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Vorrichtung mit einer elektrischen Entladungsröhre.
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messungén zit gross zu machen, den Bahnen eine solche Länge zu geben, dass die Elektronen auch durch Elektroden mit niedriger Wechselspannung gesteuert werden können. Es zeigt sieh, dass durch eine solche Bauart der Strom zu dem ersten Hilfsgitter praktisch ganz unterdrückt werden kann und auch die Eingangsdämpfung einer solchen Röhre sehr günstig ist. Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung kann nach einer bestimmten Ausführungsform wie folgt aufgebaut sein. Um eine indirekt heizbare Kathode sind hintereinander ein Steuergitter und ein Schutzgitter angeordnet. Zwischen den beiden Elektroden kann man eine Anzahl von Elektroden aufstellen, welche die Bündelung der aus der Kathode austretenden Elektronen bewirken.
Man kann dazu aber auch einen vollen Teil des Steuergitter verwenden und es kann auch dieses Steuergitter aus einer Anzahl von stabförmigen Organen bestehen, die gleichzeitig die Elektronenbündelung bewirken.
Um diese Elektroden herum ist eine Elektrode angeordnet, die z. B. zusammen mit einer oder mehreren andern in der Röhre angebrachten Elektroden die Form der Bahnen der Elektronenbiindel bedingt, wobei diese erstgenannte Elektrode ausserdem als zweites Steuergitter wirkt. Die Elektronen werden dann zwei derart angeordneten Elektroden zugeführt, dass je nach der an das zweite Steuergitter angelegten Spannung die Elektronen auf die eine oder auf die andere Elektrode gelangen. Die Form der Elektronenbahnen braucht nicht unbedingt durch das vorgenannte zweite Steuergitter bestimmt zu werden ; es ist auch möglich, die Form dieser gekrümmten Bahnen, die ganz beliebig sein kann, mittels sonstiger in der Röhre angeordneter elektrostatischer oder magnetischer Mittel zu regeln.
Der Ausgangskreis der Röhre kann mit einer der beiden Auffangelektroden verbunden sein. Es ist aber auch möglich und in besonderen Fällen vorteilhaft, diesen Kreis zwischen den beiden Auffangelektroden anzuordnen.
Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung sind die Auffangelektroden hintereinander angeordnet und es befinden sieh in der zunächst durch die ankommenden Elektronen erreichten Elektrode eine oder mehrere Öffnungen, so dass die Elektronenbündel je nach der Spannung des zweiten Steuergitters, entweder auf die Vorderelektrode oder durch die sieh in dieser befindenden Öffnungen hindurch auf die Hinterelektrode fallen.
Man kann insbesondere bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel die Steilheit der Röhre durch Anwendung von Sekundäremission steigern. Zu diesem Zweck wird die mit Öffnungen versehene Elektrode auf der den ankommenden Elektronen zugekehrten Seite mit einem Stoff überzogen, der leicht Sekundärelektronen aussendet, wenn sie von einem Elektronenstrom getroffen wird.
Ihr gegenüber ist die eigentliche Anode der Röhre angeordnet. Es fällt also das Elektronenbündel entweder auf die Sekundäremissionselektrode, von der dann Sekundärelektronen zu der Anode wandern, oder durch Öffnungen in dieser Sekundäremissionselektrode auf eine sich hinter ihr befindende Auffangelektrode.
Nach einer besonderen Ausführungsform wird die Röhre derart gebaut, dass die Elektronen entweder auf eine hinter einer gitterförmigen Anode angeordnete Sekundäremissionselektrode fallen oder durch die Stützstäbe dieser gitterförmigen Anode aufgefangen werden und auf diese Weise unmittelbar die Anode treffen.
