AT160715B

AT160715B - Elektronenbündelkraftverstärkereinrichtung.

Info

Publication number: AT160715B
Authority: AT
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1937-06-29
Publication date: 1941-12-10

Description

Elektronenbündelkraftverstärkereinrichtung.
EMI1.1

EMI2.1
ausbreitet. Vorteilhaft soll die der Kathode zunächstliegende Hilfselektrode für die Steuerung der Bündelintensität verwendet werden.

Bündelröhren mit Hilfselektroden mit Öffnungen, die grösser sind als der Bündelquerschnitt, waren an sich bekannt, aber die Intensitätssteuerung wurde immer mittels eines Gitters vorgenommen, dessen wirksame Teile in den Elektronenbahnen angeordnet waren, so dass dadurch, wie sich herausgestellt hat, Unregelmässigkeiten im Lauf der Elektronen auftreten können, während das Steuergitter nur im negativen Spannungsgebiet verwendet werden kann.

Zufolge der geringen Verluste ist es möglich, den Wirkungsgrad der Röhre hoch zu halten. Für das Vermeiden von Raumladungen ist es iiberdies vorteilhaft, den ganzen Elektronenstrom nicht in einem Bündel fliessen zu lassen, sondern in mehrere Bündel aufzuteilen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkung der Röhre, während Fig. 3 Kennlinien der Vorrichtungen nach der Erfindung zeigt. Die Fig. 4 und 5 stellen eine Röhre dar, die in einer Einrichtung nach der Erfindung verwendet werden kann, während Fig. 6 eine Kathode für eine derartige Röhre darstellt.

In Fig. l ist 1 die Kathode, die mit der emittierenden Schicht 11 versehen ist. Zwischen Kathode 1
EMI2.2
sich ganz ausserhalb der Elektronenbahnen befinden. Es ist klar, dass keine Elektronen auf die Hilfs- elektroden auftreffen können, weshalb der ganze Elektronenstrom schliesslich die Anode erreichen wird.
Durch das Anlegen von geeigneten Spannungen an die Hilfselektroden, wie in Fig. 1 angegeben ist, wird eine fokussierende Wirkung erhalten, und demzufolge werden, auch wenn die Steuerelektrode 2 positiv wird, praktisch keine Elektronen auf diese Elektrode auftreffen. Die Durchlassöffnung der dritten, an einem positiven Potential liegenden Elektrode 4 soll grösser sein als diejenige der ersten, an einem negativen oder Nullpotential in bezug auf die Kathode liegenden Elektrode 2.

Das positive
Potential der dritten Hilfselektrode 4 soll niedriger sein als dasjenige der zweiten Hilfselektrode 3, wenn die Durchlassöffnung der Hilfselektrode 4 grösser ist als diejenige der Hilfselektrode 3. In Fig. 2 ist eine ähnliche Anordnung dargestellt, mit der eine Pentodenkennlinie erhalten werden kann, wobei die Sekundärelektronen, die von der Anode 7 gelöst werden, von einer Fangelektrode 6 aufgefangen werden. Diese Elektrode 6 bewirkt ausserdem eine weitere Konzentrierung des Bündels. Dadurch gelangen die Elektronen alle auf die Anode, auch wenn diese Anode sich auf einer verhältnismässig niedrigen positiven Spannung befindet.

Zur Erzielung der richtigen Bündelwirkung soll, wenn die Durchlassöffnung der dritten Hilfselektrode gleich gross ist als diejenige der zweiten Hilfselektrode (Fig. 2), das positive Potential der erstgenannten Hilfselektrode erheblich höher sein als das der letzt- genannten Hilfselektrode. Der Abstand zwischen der Steuerelektrode und der Kathode soll immer wenigstens gleich oder grösser sein als die Hälfte der kleinsten Abmessung der in der Steuerelektrode vorgesehenen Öffnungen.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, können schon bei niedriger Anodenspannung Eb verhältnismässig grosse Ströme Jb erhalten werden. Es geht auch klar hervor, dass die Anodenspannung verhältnis- mässig wenig Einfluss auf die Grösse des Anodenstromes hat, in derselben Weise, wie dies bei einer
Pentodenröhre der Fall ist.

Die praktische Ausbildung einer Röhre zur Verwendung in der erfindungsgemässen Einrichtung ist z. B. in Fig. 4 dargestellt. Dort ist in dem Kolben 8 das Elektrodensystem angeordnet, das an seinem oberen Ende mittels Isolierscheiben 9 und 10 gegen die Röhrenwand abgestützt ist. Die Kathode 22 besteht, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, aus einem Kasten, der an den in Flucht mit den Öffnungen der
Hilfse. ektroden liegenden Stellen mit Emissionsstoff versehen ist. Die Hilfselektroden 12, 13 und 14 sind mittels Isolierteilen zusammengebaut und gehaltert und befinden sich innerhalb der Anode 15.

An der Aussenseite der Anode sind an den Stellen, wo an der Innenseite die Bündel auftreffen, Kühl- organe 16 angeordnet.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt durch das Elektrodensystem längs der Linie II in Fig. 4 dar- gestellt. Dort sind die entsprechenden Elektrodenteile mit den gleichen Bezugszeichen angedeutet.

