<Desc/Clms Page number 1>
Anordnung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung kurzer und ultrakurzer elektrischer
Wellen und insbesondere auf eine solche Anordnung, die ein oder mehrere Entladungsgefässe mit einem ionisierbaren Medium enthält.
Die verbreitetsten Schwingungserzeuger sind die Hochvakuumröhren mit reiner Elektronenentladung. In diesen Röhren ändert sich die Entladungsstromstärke in Abhängigkeit von dem augenblicklichen Wert des Gitterpotentials, so dass bei Kopplung des Anodenkreises mit dem Gitterkreis die im ersteren erhaltenen Schwingungen in ihrer Frequenz abhängig von der Abstimmung eines dieser
Schwingungskreise sind. Die Röhren arbeiten, was die Konstanz der Schwingungsfrequenz anbetrifft, äusserst sicher ; sie besitzen jedoch den Nachteil eines sehr grossen inneren Widerstandes. Ihr Wirkungsgrad ist infolgedessen verhältnismässig gering.
Es ist bekannt, dass auch Entladungsgefässe mit kalter Kathode und Glimmentladung und ferner solche mit Lichtbogenentladung (Gleichrichterröhren) zur Schwingungserzeugung dienen können. Bei ersteren kann jedoch nur sehr schwer einigermassen sicher die Schwingungsfrequenz geregelt werden.
Gleichrichterröhren mit Gas- oder Dampffüllung und im wesentlichen lichtbogenähnlicher Entladung dagegen können wohl elektrische Schwingungen von konstanter und auch regelbarer Frequenz erzeugen, aber wegen der verhältnismässig langen Entionisierungszeit der Entladung konnten bisher keine hohen Schwingungsfrequenzen erhalten werden.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Versuche haben ergeben, dass es möglich ist, auch die Entladungsgefässe mit Gas-oder Dampffüllung für die Erzeugung kurzer und ultrakurzer Wellen zu verwenden, wenn das ionisierbare Medium u. a. einen Gasdruck besitzt, der genügend gross ist, um eine Ionisation zuzulassen, aber doch nicht gross genug, um die freie Bewegung der Elektronen zu behindern. Es bildet sich dann zwischen den Elektroden ein Plasma aus, welches bekanntlich elektrisch neutral ist und aus Ionen und Elektronen besteht. Das ionisierbare Medium kann Quecksilberdampf von verhältnismässig geringem Druck, beispielsweise O'l bis 2 Mikron oder aber ein Edelgas, wie Argon, Helium oder Neon sein.
Wird einem Gitter in einer solchen Entladung ein negatives Potential gegenüber dem Raumpotential gegeben, so werden die positiven Ionen vom Gitter angezogen, während auf die Elektronen eine abstossende Kraft wirkt. Die Ionen bilden um die Gitterteile eine positive Raumladungsschicht oder Ionenwolke, welche die weiter entfernten Teile der Entladung vom Einfluss des negativen Gitters abschirmt. In einiger Entfernung vom Gitter ist das Plasma dann "ungestört". Diese Raumladungsschicht ist auch sichtbar, da in ihrem Bereich die Elektronen, welche im ungestörten Plasma grosse Geschwindigkeiten haben, beim Anlaufen gegen das Gitter durch dessen negative Ladung gebremst werden und nicht mehr genügend Energie haben, um in der Nähe des Gitters ein Atom zu ionisieren oder zur Lichtemission anzuregen.
Die Dicke der Ionenwolke ist infolgedessen ein Mass für die Entfernung, bis zu der die Elektronen gegen die abstossenden Kräfte des Gitters anlaufen können. Sie ist in der Hauptsache von der Stromdichte in der Entladung und vom Gitterpotential abhängig. Bei geeigneter Dimensionierung der Gitteröffnungen ist es möglich, durch diese Ionenschieht die Plasmen im Anoden-und Kathodenraum vollständig voneinander zu trennen.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Änderung der Dicke der lonenwolke'folgt den Änderungen des Gitterpotentials praktisch trägheitslos. Bei genügender Änderung der Gitterspannung kann die Dicke der lonenwolke so weit reduziert werden, dass zwischen den beiden Plasmen ein Elektronenstrom fliessen kann.
