AT152990B - Sekundäremissionsröhre. - Google Patents

Description

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    Sekundäremissionsrübre.   
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 erläutert. Die hier gezeichnete. Röhre besitzt nur eine einzige Flachkathode K, die jedoch auf beiden Seiten mit sekundäremittierenden Schichten versehen ist. Die Kathode wird von einem Anodenzylinder A umschlossen, der die Rolle des Beschleunigungsgitters in Fig. 1 übernimmt. Ausserdem wird die Röhre von einem homogenen magnetischen Feld H durchsetzt, dessen Kraftlinien auf der Zeichenebene senkrecht stehen. Gehen nun von der Kathode beispielsweise Photoelektronen nach links aus, so beschreiben sie unter der gleichzeitigen Einwirkung des radialen elektrischen und des 

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 axialen magnetischen Feldes annähernd eine Kreisbahn 1 und prallen nach Durchlaufen dieses Kreises von rechts her auf die Kathode auf.

   Hier werden nun Sekundärelektronen ausgelöst, die nunmehr von der Kathode in umgekehrter Richtung wie die Primärelektronen ausgehen und infolgedessen von dem Magnetfeld auf die umgekehrte Kreisbahn 2 abgelenkt werden, nach deren Durchlaufen sie die Kathode wieder von links treffen, worauf sich der Vorgang wiederholt. Man erkennt, dass in der neuen Anordnung derselbe Aufschaukelvorgang stattfindet wie in der rein elektrostatischen Röhre der Fig. 1. Die Raumladungen, die sich vorher auf den Raum zwischen den beiden Kathoden   ski   und   fizz   konzentrieren, verteilen sich nunmehr auf die beiden Räume, welche die Kreisbahnen 1 und 2 durchsetzen. 



   Auch hier muss die Kathode Wechselspannung führen, deren Frequenz mit den Elektronenlaufzeiten übereinstimmen muss, und die entweder von einem fremden Hilfssender stammen (fremdgesteuerte Verstärker), oder aber durch   Anfachung   eines mit der Röhre verbundenen Schwingungsystems (selbsterregter Sender) erzeugt werden kann. 



   Die günstige Ausgestaltung dieses Resonanzsystems bietet zahlreiche Möglichkeiten, von denen hier nur einige wenige Beispiele angeführt werden können. Am einfachsten ist es, die Kathode mit einem geraden Draht zu verbinden und mittels einer auf diesem verschiebbaren   Reflexionsseheibe   abzustimmen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, zwischen Kathode und Anode ein Resonanzsystem zu legen, so dass sich die Wechselspannungen an Kathode und Anode ausbilden. Bei der Erzeugung ultrakurzer Wellen kann man Anode und Kathode als konzentrische Energieleitung ausbilden, wobei es die Wirkung nicht   beeinträchtigt, wenn   die Kathode zylindrische Form erhält. Um die Kathode allein mit einer Doppelleitung zu verbinden, kann man sie in zwei Teile zerlegen, wie es z.

   B. die in Fig. 3 dargestellte Röhre erkennen lässt, deren Wirkung sich auf Grund des Vorangehenden von selbst versteht.   Schliesslich   kann man auch, da es ja nicht auf das absolute Potential der Kathode, sondern auf die Feldstärke zwischen Kathode und Anode ankommt, das anzufachende und steuernde Resonanzsystem nur mit dem Anodenzylinder verbinden, indem man z. B. den Anodenzylinder in der von der Habann-Röhre her bekannten Weise in zwei oder mehrere einzelne Segmente unterteilt und diese an eine Lecherleitung   anschliesst,   oder als Energieleitung mit kreisbogenförmigen Leiterquerschnitten weiterführt. Der sich aus diesen Gesichtspunkten ergebende einfachste Fall einer zweifachen Unterteilung ist schematisch in der Fig. 4 dargestellt und bedarf ebenfalls keiner weiteren Erläuterung. 



   Schliesslich ist in Fig. 5 noch eine Anordnung gezeigt, bei welcher der Anodenzylinder   A   ein konstantes Radialfeld erzeugt, während die periodische Beschleunigung und Verzögerung der Elektronen von zwei radial angeordneten Gittern G1 und G2, die mit einer Lecherleitung L in Verbindung stehen, bewirkt wird. Beim Passieren der Gitter geben die Elektronenströme periodisch Energie an die Gitter ab und bringen das Aussensystem zum Schwingen. 



   Im übrigen sind die Betriebsverhältnisse der neuen Anordnungen mit magnetischem Zusatzfeld die gleichen wie bei den elektrostatischen Sendern. Neben der verringerten Raumladung haben sie vor diesen noch den Vorzug, dass sie sich wesentlich kleiner herstellen lassen, und dass aus diesem Grund und wegen der grösseren mittleren Geschwindigkeit der Elektronen beträchtlich höhere Frequenzen erreichbar sind. 



   Um ein Anwachsen des Emissionsstromes über den zulässigen Wert hinaus zu verhindern, hat man sich einfach durch Einschalten eines Ohmschen Schutzwiderstandes in den Anodenkreis der Röhre geholfen. 



   Die Vorschaltung eines Schutzwiderstandes begrenzt zwar die Röhrenbelastung und schützt die Röhre vor drohender Zerstörung. Der Arbeitspunkt kann jedoch immer noch auf der Kennlinie in weitem Bereich wandern. Die damit verbundenen Instabilitäten bedeuten für den praktischen Betrieb einen schwerwiegenden Nachteil, der durch die Einbeziehung eines weiteren Parameters, welcher die Arbeitsbedingungen mitbeeinflusst, beseitigt werden kann. 