Wenn man bei den geschilderten Ausführungsformen eine Röhre nach der Erfindung als Mischröhre zu verwenden wünscht, so muss die Oszillatorspannung von aussen her dem zweiten Gitter zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, eine Röhre nach der Erfindung als selbstsehwingende Misehröhre zu bauen, was nach einer besonderen Ausführungsform dadurch ermöglicht wird, dass an eine hinter einer mit Öffnungen versehenen Sekundäremissionselektrode befindliehe. Elektrode eine Spannung angelegt wird, die dem Kathodenpotential entspricht oder negativ gegen dieses ist, so dass die durch diese Öffnungen hindurchtretenden Elektronen nicht auf die Auffangelektrode, sondern auf die Innenseite der Sekundäremissionselektrode gelangen.
Das zweite Steuergitter und die Sekundäremissionselektrode wirken dann zusammen als Elektroden des örtlichen Oszillators, während die eigentliche Verstärkeranode der Sekundäremissionselektrode gegenüber angeordnet ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung stellen die Fig. 1, 3,4 und 6 Ausführungsformen einer Entladungsröhre nach der Erfindung dar, während die Fig. 2, 5 und 7 Schaltungen darstellen, die zusammen mit einer solchen Röhre zur Verwendung kommen können.
Die in Fig. 1 dargestellte Röhre hat eine indirekt heizbare Kathode 1 von einem auf Stützorgane 3 gewickelten Steuergitter 2 und einem Schutzgitter 4 umgeben. Zwischen den beiden Gitterelektroden befinden sieh zwei Körper 5, die zur Bündelung der aus der Kathode austretenden Elektronen benutzt werden. Die Elektronen wandern als Bündel längs der durch die gestrichelten Linien 6 ungefähr angedeuteten Bahnen und erreichen schliesslich ein Gebiet, in dem sieh zwei Auffangelektroden 7 und 8 befinden. Das ganze System ist von einer Elektrode 9 umgeben, welche die Form der Elektronenbahnen bedingt und gleichzeitig als zweites Steuergitter wirkt ; je nach der an diese Elektrode angelegten Wechselspannung gelangen die Elektronen längs Bahnen 10 auf die Elektrode 7 oder längs Bahnen 11 auf die Elektrode 8.
Zwischen diese beiden Elektroden kann der Ausgangskreis geschaltet werden, wie aus der in Fig. 2 dargestellten Schaltung hervorgeht. In dieser Figur sind, ebenso wie auch in Fig. 1, mit 1, 2
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und 4, eine indirekt heizbare Kathode, ein Steuergitter und ein Schutzgitter bezeichnet. Die zweite Steuerelektrode ist gleichfalls mit 9 und die Auffangelektroden mit 7 und 8 bezeichnet. Weiter ist in dieser Figur ein Ausgangskreis 12 und ein Eingangskreis 13 dargestellt ; 14 und 15 sind die Widerstände, mit deren Hilfe die Vorspannungen der Gitter 2 und 9 geregelt werden. Schliesslich ist bei 16 schematisch veranschaulicht, wie die Schwingungen eines örtlichen Oszillators der Steuerelektrode 9 zugeführt werden.
In Fig. 3 ist eine etwas geänderte Ausführungsform einer Entladungsröhre nach der Erfindung dargestellt. In dieser Figur ist 17 eine indirekt heizbare Kathode, die von einem auf zwei Stäbe 19 gewickelten Steuergitter 18 und einem Schutzgitter 20 umgeben ist. Zwischen den beiden letztgenannten Elektroden sind zwei zur Bildung des Elektronenbündels dienende Organe 21 angeordnet. Der Lauf dieser Bündel wird ungefähr durch die gestrichelten Linien 22, 23 und 24 dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, erreichen die Elektronen schliesslich eine Elektrode 25 und können diese Elektrode treffen oder durch Öffnungen 26 eine hinter ihr angeordnete Elektrode 27 erreichen.
Die Elektrode 25 ist auf der, den ankommenden Elektronen zugekehrten Seite mit einem leicht Sekundärelektronen aussendenden Stoff überzogen, so dass die Elektronen, wenn sie längs Bahnen 24 die Oberfläche der Elektrode 25 erreichen, aus dieser Oberfläche Sekundärelektronen auslösen, die längs Bahnen 28 die eigentliche Anode 29 der Röhre treffen. Wenn die Elektronen unter dem Einfluss der an eine, als zweites Steuergitter wirkende Elektrode 30, angelegten Spannungen durch die Öffnungen der Elektrode 25 hindurehfliegen, so treffen sie eine Hilfselektrode 27.
