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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung von Elektroden, welche insbesondere bei Mehrgitterröhren mit Vorteil angewendet wird und sowohl in mechanischer Hinsicht als auch in elektrischer Beziehung einen Fortschritt darstellt.
Die Aufgabe einer Elektrodenhalterung besteht darin, die Elektroden zu tragen bzw. die Einhaltung der Abstände zwischen denselben zu sichern. Daneben müssen die elektrischen Eigenschaften gewissen Bedingungen entsprechen. Insbesondere muss die Isolation zwischen den einzelnen Elektroden gross. der Weg für die Kriechströme möglichst lang und die durch die Halterung verursachte zusätzliche Kapazität zwischen den Elektroden klein sein. Um diesen Anforderungen genügen zu können, kommt es nicht bloss darauf an, eine günstige Formgebung zu wählen, sondern auch die richtige Materialauswahl zu treffen.
Die konstruktiven Schwierigkeiten nehmen mit der Zahl der zu haltenden Elektroden zu ; die Elektrodenabstände müssen mit besonderer Genauigkeit eingehalten werden, und da dieselben im allgemeinen klein sind, um trotz vermehrter Elektrodenzahl kleine Aussenabmessungen des Systems zu erhalten, sind auch die Anforderungen in elektrischer Hinsicht schwer zu erfüllen.
Um die Einhaltung der Abstände zwischen den einzelnen Elektroden zu sichern, ist es notwendig, die Haltestreben, an welchen diese befestigt sind, an den Enden durch Distanzstücke festzulegen. Diese bestehen aus einem Isolierstoff, beispielsweise Glas, Glimmer oder keramischen Massen und wurden bisher in der Art ausgebildet, dass ein einziges Isolierstück in Form einer Scheibe oder eines Stabes alle Stützdrähte zusammenfasste. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich davon zunächst dadurch. dass zwei Isolierstücke vorgesehen sind, deren jedes einen Teil der Stützdrähte hält und distanziert.
Eine aussenliegende Gruppe von Elektroden wird beispielsweise von einem rahmenförmigen Isolierstück gehalten, während eine innen liegende Gruppe durch ein seheiben-oder stegförmiges Isolierstück verbunden ist.
Es besteht ferner, insbesondere bei Mehrgitterröhren, die Notwendigkeit, die Kapazität zwischen den einzelnen Elektroden klein zu halten. Es sind bereits Röhren mit einem Schirmgitter bekannt, welches die kapazitive Abschirmung der Steuerelektrode gegen die Anode bezweckt. Es ist ferner bekannt, entweder die Anode oder das Steuergitter am oberen Ende des Glaskolbens herauszuführen, während die Zuleitungen zu den übrigen Elektroden durch den Quetschfuss führen. Man hat ferner bereits vorgeschlagen, die Abschirmung noch dadurch zu verbessern, dass das Schirmgitter etwas länger als die übrigen zum System gehörigen Elektroden ausgebildet wird.
Die Anforderungen an die Güte der Abschirmung oder---mit andern Worten-an die Herabsetzung der Kapazität zwischen dem Steuergitter und den jenseits des darauffolgenden Schirmgitters liegenden Elektroden werden besonders hoch, wenn in der Röhre noch weitere Elektroden vorhanden sind, insbesondere dann, wenn der Entladungsstrom durch mehrere Elektroden nach verschiedenen voneinander unabhängigen Funktionen gesteuert werden soll. Da derartige Mehrgitterröhren im allgemeinen mit sehr steilen Anodenstromkennlinien arbeiten, besteht ein besonderes Bedürfnis nach einer hervorragend guten Entkopplung des Steuergitters von allen iibrigen wechselpotentialfihrenden Elektroden.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Konstruktion angegeben, mittels welcher es gelingt, bei Röhren mit zwei oder mehr Gitterelektroden eine völlige Abschirmung des Steuergitters gegen die hinter dem darauffolgenden Schirmgitter liegenden Elektroden zu erzielen und die Kapazität zwischen der
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Anode und dem Steuergitter auf einen extrem kleinen Wert, beispielsweise 10-3 cm zu erniedrigen. ; Zu diesem Zwecke wird zur Verbindung der beiden zusammengehörigen Distanzstücke ein Metallteil verwendet, welcher gleichzeitig als Abschirmelement ausgebildet wird. Dieser Schirm wird vorzugsweise auf einem konstanten Potential gehalten, beispielsweise dadurch, dass man ihn bereits innerhalb der Röhre mit der Kathode verbindet.