In den Fig. 5-8 sind die Ionenwolken um das Gitter einer elektrischen Entladungsröhre schematisch dargestellt. Diese schematischen Darstellungen sind nach photographischen Aufnahmen gezeichnet worden, die im Jahrbuch des Forschungsinstituts der AEG., Bd. IV, Berlin 1936, auf S. 164, veröffentlicht sind. Dort ist auch das benutzte Entladungsgefäss beschrieben und dargestellt. In den schematischen Fig. 5-8 stellen die beiden kleinen schraffierten Kreise die Gitterdrähte im Querschnitt dar.
Der Anodenstrom hat etwa 40 mA betragen. Fig. 5 zeigt die Entladung bei einer positiven Gitterspannung von etwa 25 Volt. Die Entladung brennt normal in bekannter Weise. Fig. 6 gibt die Verhältnisse bei etwa-25 Volt am Gitter wieder und lässt erkennen, dass sich um jeden Gitterstab eine Ionenwolke ausbildet, die bei erhöhter negativer Gitterspannung immer dicker wird (vgl. Fig. 7).
In Fig. 8 ist schliesslich gezeigt, wie bei einer Gitterspannung von etwa-100 Volt die beiden Ionenwolken zusammengewachsen sind. Allerdings findet in dem vorliegenden Falle keine Unterbrechung der Entladung statt, da dieselbe ausserhalb der Gitterstäbe noch brennen kann. Es ist jedoch zu beachten, dass diese Röhre zu Demonstrationszwecken diente, wodurch sich auch die relativ hohen Gitterspannungen erklären. Bei geeigneter Bauart lässt sich eine vollständige Absperrung der einzelnen Plasmen mit wesentlich geringeren Gitterspannungen erzielen.
Gemäss der Erfindung wird nun zur elektrischen Schwingungserzeugung eine solche zwei Plasmen enthaltende Röhre verwendet. In der bevorzugten Ausführungsform enthält die Röhre eine Anode, eine Kathode, ein Gitter und eine Gas-oder Dampffüllung von verhältnismässig geringem Druck. Das zwischen Anode und Kathode liegende Gitter soll das Anodenplasma von dem Kathodenplasma trennen.
Es kann aus einem Netz mit gleichmässigen Maschen bestehen, welches sich von einer Gefässwand zur gegenüberliegenden erstreckt und so die Röhre in zwei Einzelräume teilt. Bei Anlegen einer positiven
Spannung sowohl an die Anode wie an das Gitter tritt bei betriebsbereiter Kathode Ionenbildung im Gefäss ein. Wird dem Gitter jetzt kurzzeitig eine negative Ladung mitgeteilt, so wird das ionisierte Gas oder der Dampf in ein Anoden-und ein Kathodenplasma getrennt, indem sich um das Gitter herum eine Wolke von positiven Ionen ausbildet. Diese nahezu lückenlose Ionenwolke kann den Elektronenstrom zwischen den beiden Plasmen unterbinden, ohne dass eine Entionisierung der Gas-oder Dampffüllung stattzufinden braucht.
Bei Anlegen einer sich periodisch verändernden Gitterspannung, die während jeder Schwingung einmal genügend positiv wird, verringert sich auch die Dicke der Ionenwolke periodisch so weit, dass die Ionen die einzelnen Gitterdrähte nur noch unmittelbar umgeben. Das Gitter ist dann für den Elektronendurchtritt von einem Plasma zum andern geöffnet. Das Gitter hier steuert also nicht wie bei Hochvakuumröhren kontinuierlich die Elektronenstromstärke, sondern nur das jeweilige Einsetzen des Entladungsstromes. Liegt die Gitterspannung höher als ein bestimmter kritischer Wert, so geht der volle Elektronenstrom zwischen den Hauptelektroden über, liegt sie unterhalb, so ist das Entladungsgefäss für den Stromdurchgang vollkommen gesperrt. Der kritische Wert des Gitterpotentials ist von der Art der Gas-oder Dampffüllung des Gefässes abhängig.
