CH101060A - Highly evacuated discharge vessel with electron source and anode. - Google Patents

Highly evacuated discharge vessel with electron source and anode.

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CH101060A
CH101060A CH101060DA CH101060A CH 101060 A CH101060 A CH 101060A CH 101060D A CH101060D A CH 101060DA CH 101060 A CH101060 A CH 101060A
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Habann Erich
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Habann Erich
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/50Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/52Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

  

      Hochevakuiertes    Entladungsgefäss mit Elektronenquelle und Anode.    Die     Erfindunr,    hat ein hochevakuiertes  Entladungsgefäss mit Elektronenquelle und  Anode zum Gegenstand, bei dem die von den  Elektronen zwischen     Elektronenquelle        (Glüh-          draht)

      und Anode zurückgelegte     Wegstreeke     von mindestens einem konstanten     Magnetfeld          tind    mindestens einem diesem Feld     hinsicht-          lieh    seiner     'Wirhung    auf die freien Elektro  nen entgegenwirkenden konstanten     elektri-          sehen    Felde derart     beeinflusst    wird,     dass    die  Entladungsstrecke als negativer Widerstand       %virkt.    Das elektrische Feld kann dabei ge  bildet werden von einem     Hilfselektronen-          strom,

      der erzeugt wird durch eine die Haupt  entladung kreuzende, zwischen einer     Glüh-          hathode    lind einer Anode übergehende Hilfs  entladung. Ein derartiges Entladungsgefäss  ist verwendbar für alle diejenigen Zwecke,  für die Entladungsstrecken mit negativem  Widerstand vorteilhaft sind, zum Beispiel       züm    Erzeugen, Verstärken,     Gleichrichten          usw.    von elektrischen     Weehselströmen    und  Schwingungen.  



  Die Zeichnung veranschaulicht die Erfin  dung in zwei beispielsweisen     Ausfüllrungs-          formen.            Fig.   <B>1</B> ist eine Vorderansicht des gemäss  einer ersten Ausführungsform der Erfindung  ausgebildeten Entladungsgefässes,<B>-</B>     -          Fig.    2 eine Seitenansicht desselben, und       Fig.   <B>3</B> ein Schnitt dadurch;

         Fig.    4 stellt ein     Schaltungsscherna    des  Entladungsgefässes nach     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B> für den  Fall der Schwingungserzeugung,       Fig.    4a eine Schaltung für     Verstärkungs-          Zwecke    dar;       Fig.   <B>5</B> und<B>6</B> zeigen eine zweite Aus  führungsform, des Entladungsgefässes in     Ver-          biüdung    mit andern Schaltungen.  



  Das Entladungsgefäss nach     Fig.   <B>1</B> bis 4,  das so weit evakuiert ist,     dass    keine merk  liche     lonisation,    das heisst kein     Glimmlicht,     an der Elektronenquelle auftritt, enthält  einen üblichen Glühdraht<B>1</B> und eine     platten-          förmige    Anode 2. Der Glühdraht kann, um  das Heraustreten der Elektronen aus ihm zu  erleichtern, von einem an sich bekannten  Gitter<B>3</B> umgeben sein, an das eine geringe  positive Spannung gelegt ist. Im wesent  lichen parallel zu     derEntladungsstrecke    liegt  eine     Metallfläclie    4, die zur Erzeugung eines  konstanten elektrischen Feldes dient.

   In dem      ,gezeichneten Beispiel besteht diese     Metall-          fläehe    4 aus einer parallel zur Entladungs  strecke verlaufenden Platte, die     uiigef.%hr    die  Länge, der Entladungsstrecke besitzt. Senk  recht zu dem elektrischen Felde ist ein Mag  net     5,    beispielsweise ein Elektromagnet, an  geordnet, dessen Kraftlinien senkrecht zu der  Richtung des elektrischen Feldes der Platte 4  (senkrecht zur Papierfläche) stehen. Beide Fel  der stehen     senkreelit    zu der     Bewegungsrieli-          tung    (Peil I in     Fig.    4) der Elektronen, die  sieh vom     Glühdralit   <B>1</B> zur Anode 2 bewegen.

    Auf die bewegten Elektronen wirken sie  einander entgegen, und, zwar üben sie eine  seitlich ablenkende Wirkung auf die in der  Pfeilrichtung<B>1</B> sich bewegenden Elektronen  aus. Das elektrostatische Feld der Platte 4  sucht die Elektronen in der -Richtung der  Pfeile<B>11</B> abzulenken, während das     inagne-          tische    Feld sie in der     RUchtung    des Pfeils<B>111</B>  abzulenken strebt. Die Röhre wird bei In  betriebnahme so einreguliert,     dass    die ablen  kenden Wirkungen     II    und     III    sich gegen  seitig aufheben, somit der Weg der Elek  tronen im wesentlichen geradlinig zwischen  Glühdraht<B>1</B>     uind    Anode 2 verläuft.  



