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Evakuierte Entladungsgefäss.
In Entladungsgefässen. insbesondere in solchen Entladungsgefässen, bei welchen der von der Kathode zur Anode übergehende Strom durch ein Steuerorgan, beispielsweise ein Steuergitter, gesteuert wird, bemerkt man unter gewissen Betriebsverhältnissen, dass sich die elektrischen Eigenschaften des Entladungsgefässes auf zunächst unerklärliche Weise ändern. Beispielsweise kann man feststellen, dass bei hohen Frequenzen der Verstärkungsgrad einer solchen Röhre abfällt. Man hat festgestellt, dass diese Änderungen ihren Grund vielfach in Aufladungen der Wand des Entladungsgefässes haben. Man hat diese Wandladungen dadurch beseitigt, dass man beispielsweise die Innenwand des Entladungsgefässes mit einer leitenden Schicht überzog (z. B.
Magnesium) oder aber, wenn man von einer solchen Verspiegelung absehen wollte, Glassorten verwendete, welche eine gewisse Leitfähigkeit besassen. Wenn auch in vielen Fällen durch die genannten Massnahmen die Änderungen im Verhalten der Röhre beseitigt werden konnten, so gab es doch eine Anzahl Fälle, in denen diese Massnahmen nichts halfen. Durch eingehende Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass im Innern des Entladungsgefässes selbst sich leitende, aber isoliert angebrachte Metallteile auf ein Potential aufluden und dann auf den Entladungsvorgang einwirkten. So fand man ganz überraschenderweise, dass die Haltedrähte und-federn für die Kathode einen ganz erheblichen Einfluss auf den Entladungsvorgang besassen.
Gemäss der Erfindung werden bei einem evakuierten Entladungsgefäss, bei dem sich die zu Halterungszweeken dienenden, eine Spannung führenden Metallteile, sofern sie auf den Entladungsvorgang elektrostatisch einwirken können, durch Potentiometer und Widerstände auf ein wohl definiertes Potential gebracht. Besonders wichtig war es, die vorstehend schon genannten Halterungsdrähte und -federn für die Glühkathode auf ein festes Potential zu bringen. Wie Untersuchungen zeigten, ist der Übergangswiderstand zwischen der Glühkathode und dem Haltedraht in vielen Fällen so gross, dass die Haltedrähte und-federn als völlig isoliert gelten konnten.
(Bei einer normalen Oxydkathode konnten Übergangswiderstände zwischen Faden und Feder in der Grössenordnung von 100.000 Ohm festgestellt werden. ) Da diese Teile ja bis zur Kathode geführt sind, mussten sie bei Aufladung einen erheblichen Einfluss auf den Entladungsvorgang ausüben, einen Einfluss. der grössenordnungsmässig dem des Steuergitters nahekommen konnte.
Es ist bekannt, bei Glühkathodensenderöhren den Anodenstrom der Kathode über passend bemessene Widerstände an verschiedenen Stellen zuzuführen und so eine ungleichmässige Erhitzung der Kathode durch den überlagerten Anodenstrom zu verhindern. Diese Massnahme hat jedoch nichts mit der vorliegenden Erfindung zu tun, da es sieh ja nicht darum handelt. den elektrostatischen Einfluss der Halterungsteile auszuschalten, sondern um einen Ausgleich des fliessenden Stromes.
In der Fig. 1 ist zunächst schematisch eine solche Anordnung gezeigt. Die beispielsweise V-förmig ausgebildete Glülkathode- ? wird an der Knickstelle 2 durch eine Haltefeder 3 gespannt gehalten, die an einem Glashaltestab oder einem im Quetsehfuss isoliert steckenden Metallstab gehalten wird. Die Kathode ist umgeben von dem Steuergitter 4 und der Anode 5.
Ist der Übergangswiderstand an der Stelle 2 sehr gross, so kann sich die Feder 3 auf ein verhältnismässig hohes Potential (in der Grössenordnung von einigen 100 Volt) aufladen und beeinflusst infolgedessen den Entladungsvorgang zwischen
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der Kathode 1 und'der Anode 5. Die Aufladung der Feder 3 kann in dem Augenblick nicht mehr auf- treten, wo man den Übergangswiderstand an der Stelle 2 sehr klein macht, da dann 3 das Potential des Glühfadens an der Stelle 2 annimmt. In der Praxis erreicht man einen kleinen Übergangswider- stand dadurch, dass man die Stelle 2 als Schweissstelle ausbildet.
Da dieses aus fabrikatorischen Gründen meist schwierig und oft nicht möglich ist, so kann man der Feder 3 dadurch ein festes Potential geben, dass man sie beispielsweise mit der Kathode mittels einer Leitung 6, Fig. 2, verbindet. Da der Übergangswiderstand an der Stelle 2 nicht unbedingt einen sehr hohen Wert besitzen muss, sondern durch irgendwelche Einflüsse (Erschütterungen) sehr niedrige Werte annehmen kann,'so'ist es notwendig, die Verbindung von 3 mit der Kathode über einen Widerstand 7 vorzunehmen, um zu verhüten, dass-die Kathode oder aber ein Teil der Kathode kurzgeschlossen wird. Die Grösse dieses Widerstandes macht man zweckmässig mindestens ein Mehrfaches von dem Kathodenwiderstand. In welcher Weise dieser Widerstand hergestellt wird, ist gleichgültig.
So kann man 3 mit der Kathode durch einen Widerstandsdraht verbinden, man kann aber auch die Verbindung von 3 zur Kathode mittels eines leitenden Überzuges aus Graphit, Kohle od. dgl. vornehmen.
In vielen Fällen hat es sich als zweckmässig erwiesen, den Teil 3 nicht mit einem Kathodenende. sondern über ein Potentiometer 8 (Fig. 4) mit der Kathode zu verbinden. Durch dieses Potentiometer erreicht man, dass die Potentialdifferenz zwischen Kathode an der Berührungsstelle und Halterung gleich Null wird. Gerade bei Wechselstromheizung ist diese Massnahme von Vorteil.
Besitzt das Entladungsgefäss mehrere isolierte leitende Teile. die in der vorstehend beschriebenen Weise abgeleitet werden müssen, so ist es zweckmässig, diese Teile zunächst untereinander durch einen Widerstand zu verbinden und dann mit einem Punkt festen Potentials. In Fig. 5 ist ein derartiges Beispiel dargestellt. Die Kathode 9 ist W-förmig ausgebildet und besitzt ausser den Zuleitungen 10 und 11 Halterungsstellen 12, 13, 14. Zweckmässigerweise verbindet man die Stellen 12 und 13 mittels einer Kotle- oder Qraphitschicht 15. Diese KoHe-oder. Graphitsehicht wird dann über einen Draht-M zur Kathodenzuführung 11 abgeleitet.
Der Halterungshaken-M wird seinerseits durch die Graphitwider- standssehicht 17 mit der Kathodenzuführung 11 verbunden.
Die Erfindung. die im vorstehenden an dem Beispiel einer Verstärkerröhre beschrieben ist, kann sinngemäss natürlich auch für andere Entladungsgefässe angewandt werden, z. B. bei Gleichrichtern.
Ventilröhren. Röntgenröhren u. dgl.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Evakuiertes Entladungsgefäss, bei dem sich die zu Halterunggzweeken dienenden, eine Spannung führenden Metallteile, sofern sie auf den Entladungsvorgang elektrostatisch einwirken können, auf einem wohl definierten Potential gehalten werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Teile durch Potentiometer und Widerstände auf das wohl definierte Potential gebracht sind.