Durch einen derartigen Schirm wird die Abschirmung des Steuergitters gegenüber den jenseits des Schirmgitters gelegenen Elektroden wesentlich verbessert und erst auf den die bestimmungsgemässe
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halb des Schirmes angeordneten Teile des Elektrodensystems.
Es hat sieh ferner als wichtig herausgestellt, dass dieser Schirm nicht die Verlängerung des Schirmgitters bilden soll, sondern in den Zwischenraum zwischen dem Schirmgitter und der darauffolgenden Elektrode eingreift. Die günstige Wirkung dieser Massnahme erklärt sich daraus, dass der Weg der Streukraftlinien zwischen dem Steuergitter und den hinter dem Schirmgitter liegenden Elektroden auf diese Weise verlängert und die wirksame Kapazität dadurch herabgesetzt wird.
Sofern das Steuergitter nicht durch den Quetschfuss herausgeführt wird, kann die untere Abschirmung kiirzer gehalten werden, doch wurde auch hier das wahlweise Eingreifen des Schirmes in den Elektrodenzwischenraum als wichtig erkannt. Die beiden Schirmbleche können vorteilhafterweise miteinander leitend verbunden und an ein gemeinsames konstantes Potential gelegt werden.
Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform das Steuergitter getrennt von den übrigen Elektroden aus dem Glaskolben herausgeführt wird, so ist es wohl eine zweckmässige, nicht aber die einzig mögliche Bauart. Es ist ebensogut denkbar, die Anode oben herauszuführen und die Zuleitungen zum Steuer-
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zwischen dem Steuergitter und andern Elektroden ermieden wird.
In der Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel das Elektrodensystem einer Röhre mit einer indirekt geheizten Kathode K, vier Gitterelektroden GC-G4 und einer Anode A schematisch dargestellt. Zwecks guter Zentrierung sind auf beiden Seiten des Elektrodensvstems Distanzstücke vorgesehen. Bei einfacheren Systemen kann die untere, dem Quetschfuss Q benachbarte Distanzierung eventuell vereinfacht oder ganz fortgelassen werden. Die Distanzstücke bestehen aus einer ringförmigen Platte P1 und kreisförmigen Scheiben P. Die Haltestreben der Elektroden G3 und G1 und A sind in dem Kreisring P1 befestigt, während die übrigen Elektroden durch entsprechende Bohrungen in den Platten P2 festgelegt sind.
Die beiden zusammengehörigen Stücke P1 und P2 sind in verschiedenen Ebenen liegend eingezeichnet, doch ist auch der Fall der Anordnung in einer Ebene konstruktiv leicht zu lösen. Jedes Paar von Isolierstüeken ist durch ein metallisches Zwischenstück S bzw. verbunden, welches in einfacher Weise als elektrostatischer Schirm ausgebildet werden kann. Im vorliegenden Fall dient dieser zur Abschirmung des der Kathode K benachbarten Gitters G1 gegen alle hinter dem Schirmgitter G2 liegenden Elektroden.
Man gewinnt dabei die Möglichkeit, diese Abschirmbleche nicht nur ausserhalb des Elektrodensystems anzubringen, sondern diese auch zum Teil in den Elektrodenzwischenraum hineinragen zu lassen und durch Verlängerung des Weges der Streukraftlinien eine bessere Entkopplung zu erreichen.
