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Glimmlichtverstärkerrohre.
Es ist in der Gasentladungstechnik bekannt, dass sich bei Glimmentladungen der Kathodenfall herabsetzen lässt, wenn man die Kathode als mehr oder weniger hohlen Körper ausbildet. Unter solchen Hohlkathoden versteht man Formen, bei denen sich mehrere Flächenteile der Kathoden, von denen Entladungen ausgehen, irgendwie gegenüberstehen. Ein einfaches Beispiel würde darin bestehen, dass man 2 Platten im Abstand von einigen Millimetern einander gegenüber stellt. Der Hauptentladungsstrom geht in einem solchen Falle nicht von den aussen liegenden Flächenteilen aus, sondern im wesentlichen nur von den einander gegenüberstehenden Flächen.
Der physikalische Grund hiefür ist wohl darin zu suchen, dass Raumladungen, die durch positiv geladene Ionen an der Kathode entstehen wollen, durch die Elektronen zerstreut werden, die von den übrigen Flächenteilen der hohlen Kathode ausgehen.
Man hat solche hohle Kathoden in der Entladungsröhrenteehnik bisher vielfach in der Weise verwendet, dass man das gesamte übrige Elektrodensystem in ihnen anordnete. Das war z. B. für reine
Gleiehrichterröhren durchaus angebracht. Dieses Prinzip versagt aber, wenn es sich um andere Röhrenarten, z. B. um Glimmverstärkerröhren handelt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf derartige Glimmverstärkerröhren, u. zw. auf solche, bei denen in Übereinstimmung mit früheren, zum Teil bekannten Vorschlägen zwei Glimmelektroden, nämlich eine Kathode und eine sogenannte Entladungsanode vorgesehen sind, zwischen denen eine Glimmentladung erzeugt wird, die wiederum als Elektronenquelle für einen nach einer zweiten Anode übergehenden, und eine vor dieser zweiten Anode liegende Steuerelektrode gesteuerten Verstärkerstrom dient. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, bei diesem Glimmverstärkerprinzip den Kathodenfall an der Entladungskathode nach Möglichkeit herabzusetzen, und sich dabei der Wirkung der Hohlkathode zu bedienen. Zur Anwendung dieser Hohlkathoden ist aber eine besondere Ausführung und Anordnung derselben, die von den bisher bekannten Ausführungen abweicht, erforderlich.
Erfindungsgemäss soll die Entladungskathode aus mehreren Einzelteilen hergestellt werden, von denen jeder für sich einen andere Elektroden nicht einschliessenden kleinen Hohlkörper, z. B. von zylindrischer Form, bildet. Jeder dieser Kathodenteile wirkt dabei mit den gemeinsamen Verstärkerelektroden der Röhre, also der Hauptanode und der Steuerelektrode, zusammen. Zweckmässig ist auch die Entladungsanode, die mit der Kathode zusammen den als Elektronenquelle wirkenden Glimmstrom erzeugt, aus ebensoviel Einzelteilen wie die Kathode hergestellt, die so angeordnet sind, dass sie eine Abschirmung der geradlinig von der Kathode kommenden Entladungselemente gegen die Verstärkerelektroden bewirken, wie es z. B. in der österr. Patentschrift 122663 des Anmelders beschrieben ist.
Dadurch wird verhindert, dass das Steuergitter von dem Hauptentladungsstrom, der von der Kathode ausgeht, unmittelbar getroffen wird und sich ein schädlicher Gitterstrom bildet.
Die Zeichnung zeigt die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen. Die Fig. 1 stellt zunächst eine Hohlkathode für sich dar. Sie besteht aus einem Blechzylinder z, der einen Längsschlitz 1 enthält, durch welchen die Entladung austreten und nach den dafür in Betracht kommenden Elektroden übergehen kann. Die Breite dieser Längsöffnung 1 kann verschieden sein ; sie kann sehr schmal sein oder auch so breit, dass sie beispielsweise die Hälfte der Mantelfläche des Zylinders beträgt. Es empfiehlt sich, die Kathode, um eine grössere Stabilität zu erhalten, an ihren beiden Stirnseiten mit Abschluss- stücken d1 und d2 zu versehen, die entweder metallisch sind oder auch aus einem Isolierstoff bestehen können.