       Naeh    erstmaliger Einregulierung in die  sem Sinne wird nun jede irgendwie (zum Bei  spiel durch induktive Überlagerung) hervor  gerufene Erhöhung der Spannung zwischen       .zlnode    2 und Kathode<B>1</B> eine Vergrösserung  der Geschwindigkeit der Elektronen mit sich       brinuen.    Dadurch -wird die     Kraftwirkun-          (11)    des elektrischen Feldes und auch die  jenige     (ITI)    des magnetischen Feldes     auf    die  Elektronen verändert, und zwar wird die  jenige     (III)    des magnetischen Feldes mehr       ärkt    als die     (II)    des elektromagnetischen  Feldes,

   so     (lass    ersteres die     beseilleuni-ten     Elektronen stärker ablenkt das heisst die  Bahn der Elektronen wird auf einem Bogen  liegen, dessen Ebene etwa senkrecht zur  Platte, 4 steht. Jede solche Ablenkung der  Elektronen bedeutet eine Verlängerung des       Weces    der Elektronen. Die Folge dieser     Weg-          verlän        eruno,    ist ein Sinken der Feldstärke  <B>9</B>     1-#     der Anode und eine Folge dieser wiederum  eine Verminderung der Elektronenentnahme    aus dem Glühdraht.

   Das bedeutet also,     dass     der durch die     Entlastungsstreche    hindurch  gehende Strom trotz     Erhöllung    der Spannung  an der Anode gesunken ist. Dies ist ein     Cha-          rakteristik-tim    eines     EntlastungsgefUes    mit  negativem Widerstand     bezw.    fallender Cha  rakteristik.  



  Wenn gesagt wurde,     dass    die Verlänge  rung des Weges der Elektronen infolge ihrer  Ablenkung durch     das    magnetische Feld ein  Sinken der Feldstärke der Anode herbeiführt,  so ist dabei naturgemäss in Rücksicht zu  ziehen,     dass    die Erhöhung der Anodenspan  nung vorher selbstverständlich auch ihrer  seits eine     Erliöhun(,    der     Anodenfeldstärhe     verursacht hatte.

   Es     hann    aber nun leicht  durch konstruktive     Massnahmeri    die Röhre  so eingestellt werden,     dass    die Abnahme der       An.odenfeldstärke    infolge Ablenkung der  Elektronen grösser ist als die     vorlierige    Zu  nahme der Feldstärke     infol        'ge    der  Spannungs  erhöhung. Zum Teil trägt auch das Schutz  gitter<B>3,</B> das beispielsweise an einer Batterie  <B>10.</B> von<B>10</B> bis<B>30</B> Volt Spannung, liegt, mit  dazu bei, diesen     gewünsehten    Effekt zu er  zielen.  



  Die     Fig.    4 veranschaulicht ein     Sehaltungs-          sehema,    für den Fall der Schwingungserzeu  gung. Der     Schwingungskreis   <B>6</B> liegt zwischen  Kathode<B>1</B> und Anode 2. In den     Leitunk-s-          zweig    zwischen     Seliwingungskreis   <B>6</B> und  Anode 2 ist die     Hochspannungsbatterie   <B>7,</B>  etwa von     9-00    Volt, eingeschaltet. Das elek  trische Feld der Platte 4 wird erzeugt durch  eine Batterie<B>8</B> von etwa<B>100</B> Volt, deren  anderer Pol an der Kathode<B>1</B> liegt.

   Der  Elektromagnet<B>5</B> erhält eine beliebig geartete       li:onstante        Stromztifühi-ting,    die     gegebeneur     falls auch von der Batterie<B>9</B> des Glühdrahtes  entnommen werden kann.  



  Der     Sehwingungskreis   <B>6</B> besteht im ein  zelnen     aus    einer Selbstinduktion 6a und  einem parallel dazu liegenden Kondensator  <B>6b.</B> Die Schwingungen in diesem Kreise ent  stehen in dem Augenblick des     Einschaltens     und werden verstärkt und aufrechterhalten  in derselben grundsätzlichen Weise, wie das      bei     Hintereinanderschaltung    eines solchen  Schwingungskreises und eines negativen Wi  derstandes bekannt ist (vergleiche     Jahrbucli     der drahtlosen     Telegrapliie    und     Telephonie,     <B>1919,</B> Band 14, Heft<B>1,</B> Seite<B>60</B> und folgende,       Fig.   <B>11,