Er kann negativ in bezug auf das Anodenpotential oder aber auch in bezug auf das Kathodenpotential sein. Das Entladungsgefäss mit den beiden Plasmen hat gegenüber den Hochvakuumröhren den Vorteil, dass sein innerer Widerstand nur gering ist. Der bei geöffnetem Gitter fliessende Entladungsstrom ist im wesentlichen nur von der Stärke der Kathodenemission abhängig.
In den allgemein bekannten, gittergesteuerten Entladungsgefässen mit Gas-oder Dampffüllung und lichtbogenähnlicher Entladung ist die Stärke des Entladungsstromes durch Änderung des loni- sationszustandes der Gasfüllung bestimmt. Der Grad der Ionisation ändert sich hier vom Zeitpunkt des Einsetzens der Entladung bis zu deren vollem Durchbruch. Während der Sperrzeit ist die Entladungsstrecke entionisiert. Im Gegensatz dazu bleibt bei den Gefässen mit der zweifachen Plasmenschicht der Ionisationsgrad bzw. die Ionenkonzentration im wesentlichen konstant. Die durch die Änderungen der um das Gitter liegenden positiven lonenwolke hervorgerufenen Anodenstromänderungen rühren nur von einer Elektronenbewegung, nicht aber von einer Ionenbewegung oder einer Änderung der Ionenkonzentration her.
Aus diesem Grunde kann das Entladungsgefäss, das zwei Plasmenschichten enthält, ebenso wie eine Hochvakuumröhre mit reiner Elektronenentladung elektrische Schwingungen sehr hoher Frequenz erzeugen und ist nicht, wie die allgemein bekannten Lichtbogengefässe, auf Schwingungen niederer Frequenz beschränkt.
Die Erfindung sei näher an Hand der Zeichnung erläutert.
Der in der Fig. 1 dargestellte Schwingungserzeuger besteht aus einem Entladungsgefäss 10, das mit einem ionisierbarem Medium gefüllt ist. Der Druck dieser Gas-oder Dampffüllung ist derart gewählt, dass eine zur Erzeugung der Plasmen genügend starke Ionisierung stattfinden kann und dabei die freie Bewegung der Elektronen doch im wesentlichen nicht behindert wird. Die Füllung kann aus Quecksilberdampf von verhältnismässig niederem Druck oder einem Edelgase, wie Helium oder Neon, bestehen.
In der Röhre ist die Anode 11, die Hilfsanode 11', die Kathode 12 und ein Gitter 13 vorgesehen. Das Gitter soll das Anodenplasma vom Kathodenplasma trennen und ist infolgedessen als ein sich von einer Gefässwand zur andern erstreckendes Netz ausgebildet. Die Glühkathode 12 wird durch eine Batterie 14
<Desc/Clms Page number 3>
geheizt. Die Anodenspannung wird von der Spannungsquelle 15 geliefert. Die Anode 11 ist über eine Drosselspule 16, die die hochfrequenten Schwingungen von den Batterien 14 und 15 abhalten soll, an dem Pluspol der Batterie j ! ; ? angeschlossen. Zwischen Anode und Kathode ist ein eine Kapazität 17, eine Selbstinduktion 18, einen Leiter 19. eine Kapazität 20, den Leiter 21 und die Kapazität 22 enthaltender Stromkreis vorgesehen.
Der Gitter-Kathodenkreis umfasst die mit der Selbstinduktion 18
EMI3.1
änderliche Kondensator 24 dient zur Abstimmung des zwischen Anode und Gitter liegenden Schwingungskreises. Um das Kathodenplasma mit Sicherheit aufrechterhalten zu können, ist die Hilfsanode 11' im Gefäss vorgesehen. Die ihr über den Leiter 21 zugeführte Spannung kann bei 26 von der Batterie M abgegriffen werden.