In Fig. 4 ist eine Röhrenbauart dargestellt, die als eine Änderung der Bauart nach Fig. 3 betrachtet werden kann, und bei der auch die verschiedenen Elektroden mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 versehen sind. Wie aus der Figur ohne weiteres ersichtlich ist, sind die für die eigentliche Bündelformung dienenden Organe in diesem Fall ausserhalb des Schutzgitters angeordnet. Das zweite Steuergitter besteht weiter aus plattenförmigen Metallorganen 30, die einen Teil des Systems umgeben, während die Auffangelektrode 27 aus einer Anzahl von Stützstäben der im vorliegenden Fall draht-oder gazeförmigen Anode 29 besteht ; die letztgenannte Elektrode ist vor der Sekundäremissionselektrode 2/5 angeordnet.
In Fig. 5 ist eine Schaltung dargestellt, in der eine Entladungsröhre nach Fig. 3 oder 4 zur Verwendung kommen kann. Auch in dieser Figur ist die indirekt heizbare Kathode mit 17, das erste Steuergitter mit 18, das Schutzgitter mit 20, das zweite Steuergitter mit 30, die Anode mit 29, die Sekundäremissionselektrode mit 25 und die Auffangelektrode mit 27 bezeichnet. Ferner zeigt die Figur den Ausgangskreis 31, den Eingangskreis 32, die Widerstände 38 und 34, welche die Vorspannungen der Gitter 18 und 30 bedingen. Bei 35 wird die örtliche Oszillatorfrequenz der Elektrode 30 aufgedrückt.
In Fig. 6, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist mit 36 eine indirekt heizbare Kathode bezeichnet, welche von einem auf Stützstäbe. 38 gewundenen Steuergitter. 37 und dem Schutzgitter 39 umgeben ist, wobei sieh zwischen dem Steuer-und Schutzgitter zur Bildung des Elektronenbündels dienende Körper 40 befinden. Diese Bündel beschreiben Bahnen, deren Lauf ungefähr durch die gestrichelten Linien 41, 42 und 43 angedeutet ist, und erreichen eine Elektrode 44, die auf der, den ankommenden Elektronen zugekehrten Seite mit einem Sekundärelektronen aussendenden Stoff überzogen ist.
Wenn die Elektronen je nach den an die Elektrode 45 angelegten Spannungen den leicht Sekundärelektronen aussendenden Stoff treffen, werden aus letzterem Sekundärelektronen ausgelöst, die längs Bahnen 46 die eigentliche Anode 47 der Röhre erreichen. Die ankommenden Elektronen können aber auch durch Öffnungen 48 in der Elektrode 44 hindurchfliegen und erreichen dann unter dem Einfluss einer an die Elektrode 49 angelegten negativen oder Nullspannung die Innenseite der Elektrode 44. Hiedurch kann eine solche Röhre als selbstschwingende Mischröhre verwendet werden, was aus Fig. 7 deutlicher hervorgeht.
In dieser Figur, die eine Schaltung zusammen mit einer Röhre nach Fig. 6 darstellt, ist die Kathode gleichfalls mit 36, das erste Steuergitter mit 37, das Schutzgitter mit 39, das zweite Steuergitter mit 45, die Anode mit 47, die auf einer Seite mit einem leicht Sekundärelektronen aussendenden Stoff überzogene Elektrode 44 und die an den Punkt negativer Spannung angelegte oder mit der Kathode verbundene Hilfselektrode mit 49 bezeichnet.
Die Elektroden 44 und 45 bilden zusammen die Oszillatorelektroden der selbstschwingenden Misehröhre und sind mit dem Oszillatorkreis 50 verbunden. Ferner zeigt die Figur den Ausgangskreis 51, den Eingangskreis 52 und die Widerstände 53 und 54, mittels deren die Vorspannungen der Gitter 37 und 45 bestimmt werden.
