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Verstärkerröhre.
Es sind Verstärkerröhren mit Glühelektrode bekannt, deren Steuerelektrode mit einer im gleichen
Gefäss angeordneten, photoelektronenabgebenden Schicht in Verbindung steht, um mit Hilfe von Lichtschwankungen verstärkte Photoströme zu erzielen. Derartige Verschmelzungen von Photozelle und Verstärkerröhre bedingten jedoch meist mehr oder weniger komplizierte Ansätze und Zusatzelemente, um einmal die Bedingungen zur Schaffung des gewünschten Verstärkungsfaktors zu erfüllen und zum andern die Möglichkeit einer ausreichenden Lichteinwirkung auf die lichtempfindliche Schicht zu geben.
Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten überwunden, und es wird eine Verschmelzung von Verstärkerröhre und Photozelle geschaffen, die darüber hinaus eine Reihe eigenartiger Vervollkommnungen zulässt. Die Erfindung macht von an sich bekannten Verstärkerröhren Gebrauch, bei denen die Steuerelektrode eine Fläche bildet und der Glühfaden zwischen Steuerelektrode und Anode angeordnet ist (Plationenröhre). Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektronenabgebende Schicht, die man in Gestalt von sogenanntem hydriertem Kalium, monatomigen Schichten von Cäsium u. dgl. darstellt, unmittelbar auf diese Steuerlektrode aufgebracht wird.
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Platten als Striche und Drähte als Punkte erscheinen.
Innerhalb des Glasgefässes 1 steht der fläehen- förmigen Anode 2 eine ebenfalls flächenförmige Steuerelektrode. 3 gegenüber, welche in ihrer Mitte eine
U-förmige Vertiefung 4 aufweist. Im Bereich dieser Vertiefung 4 ist die Glühkathode 5 angeordnet, welche auf diese Weise zwischen Steuerelektrode, j und Anode 2 zu liegen kommt. Derartige Verstärker- röhren sind bekannt.
Nach der Erfindung ist auf die genannte Steuerelektrode. 3 ein photoelektronen- aussendender Belag 6 (punktiert gezeichnet) aufgebracht, so dass die Steuerelektrode. 3, je nachdem, in welcher Weise sie über hochohmig Widerstände u. dgl. mit der Kathode 5 und der Anode 2 in Verbindung steht oder vorgespannt wird, ihr Potential bei Lichteinwirkungen ändert und somit den Entladungsvorgang in der Verstärkerröhre beeinflusst.
Die flächenhaft ausgebildete Kathode der nach der Erfindung verwendeten Verstärkerröhre gestattet in einfachster Weise das Aufbringen der lichtelektrischen Schicht. Benutzt man (wie im gezeich- neten Beispiel) die der Anode abgewendete Seite der Steuerelektrode. 3, so steht dem Lichtzutritt zur lichtelektrischen Schicht 6 kein weiteres Konstruktionselement der Verstärkerröhre hindernd im Wege, und-was für die Herstellung wichtig ist-es hat sich auch zur Schaffung der gewünschten Vereinigung von Verstärkerröhre und Photozelle kein neues Konstruktionselement notwendig gemacht.
Selbstverständlich braucht sich die liehtelektrische Schicht nicht auf die der Anode abgewendete
Seite der Steuerelektrode zu beschränken. Verkleinert man nämlich gemäss Fig. 2 die Fläche der Anode 2, so vermag auch Licht, welches von der Anodenseite her auf die Steuerelektrode. 3 gelangt, ungehindert die photoelektrische Schicht 6 zu treffen und das Verstärkerrohr zu steuern. Es entsteht lediglich ein kleines photoelektrisch unwirksames Gebiet in der Grösse der AnodenfIäche 2. Darüber hinaus gewinnt man durch die kleine Bemessung der Anode den wichtigen Vorteil, dass die Anodensteuerelektroden-
Kapazität weitgehend herabgesetzt wird, was für die Anwendung der Verstärkerröhre für Lichttonzweeke von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Die Steuerelektrode. 3 in Fig. 2 kann selbstverständlich zweckentsprechend auch noch weiter deformiert werden und vermag z. B. die Anode 2 vollkommen zu umgreifen, ohne die Konstanten der Verstärkerröhre grundlegend zu ändern, so dass eine allseitig empfindliche photoelektrische Schicht entsteht.
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Um die Absaugung der auf der Steuerelektrode 3 freiwerdenden Photoelektronen zu erleichtern, empfiehlt es sich nach der Erfindung, gegenüber der der Anode abgewendeten Seite der Steuerelektrode eine Hilfselektrode, etwa in Gestalt von Drahtschlaufen, vorzusehen, die zweckmässig mit der Anode in Verbindung stehen, um eine hinreichende Vorspannung zu erhalten. Füllt man die Verstärkerröhre mit Dämpfen oder Gas, so treten die Vorteile der gasgefüllten Photozelle hinzu und die Verstärkerröhre vermag je nach der Grösse des vorhandenen Gas-bzw. Dampfdruckes unter Umständen auch aus Kipprelais zu arbeiten (Glimmrelais mit GIÜhele1. -trode, auch Thyratron genannt).