Fig. 6 zeigt eine Kathode, die aus einem Kasten 17 besteht, in dem der Heizdraht 18 angeordnet ist. Überdies sind Öffnungen 19 vorgesehen, die mit den vollen Teilen der Hilfselektroden 12-14 in
Flucht liegen. Die Stellen 20, die gegenüber den Öffnungen der Hilfselektroden liegen, sind mit
Emissionsstoff bedeckt. Die Kathode wird mittels der Teile 21 gehaltert,

Der Kasten kann z. B. aus zwei Blechplatten hergestellt werden, die aufeinandergeschweisst werden und vorher derart bearbeitet worden sind, dass bei der Zusammenfügung der Raum für den Heizdraht und die Öffnungen an den nicht emittierenden Stellen entstehen.

Es ist klar, dass die Kathode und die übrigen Elektroden im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Ausbildungen aufweisen können.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenentladungseinrichtung mit einer Entladungsröhre, in der eine Glühkathode, eine Anode und mehrere zwischen Kathode und Anode gelegene, plattenförmige und mit in Flucht liegenden Öffnungen versehene Hilfselektroden vorgesehen sind, welch letztere die Elektronen zu einem oder mehreren intensitätsgesteuerten und die Öffnungen der Hilfselektroden frei durchlaufenden Bündeln zusammendrängen, dadurch gekennzeichnet, dass von den als Elektronenlinsen wirkenden Elektroden in Reihenfolge von der Kathode zur Anode die erste Null-oder negatives, die zweite jedoch positives Potential in bezug auf die Kathode aufweist, und die Durchlassöffnung der zweiten Elektrode kleiner ist als diejenige der ersten Elektrode, so dass in ihrer Nähe eine Fokussierung des Elektronenbündels eintritt,

eine dritte Elektrode jedoch eine Durchlassöffnung aufweist, welche derjenigen der zweiten Elektrode gleich oder grösser als diese ist, und ein gegenüber der an der dritten Elektrode liegenden Spannung derart bemessenes Potential hat, dass das nach dem Durchlaufen der zweiten Elektrodenöffnung divergierende Elektronenbündel gesammelt wird und die Anode mit geringem Öffnungswinkel erreicht.

Claims

2. Elektronenentladungseinrichtung mit einer Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung der dritten, an einem positiven Potential liegenden Elektrode grösser als diejenige der ersten, an einem negativen oder Nullpotential in bezug auf die Kathode liegenden Elektrode ist.

3. Elektronenentladungseinrichtung mit einer Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das positive Potential der dritten Elektrode (4) niedriger als dasjenige der zweiten Elektrode (3) ist, während die Durchlassöffnung der erstgenannten grösser als diejenige der letztgenannten Elektrode ist (Fig 1).

4. Elektronenentladungseinrichtung mit einer Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung der dritten Elektrode derjenigen der zweiten Elektrode in der Grösse entspricht, während das positive Potential der erstgenannten erheblich höher als dasjenige der letztgenannten Elektrode ist (Fig. 2).

5. Elektronenentladungseinrichtung mit einer Röhre nach den Ansprüchen 1, 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der dritten, auf positivem Potential befindlichen Elektrode und der Anode eine ungefähr auf Kathodenpotential befindliche Hilfselektrode (6) vorgesehen ist, durch welche das Elektronenbündel weiter konzentriert und die an der Anode (7) ausgelösten Sekundärelektronen abgefangen werden (Fig. 2).

6. Elektronenentladungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kathode zunächst liegende, in bezug auf diese ein negatives oder Nullpotential aufweisende Hilfselektrode für die Intensitätssteuerung des Bündels verwendet wird.

7. Elektronenentladungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der der Kathode zunächst liegenden, in bezug auf diese ein negatives oder Nullpotential aufweisenden Hilfselektrode und der Kathode grösser ist als die Hälfte der kleinsten Abmessung der in dieser Elektrode vorgesehenen Öffnung (en).

8. Entladungsröhre zur Verwendung in einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgriff von der Anode durch die Hilfselektroden zur Kathode grösser als 11% ist.

9. Entladungsröhre zur Verwendung in einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Hilfselektroden eine Mehrzahl von sich jeweils deckenden, den Elektronenstrom bündelnden Durchlassöffnungen aufweisen, welche in einer Flucht über dem emittierenden Teil einer ebenfalls plan ausgebildeten Glühkathode angeordnet sind, in welch letzterer an den von den Hilfselektroden abgedeckten Stellen kein emittierendes Material vorgesehen ist und vorzugsweise Öffnungen ausgespart sind.

10. Entladungsröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass plattenförmige und eine Mehrzahl von bündelnd wirkende Öffnungen aufweisenden Hilfselektroden zu beiden Seiten einer flach kastenförmigen Kathode unter Zwischenschaltung isolierender Stütz-und Abstandskörper angeordnet sind und in ihrer Gesamtheit von einer Anode in Form eines abgeflachten Kastens umgeben sind.

11. Entladungsröhre nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Elektronenentladungsweg abgewendeten Seite der Anode (n) bzw. des Anodenkastens und an den in der Verlängerung der Elektronenbündel liegenden Stellen Kühlorgane zur Abfuhr der freikommenden Verlustwärme angeordnet sind.