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Device with an electric discharge tube.
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messungén zit large, to give the orbits such a length that the electrons can also be controlled by electrodes with low alternating voltage. It shows that the current to the first auxiliary grid can practically be completely suppressed by such a design and the input attenuation of such a tube is also very favorable. An electric discharge tube according to the invention can be constructed according to a specific embodiment as follows. A control grid and a protective grid are arranged one behind the other around an indirectly heatable cathode. A number of electrodes can be placed between the two electrodes, which bring about the bundling of the electrons emerging from the cathode.
However, a full part of the control grid can also be used for this, and this control grid can also consist of a number of rod-shaped organs which simultaneously bring about the concentration of electrons.
An electrode is arranged around these electrodes, which e.g. B. together with one or more other electrodes mounted in the tube determines the shape of the paths of the electron bundles, this first-mentioned electrode also acting as a second control grid. The electrons are then fed to two electrodes arranged in such a way that, depending on the voltage applied to the second control grid, the electrons reach one or the other electrode. The shape of the electron trajectories does not necessarily have to be determined by the aforementioned second control grid; it is also possible to regulate the shape of these curved paths, which can be completely arbitrary, by means of other electrostatic or magnetic means arranged in the tube.
The output circuit of the tube can be connected to one of the two collecting electrodes. However, it is also possible and in special cases advantageous to arrange this circle between the two collecting electrodes.
According to another embodiment of the invention, the collecting electrodes are arranged one behind the other and there are one or more openings in the electrode initially reached by the incoming electrons, so that the electron bundles, depending on the voltage of the second control grid, either onto the front electrode or through the These openings fall through it onto the rear electrode.
In the last-described embodiment in particular, the steepness of the tube can be increased by using secondary emissions. For this purpose, the electrode provided with openings is coated on the side facing the incoming electrons with a substance which easily emits secondary electrons if it is hit by a stream of electrons.
Opposite it is the actual anode of the tube. The electron beam falls either onto the secondary emission electrode, from which secondary electrons then migrate to the anode, or through openings in this secondary emission electrode onto a collecting electrode located behind it.
According to a special embodiment, the tube is constructed in such a way that the electrons either fall on a secondary emission electrode arranged behind a grid-shaped anode or are captured by the support rods of this grid-shaped anode and thus directly hit the anode.
If one wishes to use a tube according to the invention as a mixing tube in the described embodiments, the oscillator voltage must be fed from the outside to the second grid. However, it is also possible to build a tube according to the invention as a self-oscillating multi-tube, which, according to a special embodiment, is made possible by the fact that a secondary emission electrode is located behind a secondary emission electrode provided with openings. Electrode, a voltage is applied which corresponds to the cathode potential or is negative with respect to this, so that the electrons passing through these openings do not reach the collecting electrode, but rather on the inside of the secondary emission electrode.
The second control grid and the secondary emission electrode then act together as electrodes of the local oscillator, while the actual amplifier anode is arranged opposite the secondary emission electrode.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In this drawing, FIGS. 1, 3, 4 and 6 show embodiments of a discharge tube according to the invention, while FIGS. 2, 5 and 7 show circuits which can be used in conjunction with such a tube.
The tube shown in FIG. 1 has an indirectly heatable cathode 1 surrounded by a control grid 2 wound on support members 3 and a protective grid 4. Between the two grid electrodes there are two bodies 5 which are used to focus the electrons emerging from the cathode. The electrons travel as a bundle along the paths roughly indicated by the dashed lines 6 and finally reach an area in which two collecting electrodes 7 and 8 are located. The whole system is surrounded by an electrode 9, which determines the shape of the electron paths and at the same time acts as a second control grid; Depending on the alternating voltage applied to this electrode, the electrons travel along paths 10 to the electrode 7 or along paths 11 to the electrode 8.
