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Elektrodenandrdnung bei Kathodenstrahlenröhren mit Hilfsnetz.
In fast allen bisher bekannten Kathodenstrahlenröhren mit Hilfsnetz sind die Elek- troden'so angeordnet dass das Hilfsnetz sich zwischen der Kathode und der Anode befindet, so dass also nur diejenigen Elektroden zur Anode gelangen, die das Hilfsnetz passieren. Es ist zwar früher gelegentlich vorgeschlagen-worden, die Anode auf die eine Seite und die Hilfselektrode auf die andere Seite der Kathode zu bringen, doch hat diese Anordnung keine praktische Bedeutung gewonnen.
Gegenstand der Erfindung-ist nun eine neue Elektrodenanordnung, deren'wesentliches Kennzeichen-darin beruht, dass'die an den Verbrauchskreis angeschlossene Anode der Kathode unmittelbar nahe gegenübe. steht und das Hilfsnetz sowie etwaige sonstige Elektroden die an konstante Spannung angeschlossen sind und im folgenden als. Nebenelektroden bezeichnet werden mögen,-in Richtung des Elektronenstromes hinter der Anode folgen.
Hierbei ist die Anode als durchbrochener Leiter auszubilden. Es passieren nunmehr praktisch alle von-der Kathode ausgehenden Elektronen die Anode, bevor sie zum Hilfsnetz gelangen.
Die Steuerung des, zur Anode fliessenden Elektronenstromes durch das Hilfsnetz findet hierbei in der Weise statt, dass je-nach dem Potential des Hilfsnetzes grössere oder geringere Mengen der erstmalig durch die Anode hindurchgetretenen Elektronen zur Umkehr gebracht und beim zweiten'oder öfteren Durchgang durch die Anode von dieser absorbiert werden.
Soll ausser dem Hilfsnetz noch eine Nebenelektrode vorgesehen werden, so folgt in Weiterbildung der Erfindung auf die Anode zunächst das Hilfsnetz und dann erst die in diesem Fall zweckmässig nicht durchbrochene Nebenelektrode, welche an ein konstantes positives Potential von solcher Höhe angeschlossen wird, dass auch bei etwas negativem Potential des Hilfsnetzes noch ein Teil der auf das Hilfsnetz zufliessenden Elektronen durch die Öffnungen des Netzes hindurch zu der Nebenelektrode hingezogen wird. Das positive Potential der Nebenelektrode kann grösser, kleiner oder gleich dem Potential der Anode sein.
Jede gemäss der Erfindung getroffene Elektrodenanordnung bietet nun gegenüber den bisher bekannten Anordnungen den Vorteil, dass sie zwei für die Verstärkung des erregenden Wechselstrom, es sehr erwünschte Wirkungen zwanglos vereinigt, sofern nur der Bedingung genügt. ist, dass das Anodenpotential hoch genug ist, um praktisch alle primär von der Kathode ausgehenden Elektronen selbst dann aufzufangen, wenn die dahinterliegenden Elektroden durch ihr Potential alle Elektronen zur Umkehr gezwungen haben. Dadurch nämlich, dass die Anode in unmittelbarer Nähe der Kathode angebracht ist und ein ausgesprochen positives Potential gegen die Kathode besitzt, werden in Hochvakuumröhren die Raumladungswirkungen der Elektronenströme praktisch aufgehoben.
Andrerseits kann-die ungünstige Anodenrückwirkung, d, h. die Beeinflussung des zur Anode überfliessenden Stromes durch Potentialschwankungen der Anode, bei der neuen Anordnung auf beliebig kleine Werte herahgedrückt werden. Da nämlich die Anode bei dem gewählten Potential bereits die ganzen aus dem Glühdraht austretenden Elektronen übergehen lässt, findet ein Anwachsen des zur Anode fliessenden Stromes mit wachsendem Anodenpotential kaum mehr statt ;
andrerseits wird durch Potentialerhöhung der Apode auch das Potential zwischen den Maschen des
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Hilfsnetzes etwas erhöht, also gewissermassen für die Elektionen der Durchgang zur Nebenelektrode weiter geöffnet, so dass unter Umständen sogar eine Abnahme, des zur Anode fliessenden Stromes mit wachsendem Anodenpotential eintreten kann. Dass dieser Zustand wirklich eintritt, welcher im Anodenkreis eine negative Charakteristik und'damit eine Selbsterregung (Pfeifen) der Röhre bedingen würde, kann man durch geeignete Bemessung der Öffnungen und, gegenseitigen Abstände der Elektroden verhindern ; es wird zweckmässig die Anode weitmaschig (z.
B. als Drahtspirale), das Hilfsnetz engmaschig ausgebildet und der Abstand zwischen Anode und Iilfselektrode bedeutend weiter gewählt, als zwischen Hilfselektrode und äusserer Nebenelektrode. Auch scheint es von Vorteil zu sein, das Anodenpotential gleich hoch oder höher zu wählen als das der äusseren Nebenelektrode.
Da die Elektronen zwischen Anode und Hilfsnetz ein hemmendes Feld durchlaufen, ist es, wie immer in derartigen Fällen, von Vorteil, alle Elektroden senkrecht zur Bahnrichtung der Elektronen zu stellen, was bei gespannten Glühfäden durch symmetrisch zylindrische Anordnung erreicht wird.
Röhren der geschilderten Art können auch für die Selbsterregung von elektrischen Schwingungen besondere Vorteile bieten, welche hierbei in erster Linie auf der unmittelbaren Nachbarschaft von Kathode und Anode beruhen, da es infolge dieser Anordnung möglich ist, mit sehr hohen Stromdichten zu arbeiten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches insbesondere für Verstärkerröhren in Frage kommt, ist in der Zeichnung in Fig. I in der Ansicht und in Fig, 2 im Querschnitt dargestellt, Fig. 3 ist das Schema einer-die Erfindung enthaltenden Verstärkerschaltung.
In einer möglichst hoch evakuierten Glasröhre g ist mit Hilfe einer Feder f ein Glühfaden k als Kathode gespannt. Dieser Glühfaden ist zunächst von einer als Anode dienenden Drahtspirale a umgeben, um welche in grösserem Abstande konzentrisch die Hilfselektrode h
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verursachen in dem von der Kathode k nach der Anode a fliessenden Elektronenstrom be- stimmte Schwankungen, während der durch das Hilfsnetz k hindurchgezogene Teil des
Elektronenstromes von der Nebenelektrode n aufgenommen und über einen Teil der Batterie-B der Kathode k wieder zugeführt wird. Die Stromschwankungen des Anoden- stromes werden durch den Nachübertrager N auf einen Wechselstromanzeiger, z. B. ein
Telephon T, übertragen.
PATENT-ANSPRÜCHE :'" i. Elektrodenanordnung bei Kathodenstrahlenröhren mit Hilfsnetz, dadurch gekenn- zeichnet, dass die an den Verbrauchskreis angeschlossene Anode der Kathode unmittelbar nahe gegenübersteht und das Hilfsnetz sowie etwaige Nebenelektroden hinter der Anode folgen, wobei die Anode als durchbrochener Leiter ausgebildet ist.