Zweckmässig gelangt eine photoelektronenemittierende Schicht zur Verwendung, die auf eine zur
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liehe Schichten mit Hilfe geeigneter Fornierungsverfahren zu erzeugen. Für die erfindungsgemässe Verstärkerröhre hat die Verwendung derartiger Schichten den Vorteil, dass man den Ort, an welchem die hochempfindliche Schicht entstehen soll, im voraus genau zu bestimmen vermag. Es ist z. B. ein leichtes, lediglich die Steuerelektrode mit einer geeigneten Oxydschieht zu versehen, indem man z. B. nur auf derjenigen Seite, welche photoelektrisch wirksam sein soll, Silber aufbringt und daraufhin die Oxydation herbeiführt.
Durch Einbringen von Cäsium kann nunmehr lediglich auf dieser Silberoxydschicht ein lichtempfindlicher Belag entstehen, während an andern Stellen der Verstärkerröhre, auch wenn sich das Aufdampfen von Cäsium nicht vermeiden lassen sollte, niemals eine Schicht hoher Empfindlichkeit zu entstehen vermag. Die erfindungsgemässe Röhre erleichtert somit auch das Herstellungsverfahren und gestattet in wirtschaftlicher Weise die Schaffung vorbestimmter lichtempfindlicher Bereiche.
Die Verwendung von Schichten mit sensibilisierter Unterlage ist allgemein für Verschmelzungen von Ver- stärkerröhre und Photozelle, auch wenn erstere nicht die erfindungsgemässe Gestalt besitzt, von grundlegender Bedeutung, da man nur auf diesem Wege die Auslösung von Photoelektronen durch die Wärmeoder Lichtstrahlung des Glühfadens grundlegend vermeiden kann, indem man diejenigen Teile der Steuerelektrode, welche im Strahlenbereich des Glühfadens liegen, frei von lichtempfindlicher Schicht hält.
Nach der Erfindung ist es des weiteren vorteilhaft, die Glaswandung der Verstärkerröhre selbst als lichtempfindliche Steuerelektrode auszubilden, indem man ihr Glühkathode und Anode hinreichend nähert und ihr in bekannter Weise eine Form gibt, die dem U-förmigen Einschnitt 4 entspricht. Auf der
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Leitfähigkeit und Liehtempfindlichkeit zu erzeugen. Ist die Anode klein bemessen, so brauchen die Schichten nicht unbedingt lichtdurchlässig zu sein, sondern es kann der Lichteintritt auch von der Seite der Anode aus stattfinden.
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ist es vorteilhaft, die Glühkathode zu versteifen, was zweckmässigerweise dadurch geschieht, dass eine indirekt geheizte Oxydkathode zur Verwendung gelangt.
Eine derart steife Kathode vermag bei Erschüt- terung keine Sehwingbewegungen auszuführen und verhindert damit Abstandsänderungen zwischen Kathode und Steuerelektrode bzw. zwischen Kathode und Anode, die bei der Liehttonwiedergabe zu unangenehmen Geräuschen führen können. Der Vorteil der Versteifung macht sieh in erster Linie bei den erfindungsgemässen Verstärkerröhren geltend, bei denen der Glühfaden zwischen Anode und Steuerelektrode liegt.
Er ist jedoch auch für andersartige Verstärkerröhren von hervorragender Bedeutung, falls diese für Lichttonzweeke Verwendung finden, insbesondere dann, wenn sie in unmittelbarer Nachbarschaft der lichtelektrischen Zelle auf dem Tonwiedergabegerät selbst angeordnet sind und dessen Erschütterungen ausgesetzt werden. Die Steuerelektrode der erfindungsgemässen Verstärkerröhre wird entweder im Innern der Röhre über einen hochohmigen Widerstand mit der Kathode verbunden oder unmittelbar bzw. über einen hochohmigen Widerstand nach aussen geführt, um den jeweiligen Verhältnissen entsprechend eine geeignete Vorspannung einstellen zu können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verstärkerröhre mit Glühkathode, Anode und einer als Steuerelektrode dienenden photoelektrisch wirksamen Fläche, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühfaden (5) zwischen der Anode (2) und der photoelektrisch wirksamen Steuerfläche (3) angeordnet ist.
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Amplifier tube.
There are known amplifier tubes with a glow electrode, the control electrode with one in the same
Vessel arranged, photoelectron-donating layer is in connection in order to achieve increased photocurrents with the help of light fluctuations. Such fusions of photocell and intensifier tube usually required more or less complicated approaches and additional elements in order to meet the conditions for creating the desired amplification factor on the one hand and to allow sufficient exposure to light on the photosensitive layer on the other.
According to the invention, these difficulties are overcome and a fusion of intensifier tube and photocell is created which, moreover, allows a number of peculiar improvements. The invention makes use of amplifier tubes known per se, in which the control electrode forms a surface and the filament is arranged between control electrode and anode (plation tube). It is characterized in that the photoelectron-donating layer, which is in the form of so-called hydrogenated potassium, monatomic layers of cesium and the like. Like. Is applied directly to this control electrode.