Da das Fliessen eines Gittergleichstromes durch das Einfügen der Kondensatoren 17 und 20 im Anodenwechselstromkreis verhindert ist, nimmt das Gitter wie eine stromlose Sonde ein Ruhepotential an, welches gegenüber dem Raumpotential am Orte des Gitters negativ ist. Es bildet sich dabei eine schwache Wolke von positiven Ionen um jeden einzelnen Gitterdraht aus. Diese Wolke kann bei geeignetem Gitterpotential so gross werden, dass sie für die zwischen den beiden, Plasmenschichten übergehenden Elektronen eine undurchdringliche Wand bildet. Dadurch, dass die Energie des Anodenschwingungskreises durch Kopplung der Selbstinduktionen 18 und 23 zum Teil auf den Gitterkreis übertragen wird, entstehen auch in diesem Gitterkreis Schwingungen. Das Gitterpotential schwankt also im Rhythmus dieser Schwingungen.
Mit der Aufladung des Gitters wird nun die Dichte der positiven Ionenwolke um das Gitter herum geändert, u. zw. derart, dass die Wolke während eines kleinen Teiles jeder Schwingung nur noch die einzelnen Gitterdrähte unmittelbar umgibt (also die Netzöffnungen nicht mehr ausfüllt). Die Elektronen können jetzt von dem einen Plasma zum andern durch das Gitter hindurchwandern. Es bildet sich so einmal während jeder Schwingung des Gitterpotentials im Rohr ein Elektronenstrom aus, welcher in seiner Stärke lediglich von der Kathodenemission begrenzt ist.
In Fig. 2 ist beispielsweise ein Entladungsgefäss gemäss der Erfindung dargestellt, in welchem zwei verschiedene Plasmenschichten getrennt voneinander aufrechterhalten werden können. Die Anode 11 und die Kathode 12 sind an entgegengesetzten Enden der Röhre in die Glaswand 10 eingeschmolzen. Das Gitter besteht bei der hier dargestellten Ausführungsform aus einem sich quer zur Entladungsbahn von einer Gefässwandung zur andern erstreckenden Netz 13, das rundherum in eine zweite in die äussere Glaswandung 10 eingeschmolzene Glaswand 10'durch Einschmelzungen eingelagert ist.
Es kann jedoch auch aus einem Metallzylinder bestehen, dessen Durchmesser etwas geringer als der des Gefässes ist und das auf einer Seite abgeschlossen und so angeordnet ist, dass es entweder die Kathode oder die Anode umschliesst. Vorteilhaft bei der in der Figur dargestellten Ausführungform des Gitters ist, dass keine metallischen Gitterhalterungen benötigt werden, die wegen des auftretenden Ionen-und Elektronenbombardements leicht Anlass zur Elektronenemission geben. Wird an das Gitter 13 nun ein geeignetes Potential gelegt, so bildet sich um dieses herum eine positive Ionenwolke von im wesentlichen gleichmässiger Dicke aus und teilt dadurch das ionisierbare Medium in ein Anoden-und ein Kathodenplasma auf. Die bei dem in Fig. 1 dargestellten Entladungsgefäss vorgesehene Hilfsanode 11 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 weggelassen.
Es hat sich nämlich herausgestellt, dass derartige Hilfselektroden zur Aufrechterhaltung des lonisationszustandes unter Umständen weggelassen werden können.
Die negative Ladung des Gitters braucht diesem nicht wie in Fig. 1 über einen Kondensator zugeführt werden. Es können auch andere Spannungsquellen, beispielsweise eine Vorspannungsbatterie mit Vorteil Verwendung finden. Auch die Kopplung zwischen Anodensehwingungskreis und Gitterkreis braucht nicht auf induktivem Wege zu geschehen, sondern kann auch auf kapazitive Weise erfolgen.
Die in den beiden Figuren dargestellte Anordnung, die im übrigen nur ein Beispiel der vielen möglichen Schaltungen ist, ist imstande, Schwingungen von 300 000 kHz und mehr zu erzeugen.