Bei der Anbringung des Längsschlitzes 1 wird es sich ferner empfehlen, diesen nicht ganz an die Stirnränder des Zylinders heranreichen zu lassen, sondern kurz vor diesen enden zu lassen, wie
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es ebenfalls Fig. 2 zeigt. Auch dadurch lässt sich die mechanische Stabilität der Kathode besser gewährleisten.
Die Fig. 3 zeigt beispielsweise, in welcher Art die Hohlkathode in Verbindung mit einer Glimmverstärkerröhre Verwendung findet. Es handelt sich dabei um eine (im Querschnitt dargestellte) Anordnung, bei der die Verstärkeranode a2 in der Achse einer konzentrischen Anordnung liegt. Sie wird umgeben von der beispielsweise in Form einer Zylinderspule ausgebildeten Steuerelektrode s. Letztere wird wieder konzentrisch umgeben von der Entladungsanode al, die vorzugsweise aus einem Zylinder besteht, aus welchen Längsstreifen herausgeschnitten sind, so dass durch die entstehenden Aussparungen die vom Glimmfelde herrührenden Elektronen in den eigentlichen Verstärkerraum gesaugt werden können.
Im Unterschied zu den bisher angegebenen Anordnungen ist nun die Kathode nicht aus einzelnen, hinter den massiven Teilen der Entladungsanode befindlichen Streifen oder Drähten gebildet, sondern aus einzelnen kleinen Zylindern, die einen Durchmesser von wenigen Millimetern, z. B. von 3 mm besitzen. Ihre Länge ist gleich der Länge der übrigen Elektroden, beträgt also mehrere Zentimeter.
Man wird, um die in Patent Nr. 122663 betreffend Glimmverstärkerröhren gekennzeichnete Abschirmwirkung der Entladungsanode behalten zu können, die einzelnen Teile der Hohlkathode zweckmässig so bemessen und anordnen, dass sie völlig abgeschirmt werden. Jedoch würde es vermutlich nicht gefährlich sein, wenn von den äusseren Wänden der einzelnen Kathodenteile ein gradliniger Weg zu den Verstärkerelektroden vorhanden wäre, denn infolge der eingangs beschriebenen Wirkung der Hohlkathode ist für die in Frage kommende Elektronenausbeute im wesentlichen nur der Teil der Entladung wirksam, der durch die schlietzförmigen Öffnungen 1 tritt.
Man kann übrigens, wenn es erforderlich sein sollte, die Aussenwandungen der Kathodenzylinder mit einem Isoliermaterial umgeben, welches verhindert, dass von diesen Teilen aus Entladungen ausgehen.
In der Lage der Schlitze 1, von denen an jedem Zylinder je 2 vorgesehen sind, hat man selbst-
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Den eingangs erfolgten Angaben entsprechend, kann die Glimmkathode statt aus einzelnen Zylindern auch aus einzelnen Plattenpaaren gebildet sein, deren Ebene jeweils entweder den Ebenen des dazugehörigen Entladungsanodenteiles parallel sind, oder auch senkrecht dazu liegen, oder in irgend einem beliebigen Winkel dazu angeordnet sind. Die angegebene Wirkung lässt sich weiter steigern, wenn man die Hohlkathode mit Stoffen geringen Kathodenfalls überzieht, also z. B. mit Magnesium, BariumOxyd od. dgl.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Glimmliehtverstärkerrohre, bei der der zwischen zwei Elektroden übergehende Glimmstrom als Elektronenquelle für einen nach einer zweiten Anode (Hauptanode) übergehenden und durch eine Steuerelektrode modulierten Verstärkerstrom wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus mehreren Teilen besteht, von denen jeder für sich einen andere Elektroden nicht einschliessenden Hohlkörper bildet, der mit der Hauptanode zusammenwirkt.