<Desc/Clms Page number 1>
Braun'sehe Röhre mit niedervoltigen, gaskonzentrierten Strahlen zum Oszillographieren hochfre- quenter Schwingungen.
Beim Oszillographieren von hochfrequenten Schwingungen, insbesondere oberhalb von 104 Hertz, mittels der Braunschen Niederspannungsröhre mit gaskonzentrierten Strahlen zeigt die Empfindlichkeit der Braunschen Röhre gewisse Anomalien, die sich zunächst in einem starken Anstieg und alsdann einem steilen Abfall der Empfindlichkeit äussern, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Es ist hier als Abszisse die
Frequenz in Hertz und als Ordinate die Amplitude der Auslenkung bei konstanter Ablenkspannung, beispielsweise für eine Argonfüllung (Kurve 1) und eine Xenonfiillung (Kurve 2), aufgetragen.
Wie ersichtlich, zeigt die Auslenkung bei oberhalb 104 Hertz einen starken Anstieg, der bei rund 50.000 Hetz ein sehr ausgesprochenes Maximum zeigt, worauf die Auslenkung bei 105 Hertz bis herunter zu 106 Hertz einen starken Abfall zeigt. Die Ursache für diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, dass innerhalb des Raumes zwischen den Ablenkplatten und dem Fluoreszenzschirm durch den Einfluss der nahen Glas- wände sich eine negative Raumladung ausbildet, die eine zusätzliche Schwingung des Elektronenstrahles zur Folge hat, die sich der durch die Plattenspannung hervorgerufenen Schwingung des Strahles über- lagert, wodurch die Amplitude vergrössert und die Kurvenform der aufgezeichneten Schwingung verzerrt wird.
Der steile Abfall der Empfindlichkeit bei 105 Hertz ist dadurch zu erklären, dass die Verweilzeit der Ionen im Strahl grösser wird als die Periodendauer des durch die Ablenkspannung bewegten Strahles.
Je grösser die Konzentration (Gasdruck) ist, um so stärker macht sich der Abfall bemerkbar.
Erfindungsgemäss lassen sich diese störenden Erscheinungen dadurch vermeiden, dass die Innen- wandung der Braunschen Röhre zwischen den Ablenkplatten und dem Fluoreszenzschirm mit einem metallischen Belag versehen-wird, dessen Potential auf Anodenpotential gebracht ist. Das Potential dieses Belages kann auch geringer gewählt werden, jedoch nur so niedrig, dass eine wesentliche Behinderung des Strahles beim Durchgang durch den durch den Metallbelag begrenzten Raum nicht stattfindet. Durch die Anbringung des metallischen Innenbelages wird die negative Raumladung abgeführt und dadurch die zusätzlichen Schwingungen unterbunden.
Da durch die metallische Belegung der Glaswand eine zusätzliche Konzentration des Elektronenstrahles stattfindet, kann bei der erfindungsgemässen Röhre mit Innenmetallisierung der Druck der Gasfüllung erheblich geringer gewählt werden, als er normalerweise zur Konzentration der Elektronenstrahlen benutzt wird. So kann beispielsweise bei Verwendung einer'Argonfüllung der Druck statt 3'10-3 mrn Hg auf 1-10-3 mm Hg herabgesetzt werden. Bei Verwendung anderer Gasfüllungen sind die Drucke entsprechend dem lonisierungsvermögen der Gase so zu wählen, dass die gleiche Ionenzahl in dem vom Elektronenstrahl durchflossenen Raum entsteht.
Hiedurch wird erreicht, dass die übermässige Konzentration und dadurch der steile Abfall der Empfindlichkeit bei höheren Frequenzen wesentlich verringert wird, so dass durch die gleichzeitige Anwendung von Innenmetallisierung und verringertem Gasdruck eine weitgehende Vergleichmässigung der Empfindlichkeitskurve der Braunschen Röhre erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung in Fig. 2 näher beschrieben werden. Es bedeutet R eine Braunsche Röhre mit einem Elektronenbeschleunigungssystem B, sowie den üblichen Ablenkplattenpaaren ? i und P2. Das Elektronenbeschleunigungssystem kann beispielsweise aus einer indirekt geheizten Glühkathode K, die als Hohlraumkathode ausgebildet ist, einer Voranode A"einem Wehneltzylinder TV und einer Hauptanode Az bestehen. Die Anoden und J befinden
<Desc/Clms Page number 2>
sich vorzugsweise auf dem gleichen Potential. Die Röhre ist beispielsweise mit einem Gas zur Konzentrierung des Elektronenstrahles, z.
B. mit Argon, gefüllt, und kann mit Anodenspannungen von einigen hundert Volt betrieben werden. Die Röhre besitzt ferner einen Fluoreszenzschirm F.
Erfindungsgemäss ist nun die Innenwandung der Röhre, um eine gleichmässige Empfindlichkeit der Röhre bei der Oszillographie hochfrequenter Schwingungen, insbesondere oberhalb 104 Hertz, zu erreichen, zwischen dem Ablenkplattenpaar P. und dem Fluoreszenzschirm F mit einem metallischen Belag, z. B. einem Silberbelag J, versehen. Dieser metallische Belag erhält vorzugsweise das Anodenpotential. Es ist darauf zu achten, dass der Innenbelag nicht zu weit an die Ablenkplatten heranreicht, damit nicht eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den Ablenkplatten und dem Metallbelag stattfindet.
Es empfiehlt sich die Einhaltung eines Abstandes von mindestens 3 fm. Dem Metallbelag kann auch eine geringere Spannung als die Anodenspannung gegeben werden, indem beispielsweise in die Anschlussleitung zwischen Metallbelag und Anodenzuführung ein in der Zeichnung punktiert eingetragener hochohmiger Widerstand 0 eingeschaltet wird. In diesem Falle kann der Abstand zwischen Metallbelag und Ablenkplatten verringert werden. Das Potential des Metallbelages darf jedoch nicht so niedrig gewählt werden, dass eine merkliche Behinderung des Elektronenstrahles beim Durchtritt durch den von dem Metallbelag begrenzten Raum stattfindet.
Der Gasdruck des Füllgases ist gemäss der weiteren Erfindung wesentlich niedriger gewählt, als er unter sonst gleichen Verhältnissen bei Röhren ohne Innenmetallisierung gewählt wird. Z. B. beträgt der Gasdruck bei einer Füllung mit Argon etwa 1-10-"mm Hg. Die bei einer derartigen Röhre erzielte Empfindlichkeitskurve ist in der Fig. 1 durch die Kurve 3 für eine Argonfüllung veranschaulicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Braunsehe Röhre mit niedervoltigen, gaskonzentrierten Strahlen zum Oszillographieren hochfrequenter Schwingungen, insbesondere oberhalb 104 Hertz, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenwandung der Röhre zwischen den Ablenkplatten und dem Fluoreszenzschirm ein metallischer Belag vorgesehen ist, der sich vorzugsweise auf Anodenpotential befindet, und der Druck des Füllgases gering gewählt ist, z. B. bei Argon etwa 1-10-3 mm Hg beträgt.