Fig. 3 zeigt beispielsweise eine Röhre gemäss der Erfindung, welche der an Hand der Fig. 2 beschriebenen ähnlich ist, bei der jedoch die elektrischen Schwingungskreise von den übrigen Stromkreisen, in denen also keine Schwingungen auftreten sollen, getrennt sind. Das Gefäss 10 besitzt die Anode 11, die Kathode 12, ein Gitter 13 und ferner ein ionisierbares Medium, dessen Druck genügend hoch ist, um eine Ionisation im Gefäss aufrechterhalten zu können, ohne dass die freie Bewegung der Elektronen behindert wird. Auf der Aussenwand des Gefässes ist in Höhe der Zone, in der sich das Anodenplasma befindet, eine Elektrode bzw. ein Metallband 26 angeordnet, das zur kapazitiven Ankopplung des Anodenplasmas an einen äusseren Stromkreis dient.
Ein ähnlicher metallischer Ring 27 ist in Höhe des Kathodenplasmas vorgesehen und dient ebenfalls zur Ankopplung dieses Plasmas an einen äusseren Stromkreis. Durch diese kapazitiven Ankopplungen wird die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Schwingungsgenerators erheblich verbessert.
Das ionisierbare Medium kann wieder aus Quecksilber, vorzugsweise von einem Druck zwischen O'l und 2 Mikron, oder aber irgendeinem Edelgas, wie Argon, Neon od. dgl., bestehen Das Gitter 13 braucht sich nicht von einer Wand des Entladungsgefässes bis zur andern zu erstrecken, es muss nur
<Desc/Clms Page number 4>
darauf geachtet werden, dass das Anodenplasma von dem Kathodenplasma in genügender Weise getrennt ist. Die Elektroden 26 und 27 zur kapazitiven Kopplung können aus metallischen Streifen bestehen, welche die Gefässwandungen zum Teil oder vollkommen umgeben. Sie brauchen nicht unmittelbar auf der Wandung aufzusitzen.
Die Spannungsquelle 14 dient zur Beheizung der Kathode 12, die beispielsweise als Glühkathode ausgeführt ist. Es lassen sich natürlich auch Kathoden anderer Art verwenden. In der Verbindungsleitung zwischen Anode und Kathode liegt die Anodenspannungsquelle 15 und eine Drosselspule 16, welche die hochfrequenten Ströme von diesem Stromkreis fernhält.
Der Stromkreis zwischen dem Gitter und dem Kathodenplasma, also der Elektrode 27, enthält eine Selbstinduktion 28 und den mit der Elektrode 27 verbundenen Leiter 29. Das Anodenplasma, d. h. die Elektrode 26, ist mit dem Kathodenplasma, also der Elektrode 27, über einen Teil der Selbstinduktion 28 und den Leiter 29 verbunden. Zwischen dem Gitter 13 und der Aussenelektrode 26 liegt der veränderliche Kondensator 30. Er gestattet es, die Frequenz des Oszillators einzustellen. Um ein geeignetes Gitterpotential aufrechterhalten zu können, ist das Gitter mit der Kathode über eine Drosselspule 32 und einen Widerstand 33 verbunden. In diesem Stromkreis liegt ausserdem die Spannungsquelle 21. Die Drosselspule 32 hält die hochfrequenten Schwingungen von der Kathode und dieser Batterie fern.
Die Anordnung des Widerstandes 33 hat den Vorteil, dass die Schwingungen nach Inbetriebsetzen der Kathode 12 mit Hilfe der Spannungsquelle 14 von selbst einsetzt.
Die Anordnung arbeitet folgendermassen : Es sei angenommen, dass die Kathode noch nicht beheizt ist und an die Anode 11 und das Gitter 13 mit Hilfe der Spannungsquellen 15 bzw. 31 positive Potentiale gelegt sind. Da noch kein Gitterstrom fliesst, eben weil die Kathode noch nicht emittiert, besitzt das Gitterpotential die volle Höhe der Spannung der Batterie 31. Am Widerstand 33 ist vorerst kein Spannungsabfall vorhanden. Sobald die Kathode beheizt wird, tritt im Gefäss ein Elektronenstrom auf, der durch Ionisierung der Gas-oder Dampffüllung ein Plasma erzeugt. Über den Gitter- kreis fliesst jetzt ein Strom. Am Widerstand 33 tritt dadurch ein Spannungsabfall auf, der das Gitterpotential in bezug auf die Anode genügend herabsetzt, um eine Wolke von positiven Ionen um das Gitter herum entstehen zu lassen.