The output circuit can be connected between these two electrodes, as can be seen from the circuit shown in FIG. In this figure, as in FIG. 1, with 1, 2
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and 4, an indirectly heatable cathode, a control grid and a protective grid. The second control electrode is also designated by 9 and the collecting electrodes by 7 and 8. Furthermore, an output circuit 12 and an input circuit 13 are shown in this figure; 14 and 15 are the resistors with the help of which the bias of the grids 2 and 9 are regulated. Finally, it is schematically illustrated at 16 how the vibrations of a local oscillator are fed to the control electrode 9.
FIG. 3 shows a somewhat modified embodiment of a discharge tube according to the invention. In this figure, 17 is an indirectly heatable cathode which is surrounded by a control grid 18 wound on two rods 19 and a protective grid 20. Two organs 21 serving to form the electron beam are arranged between the last two electrodes. The course of these bundles is shown approximately by the dashed lines 22, 23 and 24. As can be seen from the figure, the electrons finally reach an electrode 25 and can hit this electrode or through openings 26 reach an electrode 27 arranged behind it.
On the side facing the incoming electrons, the electrode 25 is coated with a substance that easily emits secondary electrons, so that the electrons, when they reach the surface of the electrode 25 along paths 24, release secondary electrons from this surface, and the anode itself along paths 28 29 of the tube hit. When the electrons fly through the openings of the electrode 25 under the influence of the voltages applied to an electrode 30 acting as a second control grid, they hit an auxiliary electrode 27.
FIG. 4 shows a type of tube which can be regarded as a modification of the type according to FIG. 3 and in which the various electrodes are also provided with the same reference numerals as in FIG. As can be readily seen from the figure, the organs used for the actual formation of the bundles are arranged outside the protective grille in this case. The second control grid also consists of plate-shaped metal members 30 which surround part of the system, while the collecting electrode 27 consists of a number of support rods of the wire-shaped or gauze-shaped anode 29 in the present case; the latter electrode is arranged in front of the secondary emission electrode 2/5.
FIG. 5 shows a circuit in which a discharge tube according to FIG. 3 or 4 can be used. In this figure, too, the indirectly heatable cathode is denoted by 17, the first control grid by 18, the protective grid by 20, the second control grid by 30, the anode by 29, the secondary emission electrode by 25 and the collecting electrode by 27. The figure also shows the output circuit 31, the input circuit 32, the resistors 38 and 34, which cause the bias voltages of the grids 18 and 30. At 35, the local oscillator frequency of the electrode 30 is impressed.
In Fig. 6, which shows a further embodiment of the invention, is designated with 36 an indirectly heatable cathode which is supported by a support rods. 38 sinuous control grid. 37 and the protective grid 39, with bodies 40 serving to form the electron beam being located between the control and protective grid. These bundles describe paths, the course of which is roughly indicated by the dashed lines 41, 42 and 43, and reach an electrode 44 which is coated with a substance which emits secondary electrons on the side facing the incoming electrons.
When, depending on the voltages applied to the electrode 45, the electrons hit the substance, which easily emits secondary electrons, secondary electrons are released from the latter and reach the actual anode 47 of the tube along paths 46. The arriving electrons can, however, also fly through openings 48 in the electrode 44 and then reach the inside of the electrode 44 under the influence of a negative or zero voltage applied to the electrode 49. As a result, such a tube can be used as a self-oscillating mixing tube, as shown in Fig. 7 is clearer.
In this figure, which shows a circuit together with a tube according to FIG. 6, the cathode is also with 36, the first control grid with 37, the protective grid with 39, the second control grid with 45, the anode with 47, on one side Electrode 44 coated with a substance which easily emits secondary electrons and the auxiliary electrode applied to the point of negative voltage or connected to the cathode is designated by 49.
The electrodes 44 and 45 together form the oscillator electrodes of the self-oscillating multi-tube and are connected to the oscillator circuit 50. The figure also shows the output circuit 51, the input circuit 52 and the resistors 53 and 54, by means of which the bias voltages of the grids 37 and 45 are determined.
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