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Plates appear as lines and wires as points.
Inside the glass vessel 1 of the flat anode 2 is a flat control electrode. 3 opposite, which one in their middle
Has U-shaped recess 4. In the area of this recess 4 the hot cathode 5 is arranged, which in this way comes to lie between the control electrode, j and anode 2. Such amplifier tubes are known.
According to the invention is on said control electrode. 3 a photoelectron-emitting coating 6 (shown in dotted lines) is applied so that the control electrode. 3, depending on the way in which you use high resistance resistors u. The like. Is in connection with the cathode 5 and the anode 2 or is biased, changes their potential when exposed to light and thus influences the discharge process in the amplifier tube.
The planar cathode of the amplifier tube used according to the invention allows the photoelectric layer to be applied in the simplest possible manner. If you use (as in the example shown) the side of the control electrode facing away from the anode. 3, there is no further structural element of the amplifier tube hindering the access of light to the photoelectric layer 6, and - which is important for the production - no new structural element has been necessary to create the desired combination of amplifier tube and photocell.
Of course, the electrical layer does not need to be on the anode facing away
Side of the control electrode to restrict. If, according to FIG. 2, the area of the anode 2 is reduced in size, then light can also reach the control electrode from the anode side. 3 arrives to hit the photoelectric layer 6 unimpeded and to control the amplifier tube. There is only a small photoelectrically ineffective area the size of the anode area 2. In addition, the small size of the anode gives the important advantage that the anode control electrode
Capacity is largely reduced, which is of crucial importance for the use of the amplifier tube for optical sound purposes.
The control electrode. 3 in Fig. 2 can of course also be further deformed according to the purpose and is capable, for. B. to fully grip the anode 2 without fundamentally changing the constants of the amplifier tube, so that a photoelectric layer that is sensitive on all sides is created.
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In order to facilitate the suction of the photoelectrons released on the control electrode 3, it is recommended according to the invention, opposite the side of the control electrode facing away from the anode, to provide an auxiliary electrode, for example in the form of wire loops, which are conveniently connected to the anode to provide a to obtain sufficient preload. If the amplifier tube is filled with vapors or gas, the advantages of the gas-filled photocell come into play and the amplifier tube can, depending on the size of the gas or gas present, be used. Vapor pressure may also work from toggle relays (glow relay with GIÜhele1. -trode, also called thyratron).
A photoelectron-emitting layer is expediently used which is applied to a
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to produce borrowed layers with the help of suitable fornation processes For the amplifier tube according to the invention, the use of such layers has the advantage that the location at which the highly sensitive layer is to be created can be precisely determined in advance. It is Z. B. easy to provide only the control electrode with a suitable oxide layer by z. B. applies silver only on the side that is supposed to be photoelectrically effective and then causes the oxidation.
By introducing cesium, a light-sensitive coating can now only develop on this silver oxide layer, while at other points of the amplifier tube, even if the evaporation of cesium cannot be avoided, a layer of high sensitivity can never develop. The tube according to the invention thus also facilitates the manufacturing process and allows predetermined light-sensitive areas to be created in an economical manner.
The use of layers with sensitized backing is generally of fundamental importance for fusing the amplifier tube and photocell, even if the former does not have the shape according to the invention, since this is the only way to fundamentally avoid the release of photoelectrons by the heat or light radiation of the filament by keeping those parts of the control electrode which are in the radiation area of the filament free of photosensitive layer.
According to the invention, it is also advantageous to design the glass wall of the amplifier tube itself as a light-sensitive control electrode by bringing the hot cathode and anode close enough and giving it a shape that corresponds to the U-shaped incision 4 in a known manner. On the
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To generate conductivity and sensitivity to light. If the size of the anode is small, the layers do not necessarily have to be translucent, but light can also enter from the side of the anode.
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it is advantageous to stiffen the hot cathode, which is best done by using an indirectly heated oxide cathode.
Such a rigid cathode cannot perform any visual oscillations when it is shaken and thus prevents changes in the distance between cathode and control electrode or between cathode and anode, which can lead to unpleasant noises when playing back the sound. The advantage of the stiffening applies primarily to the amplifier tubes according to the invention, in which the filament lies between the anode and the control electrode.
However, it is also of outstanding importance for other types of amplifier tubes, if they are used for optical sound purposes, especially if they are arranged in the immediate vicinity of the photoelectric cell on the sound reproduction device itself and are exposed to vibrations. The control electrode of the amplifier tube according to the invention is either connected inside the tube via a high-ohmic resistor to the cathode or directly or via a high-ohmic resistor to the outside in order to be able to set a suitable bias voltage according to the respective conditions.
PATENT CLAIMS:
1. Amplifier tube with hot cathode, anode and a photoelectrically active surface serving as a control electrode, characterized in that the filament (5) is arranged between the anode (2) and the photoelectrically active control surface (3).