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Elektrodensystem für Entladungsrohren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrodensystem für Entladungsröhren, dessen äusserste Betriebselektrode für Wärmestrahlen durchlässig, für Elektronen hingegen undurchlässig ist.
Es sind Elektrodensysteme bekannt, deren äusserste Elektrode, die gewöhnlich als Anode dient und auf einem hohen positiven Potential gehalten wird, durchbrochen ausgebildet ist. Diese Massnahme erfolgt aus thermischen Gründen, um eine bessere Wärmeabstrahlung aus dem Innern des Entladungraumes zu ermöglichen. In diesem tritt eine Wärmeentwie1dung einerseits durch die Glühkathode und anderseits durch die an der Anode bzw. andern auf positivem Potential gehaltenen Elektroden entstehenden Verluste auf. Würde man die Wärmeabstrahlung unterbinden, indem man beispielsweise die Anode aus Vollblech anfertigt, so würde sich im Entladungsraum eine unzulässig hohe Temperatur entwickeln, bei welcher eine thermische Emission nicht geheizter Elektroden, beispielsweise der Gitter, einsetzt.
Um dies zu verhindern, wird die Anode häufig aus einem Maschengeflecht hergestellt. Dadurch ist jedoch die Möglichkeit gegeben, dass Elektronen durch die Öffnungen der Anode hindurchfliegen und in den Raum zwischen der Anode und der Glaswand gelangen und dort zu Störungen mannigfacher Art Anlass geben.
Man hat sogar vorgeschlagen, die netzförmig durchbrochene Anode auf der Innenwand des Glaskolbens aufliegen zu lassen, um durch den Elektronenaufprall auf der Glaswand eine unmittelbare Wärme-
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besonders starkem Masse auftreten. Man hat ferner die Anode aus zwei übereinandergeschichteten Lagen eines Drahtgeflechte hergestellt. Wenn diese jedoch gegeneinander derart versetzt sind, dass die Durch-
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wie bei einer Vollanode, während bei anderer Anordnung der beiden Lagen Lücken entstehen, durch welche ein Teil der an der Entladung teilnehmenden Elektronen aus dem Entladungsraum entweichen kann.
Auf die Natur dieser Störungen hat der elektrische Zustand der Innenwand des Glaskolbens sowie der zur Halterung des Elektrodensystems dienenden Isolierteile einen entscheidenden Einfluss. Diese können durch Kriechströme, welche von der Anodeneinschmelzung ausgehen, auf positives Potential aufgeladen werden. Dieser Fall tritt mit grosser Wahrscheinlichkeit dann auf, wenn die Anodenspannung eingeschaltet wird, bevor die volle Emission der Kathode erreicht ist, wie dies auf den Betrieb von Röhren in den üblichen Netzanschlussgeräten allgemein zutrifft.
Wenn diese Isolierfläehen durch die aus dem Entladungsraum abirrenden oder durch die durchbrochene Anode hindurchtretenden Elektronen mit einer Geschwindigkeit getroffen werden, die dem Potential der Fläche entspricht, so werden sie zur Sekundäremission veranlasst. Die emittierenden Oberflächen wirken dann wie Elektroden, und da sie mit dem Steuergitter kapazitiv gekoppelt sind. rufen sie im Gitterkreis Änderungen der Dämpfung und Kapazität hervor. Aber auch dann, wenn die Glaswand keine positive Ladung aufweist und eine Sekundäremission nicht zu befürchten ist, kann die durchbrochene Ausführung der Anode Anlass zu Störeffekten geben. Die durch die Anode hindurchfliegenden Elektronen verlangsamen ihre Bewegung, je mehr sie sich der Glaswand nähern, um schliesslich wieder umzukehren.
Dadurch bildet sich in dem Raum zwischen
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Einflüssen innerhalb und ausserhalb der Röhre unterliegt. Es ist selbstverständlich, dass eine derartige Röhre gegen äussere Störungen erheblich empfindlicher ist, als wenn der Entladungsvorgang auf den Raum innerhalb des Elektrodensystems beschränkt ist. Ausserdem sind jedoch derartige Raumladungen
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oft sehr labil und neigen zu sprunghaften Übergängen, die sich im Lautsprecher als knackende Geräusche unangenehm bemerkbar machen. Unter Umständen können die Raumladungen auch Pendelungen nach Art der Barkhausen-Kurzschwingungen ausführen.