In der Fig. 2 ist das gleiche Elektrodensystem mit dem Unterschied dargestellt, dass die ringförmigen Isolierstücke (in axialer Richtung) ausserhalb der scheibenförmigen, die innere Gruppe auf elektrodenhaltenden distanzstücken liegen.
Durch die hiemit erläuterte Konstruktion ergaben sich mannigfache Vorteile. Man hat vor allem die Möglichkeit, die einzelnen Distanzstücke a. us versehiednen Materialien herzustellen. So kann man beispielsweise den äusseren Ring Pi aus Glimmer und den inneren kleineren Teil P2 aus einem keramischen Stoff herstellen. Da im inneren Teil die Bohrungen, welche zur Aufnahme der Stützdrähte dienen, eng beieinanderliegen, ist Glimmer an dieser Stelle schlecht geeignet, da die Löcher nicht mit der notwendigen Genauigkeit gebohrt werden können.
Anderseits wäre es nicht zu empfehlen, alle Elektroden mit einer einzigen Platte aus keramischem Material zu fassen, weil diese einerseits sehr schwer wäre sowie eine Verstärkung der Stützdrähte erfordern würde und anderseits der Fabrikationsausschuss mit der Grösse der keramischen Teile zunimmt. Die Wahl von keramischen Stoffen zur Haherung der inneren Elektroden
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leitende Schicht aus zerstäubtem Kathodenmaterial bildet, wie beispielsweise auf Glimmer.
Dadurch, dass die Halterung der Elektroden in zwei verschiedenen Ebenen und mit getrennten Distanzstücken vorgenommen wird, lässt sich die Kapazität zwischen den beiden EIektrodengruppen, insbesondere z. B. die Kapazität zwischen dem Steuergitter ( ? i und der Anode A, erheblich verringern.
Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht bringt die Einfügung des metallischer Zwischenstückes. s, welches auf ein festes Potential gebracht, also beispielsweise mit der Kathode verbunden wird. In konstruktiver Hinsicht ist es sehr bequem, dieses metallische Zwischenstück in geeigneter Weise als elektrostatischen Schirm auszubilden, so dass dieser mit dem Verbindungsstück einen einheitlichen Teil bildet
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und keiner weiteren Befestigungsvorrichtung bedarf. Dadurch, dass die Elektroden in zwei Gruppen gehaltert werden, bietet sich die Möglichkeit, diese einschliesslich ihrer Haltestreben ungleich lang aus-
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Neben der Abschirmung bzw. Verminderung der Streukapazität spielt bei Mehrgitterröhren auch die Erhaltung bester Isolation und die Verhinderung von Krieehströmen zwischen den Elektroden eine wichtige Rolle. Obgleich die angegebene Konstruktion an sich in dieser Hinsicht bereits äusserst günstige Verhältnisse liefert, lassen sich daran leicht noch weitere Verbesserungen anbringen. welche auf eine Verlängerung des Krieehweges abzielen. Hiezu gehört die konische Erweiterung der Bohrungen, in welchen die Stützdrähte aufliegen. und die Anbringung von Schlitzen zwischen den einzelnen Bohrungen.
In der Fig. 3 ist die Platte in vergrössertem Massstabe gezeichnet. Die Bohrungen B1-B5 sind in der Mitte. wo die Stützdrähte aufliegen, zylindrisch und an einem oder noch besser an beiden
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wie aus der Figur unmittelbar zu ersehen ist. den Kriechweg zwischen den einzelnen Metallteilen verlängern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrodenhalterung. insbesondere für Mehrgitterröhren, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Elektroden in einem scheiben- bzw. stabförmigen Isolierstück und andere Elektroden in einem mit diesem verbundenen rahmen-oder ringförmigen Isolierstück gehalten werden.
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förmige Isolierstück in verschiedenen Ebenen angeordnet sind.