Dieses Einsetzen und Wiederunterbrechen des Elektronenstromes zwischen der Kathode und den übrigen Gefässelektroden erzeugt Energieschwankungen im Stromkreis 28, 30, welche ihrerseits wieder Schwankungen des Gitterpotentials bewirken. Die Frequenz dieser Schwingungen wird durch die Grösse der Selbstinduktion 28, der Kapazität 30 und ferner der Kapazitäten, die zwischen dem Gitter 13 einerseits und den Elektroden 26 und 27 anderseits vorhanden sind, bestimmt. Während des Teiles jeder Schwingung, während welchem das Gitterpotential derart verändert ist, dass die positive Ionenwolke verringert wird, fliesst zwischen der Anode und der Kathode ein Elektronenstrom.
Der zwischen Kathode und Gitter liegende Gitterkreis kann an Stelle der Drossel 32, des Widerstandes 33 und der Batterie 31 auch irgendwelche andere Elemente enthalten. Es müssen nur irgendwelche Mittel vorgesehen sein, um das Gitter auf einem solchen Potential zu halten, dass sich eine positive Ionenwolke ausbilden kann. Auch die Änderung des Gitterpotentials nach dem Einsetzen des von der Kathode ausgehenden Elektronenstromes muss, um das Einsetzen der Schwingungen zu bewirken, auf irgendeine Weise erfolgen können.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die in Fig. 3 dargestellte Schaltung beispielsweise derart abzuändern, dass der zwischen Gitter und Kathodenplasma liegende Stromkreis als Eingangskreis und ein zwischen Anode und Kathodenplasma vorgesehener Kreis als Ausgangskreis dienen können.
EMI4.1
gedanken an Stelle nur eines Schwingungskreises deren zwei vorgesehen sind. Es können aber auch mehr als zwei vorhanden sein.
Das hier gezeichnete Entladungsgefäss 10 enthält wieder eine Anode 11, eine Kathode 12, ein
EMI4.2
zur kapazitiven Ankopplung, mehrere derartige Elektroden vorgesehen. Die in der Fig. 4 dargestellte Anordnung besitzt nur zwei, die Metallringe 26 und 35. Wenn das Kathodenplasma bzw. die Elektrode 27 mit dem Gitter 13 oder einer der Elektroden 26 und 35 verbunden wird und dieser Stromkreis angeregt wird, u. zw. zu Schwingungen von einer bestimmten Frequenz, so entstehen in einem zwischen den Elektroden 26 und 35 liegenden Schwingungskreis ebenfalls Schwingungen, deren'Frequenz auf ein Vielfaches der Frequenz des ersten Kreises abgestimmt werden kann. Die Schwingungen im zweiten Kreis besitzen eine solche Intensität, dass ohne weiteres ein Ausgangskreis angekoppelt werden kann.
Die Kathode 12 ist mit der Anode 11 über die Spannungsquelle 15 und die Drossel 16 verbunden.
Die Drossel sperrt diesen Stromkreis gegen hochfrequente Ströme. Zwischen dem Gitter 13 und der Kathode 12 liegt ein Teil der Selbstinduktion 28, die Drossel 32 und ferner irgendeine Spannungsquelle, beispielsweise die Batterie 31, die das notwendige Gitterpotential liefert. Die Drossel 32 dient zum Schutz der Spannungsquelle 31. Die negative Aufladung des Gitters 13 durch die Spannungsquelle 31
<Desc/Clms Page number 5>
ruft am Gitter die positive, das ionisierte Medium in ein Anoden-und ein Kathodenplasma scheidende
Ionenwolke hervor. Mit Hilfe dieser positiven Ionenwolke ist das Gitter imstande, das Einsetzen und das Unterbrechen des Elektronenstromes zwischen Anode und Kathode zu steuern.
