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Entladungsröhre mit einer Elektronenquelle, mindestens einem Gitter und einer Anode.
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oberen Knicks ist im wesentlichen bedingt durch den Spannungsabfall längs der Kathode und die Endabkühlung.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der angegebenen Röhrenkonstruktion mit ungleichem Abstand zwischen Steuergitter und Emissionsquelle dargestellt. Darin bedeutet 1 die konusförmige Kathode, 2 das zylindrische Steuergitter und 3 die zylindrische Anode. Da der Abstand zwischen Kathode und Anode gleichfalls inkonstant ist, braucht zur Erzielung eines konstanten Durchgriff die Gittersteigung längs des Gitters nur wenig variieren. Die links befindlichen Teile werden bei wesentlich niedrigeren Steuerspannungen den Sättigungsstrom liefern als die rechts befindlichen Teile.
Die Profilkurve der Kathode muss so bestimmt werden, dass vom Stromwert J (Fig. 1) an ein praktisch geradliniger Verlauf bis zum Wert Jm erreicht wird. Über die Grösse von pg kann willkürlich verfügt werden, jedoch ist es zweckmässig, diesen Wert nicht zu klein zu wählen, damit kein allzu grosser Steilheitsverlust auftritt.
Aus der Betrachtung der Fig. 1 darf man sich nicht zu der Ansicht verleiten lassen, dass die dargestellte Konstruktion stets eine grössere Steuerspannung benötigt als eine normale Röhre. Die Steilheit ist im wesentlichen durch den fabrikatorisch bedingten Mindestabstand zwischen Gitter und Emissionsquelle gegeben. Dieser Mindestabstand muss die Durchbiegungen von Gitter und Kathode und die Aufheizung des Gitters durch Wärmeausstrahlung von der Kathode, die in der Mitte am grössten ist, berücksichtigen. Man erkennt, dass bei der in Fig. 2 gewählten Konstruktion der Mindestabstand kleiner als bei normalen Röhren gewählt werden kann, da er am Ende des Systems auftritt, wo eine gute Zentrierung möglich ist und das Gitter gut gekühlt werden kann.
Der oben geschilderte Erfindungsgedanke lässt verschiedenartige Ausführungen zu, von denen einige weitere beschrieben werden sollen :
Bei der Ausführungsform in Fig. 3 wird die zylindrische Kathode von einem konusförmigen Gitter umgeben, dessen Ganghöhe so gewählt ist, dass der Durchgriff längs der Systemachse konstant bleibt. Eine Anpassung der Form der hier zylindrisch ausgebildeten Anode 3 an die Gitterform ist
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An Stelle der einseitigen Profilkurve der Kathode in Fig. 2 kann natürlich ein äquivalentes symmetrisches Profil nach Fig. 4 verwendet werden. Entsprechendes gilt für das Gitterprofil gemäss Fig. 5, das die symmetrische Weiterbildung von Fig. 3 ist. Die Kathode kann natürlich statt aus einem Vollkörper mit angegebenem Profil auch aus einzelnen Drähten oder Bändern bestehen. In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel im Auf-und Grundriss dargestellt, das eine aus acht Bändern 1 bestehende Oxydkathode und ein Raumladegitter 2 enthält. Das Raumladegitter schmiegt sich der Form der Kathodenhüllfläche an, d. h. der Abstand Raumladegitter-Kathode und damit der Sättigungsstrom längs der Systemachse ist konstant.
Durch Wahl eines veränderlichen Abstands sowohl zwischen Raumladegitter und Kathode als auch zwischen Raumladegitter und Steuergitter lassen sich Kombinationseffekte erzielen.
Das konusförmige Raumladegitter 2 ist vom zylindrischen Steuergitter 3 und der Anode 4 umgeben. 5 und 6 sind die Stromhin-bzw.-rückleitungen für die acht Kathodenbänder.
Zum Schluss sei noch bemerkt, dass das hier geschilderte Prinzip natürlich nicht auf Trioden bzw. Raumladegitterröhren beschränkt ist.
Ferner lässt sich die Erfindung auch bei Röhren mit Flachkathoden und im wesentlichen ebenen Elektrodensystemen anwenden. Die Fig. 2,4 und 5 können auch als Querschnitt durch derartige Systeme aufgefasst werden ; ferner kann man sich vorstellen, dass die Elektrodenflächen nach Fig. 4 und 5 durch Rotation um eine zur Kathode 1 senkrecht stehende Achse entstehen.
Die konische oder doppelkonische Kathodenform lässt sich besonders leicht bei indirekt geheizten Kathoden herstellen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Entladungsröhre mit einer Elektronenquelle, mindestens einem Gitter und einer Anode, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronenquelle im Arbeitsbereich Sättigungseigenschaften besitzt, der Abstand zwischen dem Gitter und der Elektronenaustrittsfläche ungleichmässig ist und der Durchgriff der Anode durch das Gitter konstant, d. h. der Abstand zwischen dem Gitter und der Anode bei gleichmässiger Verteilung der Gitteröffnungen gleichmässig ist oder bei ungleichmässiger Verteilung der Gitteröffnungen mit der Grösse der Gitteröffnungen zunimmt.