Die vorliegende Erfindung geht darauf aus, durch eine besondere Konstruktion der äussersten Elektrode das Auftreten der vorbeschriebenen Störungen zu verhindern, ohne gleichzeitig die thermischen
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äusserste Elektrode (Anode) so ausgebildet wird, dass sie wohl für Wärmestrahlen durchlässig ist und dadurch eine ungehinderte Abstrahlung der im Entladungsraum entwickelten Wärme gestattet, für Elektronen jedoch undurchlässig ist, so dass sich weder eine Raumladung zwischen der Glaswand und der Anode ausbilden noch eine Sekundäremission der Glaswand zustande kommen kann.
Es empfiehlt sich, diese Massnahme dadurch zu vervollständigen, dass den Elektronen auch die Möglichkeit genommen wird, an den Stirnseiten des Elektrodensystems die Entladungsbahn zu verlassen und in den Raum zwischen Glaswand und Elektrodensystem auszutreten. Zu diesem Zweck kann das Elektrodensystem an den Stirnseiten durch Deckplatten aus Isoliermaterial oder durch negativ vorgespannte Metallplatten abgeschlossen werden.
In der Patentzeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für eine derartige Konstruktion dargestellt. welche nachstehend näher beschrieben werden.
In der Fig. 1 ist der Querschnitt durch ein Elektrodensystem gezeichnet, wobei K die Kathode.
G das Steuergitter, A die durchbrochene Anode und S eine diese umgebende Schutzhülle bedeuten. Diese Schutzhülle wird aus einem Material hergestellt, welches für Wärmestrahlen durchlässig ist, Elektronen jedoch nicht leitet. Hiefür kommt beispielsweise Glimmer in Betracht. Es empfiehlt sich, diese Schutzhülle dicht ausserhalb der Anode anzuordnen, damit keine Möglichkeit zu Elektronenstauungen hinter der Anode gegeben ist. Erfindungsgemäss kann auch die Anode durch Aufspritzen eines Metalls, etwa. in Form eines Gitters, auf einer elektrisch nicht leitenden Schutzhülle hergestellt werden. Es ist wichtig, darauf zu achten, dass das Material der Schutzhülle sekundäremissionsfrei ist bzw. durch an sich bekannte Verfahren entaktiviert wird.
Die Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform für eine Anode, welche den eingangs gestellten Forderungen entspricht, dar. Die Anode besteht in diesem Falle aus einer Mehrzahl von schmalen Blechstreifen a, welche beispielsweise parallel zur Kathode angeordnet sind. Diese Blechstreifen besitzen, eine gewisse Neigung or. gegen die Tangentialflächen t eines gedachten Anodenzylinders Z. Die Bleche überlappen sich nach Art einer Jalousie derart, dass die Kathode völlig nach aussen abgedeckt, also von aussen unsichtbar ist. Infolgedessen ist auch den von der Kathode zur Anode übergehenden Elektronen der Weg in den Raum ausserhalb der Anode versperrt.
Anderseits ist dadurch, dass die Blechstreifen wenigstens innen verspiegelt oder blank poliert sind, Vorsorge getroffen, dass die Wärmestrahlen gemäss den bekannten
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veranschaulicht wird.
In Fig. 3 ist schliesslich ein Längsschnitt durch ein Elektrodensystem gezeichnet, welches eine Kathode K mit der emissionsaktiven Schicht E, ein Steuergitter G und eine innerhalb eines wärmedurchlässigen Schutzschirmes S befindliche Anode A enthält, also genau der Fig. 1 entspricht. Die beiden
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freiem Isoliermaterial bestehen und zur Halterung der Elektroden herangezogen werden können. Anderseits erfüllen auch Metallplatten S', die an ein negatives oder Kathodenpotential gelegt werden, denselben Zweck. Es empfiehlt sich, die Anode A und die Schutzhülle S über die Deckplatten S'hinaus zu verlängern. um auf jeden Fall zu verhindern, dass durch irgendwelche Undichtigkeit der Stirnfläche hindurch- sehlüpfende Elektronen in den Raum hinter der Anode gelangen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrodensystem für Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, dass die äusserste Elektrode für die von der Kathode ausgehenden Elektronen undurchlässig, für Wärmestrahlen jedoch durchlässig ist.