In der Verbindungsleitung zwischen Kathodenplasma und Gitter liegen ein Teil der Selbstinduktion 28 und ein Teil der Verbindungsleitung zwischen Gitter und Kathode. An diese Leitungen ist das Kathodenplasma mit Hilfe der Elektrode 27 angekoppelt. Der zwischen dem Kathodenplasma und dem Anodenplasma liegende Schwingungskreis umfasst ausser den Zuleitungen zu den Elektroden 26 und 27 den andern Teil der Selbstinduktion 28. Um wenigstens einen dieser Schwingungskreise abstimmen zu können, ist zwischen den Enden der Selbstinduktion 28 ein veränderlicher Kondensator 30 vorgesehen. Der zwischen 26 und 27 liegende Schwingungskreis ist also mit dem zwischen dem Gitter 13 und der Elektrode 27 liegenden Stromkreis gekoppelt, so dass Energie von dem ersten Kreis auf den zweiten übertragen werden kann.
Die beiden Kreise brauchen nicht unbedingt unmittelbar leitend miteinander verbunden zu sein. Die gegenseitige Ankopplung kann vielmehr auch auf induktive oder kapazitive Weise erfolgen. Durch den Energieaustausch werden nun Schwingungen erzeugt, deren Frequenz von der Selbstinduktion 28 und der Kapazität 30 abhängig ist. Zwischen die dritte Aussen-
EMI5.1
kreis. Dieser Kreis ist vorzugsweise auf die zweite Harmonische oder auf irgendein anderes Mehrfaches der Frequenz des ersten, aus der Selbstinduktion 28 und dem Kondensator 30 bestehenden Schwingungkreises abgestimmt. Der Schwingungskreis 36, 37 ist unter Verwendung der Induktion 38 an einen Ausgangskreis angekoppelt, der, wie in der Abbildung dargestellt, zu einer Dipolantenne führen kann.
Um bei Inbetriebnahme der Anordnung die Plasmenschichten auszubilden und das Einsetzen der Schwingungen zu bewirken, ist zwischen Kathode und Anode eine Batterie 39 und ein Schalter 40 vorgesehen. Solange der Schalter 40 geschlossen ist, wird dem Gitter 13 ein positives Potential aufgedrückt, welches die Sperrwirkung der positiven Ionenwolke am Gitter aufhebt, indem es diese Wolke reduziert und auf diese Weise den Weg zwischen den beiden Plasmenschichten für die Elektronen freigibt. Wenn der Schalter 40 wieder geöffnet wird, hat bereits eine gewisse Energieaufnahme des Kreises 28, 30 stattgefunden. Dadurch wird aber die Gitterspannung derart geändert, dass ein kurzzeitiger Elektronenstrom in der Röhre fliesst, welcher zu weiteren Schwingungen im Gitterkreis und damit auch zu Gitterpotentialänderungen Anlass gibt.
Die Frequenz der Schwingungen wird durch die Selbstinduktion 28 und die Kapazität 30 bestimmt.
Mit der in Fig. 4 dargestellten Anordnung lassen sich Schwingungen ausserordentlich hoher Frequenz erzeugen.
Mit dem Entladungsgefäss gemäss der Erfindung, bei dem der Elektronenstrom zwischen zwei voneinander getrennten Plasmenschichten übergeht, lassen sich sehr starke Ströme erzielen, da der Widerstand der Entladungsstrecke im Gegensatz zu Hochvakuumröhren nur sehr gering ist. Das ist für viele Zwecke, bei denen es auf hohe Leistungen ankommt, von grossem Vorteil.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Anordnung zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungen unter Verwendung eines gittergesteuerten, mit Dampf oder Gas gefüllten Entladungsgefässes, insbesondere mit Glühkathode, dadurch gekennzeichnet, dass in den einzelnen Entladungsräumen des Gefässes (Anodenraum, Kathodenraum) verschiedene durch das Gitter voneinander getrennte Plasmen bestehen.