   Zur stärkeren Stabilisierung des Entladungsvorganges wird das die Röhre durchsetzende Magnetfeld herangezogen, welches mit den Anfachungs-und Emissionsvorgängen verkoppelt wird. Dies geschieht dadurch, dass man es ganz oder zum Teil durch eine Feldspule erzeugt, die vom Anodenstrom der Sekundäremissionsröhre durchflossen wird. Erst durch die Kombination von diesen zwei verschieden wirkenden Massnahmen wird eine zufriedenstellende Stabilisierung des Entladungsvorganges erzielt. Eine sich auf Grund des Erfindungsprinzips ergebende Anordnung ist in Fig. 6 dargestellt. R ist die Magnetronröhre mit der kalten Flachkathode   K,   deren beide Seiten mit sekundäremittierenden Substanzen bedeckt sind, und die sich im Zentrum eines in die beiden Segmente    < S'i   und   S2   aufgeteilten Anodenzylinders befinden.

   Beide Segmente sind mit der Lecherleitung L verbunden, deren Resonanzspannungen die Elektronenströmung in dem eingangs erwähnten Sinne steuern. In der Anodenleitung liegt einmal die Magnetisierungsspule Sp, welche die Röhre konzentrisch umgibt, und zum andern der Schutzwiderstand W. Beide sind zur Vermeidung von niederfrequenten Störschwingungen durch Kondensatoren Ci und Ce überbrückt. Die Grösse des Widerstandes W und der Erregerstrom der Spule Sp werden z. B. mit Hilfe eines   Nebenschlusswiderstandes   so bemessen, dass sich ein Gleichgewichtszustand bezüglich der Sekundärelektronenerzeugung und-ausscheidung ein- 

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 stellt. Für den Fall, dass das von dem Anodenstrom erzeugte Magnetfeld zu schwach ist, kann ein konstantes Hilfsfeld überlagert werden.

   Zur Erzeugung dieses Hilfsfeldes dient eine Spule   Sp'.   



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenröhre, deren Emission durch wechselseitige Auslösung von Sekundärelektronen aus zwei   Kathodenflächen   in einem durch die Elektronenlaufzeiten bestimmten Rhythmus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäremissionsfähigen   Kathodenflächen   sich im Zentrum einer sie annähernd   umschliessenden   Elektrode und/oder zwischen zwei symmetrisch zu ihr angeordneten Elektroden befindet.

Claims (1)

1. 2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenflächen annähernd in der Achse einer zylinderförmigen gegebenenfalls unterteilten Elektrode (Anode) angeordnet sind.

   3. Röhre nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenflächen auf beiden Seiten einer oder auf den Aussenseiten von zwei voneinander galvanisch getrennten planparallelen streifenförmigen Elektroden aufgebracht sind.

   4. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den radialen Fortsetzungen der Kathodenflächen und innerhalb der zylinderförmigen Elektrode (Anode) durchbrochene Elektroden angeordnet sind, die mit Anschlüssen für einen Schwingkreis versehen sind.

   5. Anordnung zur Erzeugung und Verstärkung von elektrischen Schwingungen unter Verwendung einer Röhre nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die in entgegengesetzten Riehtungen verlaufenden Bahnen der Sekundärelektronen durch ein senkrecht auf den elektrischen Feldlinien stehendes Magnetfeld getrennt werden.

   6. Betriebsweise einer Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldstärke des Magnetfeldes so hoch gewählt wird, dass die Elektronen möglichst nicht auf die Beschleunigungselektrode treffen, sondern der abgewandten Kathodenfläehe zustreben.

   7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Zylindermantelfläche liegende Elektrode eine hohe positive Vorspannung gegenüber den Kathodenflächen führt, so dass durch sie ein annähernd radial verlaufendes Beschleunigungsfeld hervorgerufen wird.

   8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Anode, Kathode oder beide in zwei oder mehrere Teile zerlegt sind, die mit resonanzfähigen Systemen in Verbindung stehen.

   9. Anordnung zur Schwingungserzeugung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kathode und Anode als einteilige Elektroden ausgebildet sind, und dass zwischen ihnen resonanzfähige Systeme eingeschaltet sind, die durch die Elektronenströmung angefacht werden.

   10. Anordnung zur Verstärkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei galvanisch getrennten Kathodenflächen den beiden Kathoden von einer fremden Spannungsquelle stammende Schwingungen aufgedruckt werden.

   11. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Stabilisierung des Entladungsvorganges in den Anodenstromkreis ein Ohmscher Widerstand (F) und eine Magnetfeldspule (Sp) eingeschaltet sind.

   12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Anodenstrom herrührenden Magnetfeldkomponente (H) der Spule (Sp) ein konstantes Hilfsfeld (Ho) mit Hilfe einer Spule (Sp') überlagert wird.

   13. Anordnung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse des Widerstandes (W) und der Erregerstrom insbesondere der Spule (Sp) mit Hilfe z. B. eines Nebenschlusswiderstandes so bemessen werden, dass sich ein Gleichgewichtszustand bezüglich der Sekundärelektronenerzeugung und-ausscheidung einstellt.

   14. Anordnung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anodenpotential oder dem Magnetfeld eine Modulationskomponente überlagert wird, und dass die Trägheit der Stabilisierungsvorgänge durch Parallelschaltung entsprechend bemessener Kapazitäten Ci und Ce zum Anodenwiderstand (W) und zur Stabilisierungsspule (Sp) so gross gemacht wird, dass diese den Modulationsschwankungen nicht folgen können.