kathodenteile andeuten, A der Querschnitt des Anodenzylinders ist, E die Gefässwand und S die das Gefäss umgebende Steuerelekirode, die entweder auf dem Entladungsgefäss direkt befestigt sein kann oder aber in der Apparatur vorhanden ist, für welche die Röhre benutzt wird. Diese Röhre hat infolge der vergrösserten Anzahl emittierender Kathodenteile eine erhöhte Gesamtemission, und es kann infolge der Anordnung dieser Kathodenteile in bezug auf die Anode und die Gefässwand und damit die Steuerelektrode eine günstige Beeinflussung des Entladungsvorganges erzielt werden. Eine derartige Röhre eignet sich besonders als Endverstärker in Empfangsanlagen der drahtlosen Telegraphie, so z.
B. als Lautspreeherröhre. Bei der in den Fig. 1 und 2 zeichnerisch dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Kathodenteile innerhalb des Gefässes miteinander verbunden. Für verschiedene andere Zwecke
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, In der Fig. 4 ist beispielsweise eine Schaltung einer derartigen Röhre, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, angegeben. Die gemeinsame Anode A liegt am Pluspol einer Batterie B, deren Minuspol über Widerständ R1 bzw. R, bzw. R3 mit den einzelnen Kathoden K1, K, K3 und über das Telephon T mit der Kathode K4 verbunden ist. Die ankommenden Schwingungen werden über eine Spule L, die zwischen der Steuerelektrode 81 und dem negativen Pol der Batterie B liegt, dem ersten Elektrodensystem zugeführt.
Die Kathode dieses ersten Elektrodensystems ist mit der Steuerelektrode sua des zweiten Systems verbunden, dessen Kathode wiederum mit der Steuerelektrode 83 des dritten Systems und die Kathode K3 mit der Steuerelektrode S4 des verschiedenen Systems verbunden ist. Es handelt sich im vorliegenden Fall, wie ersichtlich, um eine Kaskadenschaltung von vier Elektrodensystemen, die eine gemeinsame Anode haben. Die Zuführung der Steuerschwingungen braucht nicht, wie dargestellt, zwischen einer Steuerelektrode und dem negativen Pol der Anodenbatterie zu erfolgen, sondern sie könnte ebenfalls zwischen der Steuerelektrode und der Anode sein.
Eine derartige Schaltung lässt sich natürlich für verschiedene Zwecke verwenden, denn von der Dimensionierung und Anordnung der Elektroden und von der Bemessung der Widerstände hängt es ab, ob die Röhre mehr als Verstärker oder als Gleichrichter arbeitet und ob sie geeigneter für Hochfrequenz oder für Niederfrequenz ist.
Eine weitere Ausführung einer Röhre gemäss der Erfindung ist in der Fig. 5 dargestellt. Bei dieser Anordnung sind nicht nur die Kathoden getrennt, sondern auch jeder Kathode gegenüber eine besondere Anode angeordnet. Eine derartige Aussensteuermehrfaehröhre kann natürlich wie die entsprechende Anzahl Zweielektrodenröhren mit Aussensteuerung verwendet werden. Die einzelnen Kathoden Xi, K2, K3 und K4 sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen ebenfalls in Nischen angeordnet, um welche die Steuerelektroden gelegt werden. Ihnen gegenüber befinden sich die dazugehörigen Anoden Al, A2, A3 und A4. Die konstruktive Stützung der einzelnen Anoden kann, wie schematisch angedeutet, durch Verbindungen erfolgen, die aus mittels eines Glaskörpers G voneinander isolierten Drähten bestehen.
Was das Material der Kathode und ihre Beschaffenheit anbelangt, so können die dem Stande der Technik nach bekannten Materialien verwendet werden. Die Kathoden können auch indirekt geheizt sein. Je nach der Verwendung der Röhren sind die Aussenelektroden entsprechend zu dimensionieren, jedenfalls mehrere Aussensteuerelektroden für jedes Elektrodensystem zu verwenden. Es ist nämlich unter Umständen erforderlich, durch eine Steuerelektrode eine Vorspannung und durch die andere eine Steuerspannung zuzuführen oder auch eine Steuerelektrode für Hochfrequenzzuführung und eine andere für die Modulation auszunutzen, wobei solche Steuerelektroden natürlich dann isoliert übereinander angeordnet werden.
Es ist ferner zweckmässig, die Anordnung der Elektroden so zu treffen, dass bei Verwendung von Anodenzylindern die Rückführung der Heizung für die Kathoden innerhalb des Zylinders erfolgt, wie dieses auch auf den entsprechenden Figuren dargestellt ist, da dadurch Störwirkungen, die durch die Felder des Heizstroms erzeugt werden könnten, wirksam abgeschirmt sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Entladungsgefäss für die Zwecke der Gleichrichtung, der Verstärkung und der Erzeugung von Schwingungen, bei welchem die Steuerung des Entladungsvorganges mittels Aussenelektroden erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elektronen emittierende Kathoden, z. B. Glühkathoden, enthalten sind bzw. eine Kathode vorhanden ist, die aus mehreren einzelnen Elektronen emittierenden Teilen besteht.