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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektronenröhren. Bei Elektronenröhren ist es wesentlich, dem Elektronenstrahl eine bestimmte Richtung zu geben, um z. B. seinen Durchtritt durch ein Gitter zu ermöglichen. Ausserdem ist es auch vorteilhaft, die Betriebsspannung der Röhre auf eine der Sättigungsspannung nahekommende Spannung zu erhöhen.
Um dies zu ermöglichen, wird erfindungsgemäss in Richtung Kathode-Anode ein von den Steuerströmen unabhängiges Magnetfeld angeordnet. Da bekanntlich die Elektronen in Richtung der Kraftlinien des Magnetfeldes fliegen, ist es so möglich, den Elektronenstrahl auf gewünschte Bahnen zu führen.
Ausserdem wird erfindungsgemäss durch das Magnetfeld eine Raumladung in der Nähe der Kathode erzeugt, die die Sättigungsspannung und damit die erzielbare Betriebsspannung der Röhre wesentlich erhöht.
In manchen Fällen ist es zweckmässig, die Steuerelektrode mit einer der Kathodenform entsprechenden Aussparung zu versehen und das Magnetfeld in Richtung Kathode-Aussparung anzuordnen. Aus der Richtung des Magnetfeldes abweichende Elektronen werden durch dasselbe sofort in die gewünschte Strahlenrichtung zurückgebogen. Sie lassen sich so selbst bei stark positivem Gitter durch Lücken, Maschen oder Schlitze dieses Gitters führen, ohne auf dasselbe aufzutreffen.
Erfindungsgemäss kann die Richtung und oder Intensität des Magnetfeldes einstellbar sein und so durch eine Änderung der Bündelungsgrad und damit die Steuerbarkeit des Anodenstromes infolge Änderung des Gitterstromes geregelt werden.
Bei der erfindungsgemässen Elektronenröhre hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, zwecks Erzielung eines gerichteten Elektronenaustrittes die Kathode in einer der Anode zugewendeten Längsaussparung eines elektrisch leitenden Körpers, z. B. eines Metallstabes anzuordnen. Durch diese Anordnung wird ein Elektronenaustritt ausser in der freigelassenen Richtung verhindert und so der Bündelungsgrad erhöht.
Zweckmässig ist es hiebei, wenn sich der elektrisch leitende Körper der Kathode gegenüber auf gleichem oder angenähert gleichem Potential befindet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere zur Verkürzung der Elektronenlaufzeit, z. B. zur Erzeugung und Verstärkung ultrakurzer Wellen zu verwenden. Dies liegt darin, dass bei Erzeugung ultrakurzer Wellen stark positive Gitter erwünscht sind, um die Elektronenlaufzeit zu verkürzen. Durch die Erhöhung der Gitterspannung treten durch erhöhtes Auftreffen der Elektronen auf das Gitter in der Regel Störungen, z. B. dämpfend wirkende Gitterströme auf. Auch diese Nachteile können durch Anlegung bzw. Regelung eines Magnetfeldes vermieden werden, da hiedurch die Zahl der auf das Gitter auftreffenden Elektronen vermindert werden kann.
Häufig, so auch bei Erzeugung und Verstärkung ultrakurzer Wellen, ist es vorteilhaft, die Betriebsspannung der Röhren in einem Ausmass zu erhöhen, welche der Sättigungsspannung nahekommt. Dies kann ebenfalls durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, indem durch die durch das Magnetfeld erhöhte Raumladung die Sättigungsspannung der Anordnung und damit die Betriebsspannung der Röhre wesentlich erhöht wird.
Wie erfindungsgemäss weiterhin festgestellt wurde, eignet sich das vorliegende Verfahren insbesondere zur Erzeugung von Elektronenschwingungen rein sinusförmigen Charakters. In diesen Fällen müssen die Elektroden eine Form erhalten, die die zu den hiezu erforderlichen harmonischen Bindungen der schwingenden Elektronen nötigen Potentialverhältnisse zwischen den Elektroden herstellen.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Querschnitt, Fig. 2 eine Längsansicht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist innerhalb der Röhre die Kathode 1, das Gitter 3 und 4 und die Anode 2 angeordnet. Hiebei können Gitter und Anode beliebig nach den jeweiligen Erfordernissen der Röhre ausgebildet werden. Die Anordnung des Magnetfeldes nach vorliegender Erfindung ist durch die Magnetpole N. S. in der Zeichnung angedeutet. Durch die Magnete N. S. wird ein Magnetfeld in Richtung Kathode-Anode erzielt und dadurch die erwünschte Bündelung erreicht. Der Glühfaden 5 ist in einer Aussparung des Metallstabes 1 angeordnet, so dass eine Emission nur in Richtung des Gitters und der Anode möglich ist.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung können grosse Elektronenstromstärken, z. B. 50-100 mA, auf engem Raum konzentriert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenröhre, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektrode mit einer der Kathodenform entsprechenden Aussparung versehen und ein von den Steuerströmen unabhängiges Magnetfeld in Richtung Kathode-Aussparung angeordnet ist.