  </B> sowie     Heff    2, Seite<B>161,</B> unter     Nr.   <B>9,</B>  auch     Barkhausen,    "Das Problem der     Seliwin-          ('ungserzeugung",    Leipzig,<B>1907.</B> Verlag     Hir-          7.e.1,    Seite<B>68,</B> wo der negative Widerstand,  ein Lichtbogen, selbst im Schwingungskreis  liegt; bezüglich der verstärkenden Wirkung  des     ne-,ativen    Widerstandes, siehe ebenda  Seite 46, Mitte, und Seite 49, unten,<B>µ</B> 22;

    über die Äquivalenz der Schaltungsarten ver  gleiche     Zenneck,    "Lehrbuch der     dralitlosen     Telegraphie",<B>1916,</B> Stuttgart, Seite<B>269,</B> drit  ter Absatz).  



  Ausser als Schwingungserzeuger ist das  Entladungsgefäss auch als Verstärker ver  wendbar. In diesem Falle wird an Stelle des       Schwingtingskreises        S   <B>6</B>     die        niederfrequente     Verkehrsleitung<B>27,</B> deren Ströme verstärkt  worden sollen, beispielsweise mittelst eines  Transformators<B>30,</B> wie die Teilfigur 4a zeigt,  angeschlossen.

   Die als Doppelleitung aus  gebildete Verkehrsleitung<B>27</B> verbindet die  beiden untereinander verkehrenden Stationen  <B>28,</B>     29,    und das     Entladungsgefäss    wird nun  mehr so einreguliert,     dass    sein negativer Wi  derstand den positiven     Dämpfungswiderstand     der Leitung<B>27</B> annähernd ausgleicht. (Bei  genauem Ausgleich würde ein Selbsttönen       imftreten,    das vermieden werden     muss.)     Diese Methode ist an sieh für solche nach  beiden Seiten wirkende     Zwischenverstärker     mit negativem Widerstand bekannt.

   Ein ein  seitig wirkender Verstärker entsteht da  gegen, wenn man die zu verstärkenden  Ströme einer ankommenden Leitung in be  kannter Art an ein Gitter des Entladungs  gefässes heranführt und an Stelle des  Schwingungskreises der     Fig.    4, beziehungs  weise des Transformators<B>30</B> der     Fig.    4a das       Telephon    der     Empfangsstatio-n    einschaltet.

    Solche einseitigen     VersUrker    werden be  kanntlich auf den Endstationen als     so-          genannte    Endverstärker vorgesehen.<B>All-</B>  gemein lassen Röhren mit fallender Charak-         teristik    (negativem Widerstand) eine     Ver.          sUtrkung    erzielen, die bei weitem diejenige  der üblichen     dreielektrodigen    Entladungs  röhren ohne fallende Charakteristik übertrifft,  weil der positive Widerstand des     Telephons,     beziehungsweise der Leitung durch den ne  gativen Widerstand der Röhre kompensiert  .wird, so     dass    er verschwindet.  



  Werden an Stelle der niederfrequenten  Mikrophonströme     hoeltfrequente    Empfangs  ströme (zum Beispiel einer     funkentelegra-          phischen    Empfangsstation) an das Gitter, be  ziehungsweise die Sonde geleitet, so wirkt  das Entladungsgefäss gleichzeitig als Gleich  richter, also als Detektor. Wird ferner mit  dem erwähnten     Telephon    noch ein Schwin  gungskreis in     Reilie    geschaltet, so wirkt es       als        Überlagerer        (Ultraaudion).     



       Uin    das Entladungsgefäss als     telephoni-          sehen    Sender für drahtlose     Telephonie    zu be  nützen, sind die Mikrophonströme entweder  der Anode, oder der Seitenplatte, oder dem  Elektromagneten, oder dem     Herauszieligitter,     oder der Sonde     zuzufüllren.     



  An Stelle nur eines elektrischen Lind eines  magnetischen Feldes könnten naturgemäss  auch mehrere Paare solcher Felder derart  abwechselnd angeordnet werden,     dass    der  Weg der Elektronen nach Ablenkung durch  die     macmetischen    Felder eine Schlangenlinie  n  darstellt.  Das das elektrische Feld erzeugende Or  gan 4 kann anstatt in der Röhre auch ausser  <B>halb</B> derselben liegen, oder es kann durch       din    zweites, entgegengesetzt aufgeladenes       Oraan        ereänzt    werden, das -auf der andern  Seite des Entladungsgefässes angeordnet  wird.

   Letztere Anordnung -würde die Wir  kung haben,     dass    die Kraftlinien des elek  trischen Feldes genau senkrecht zur     Ent-          ladungsstreche    verlaufen.  



  Die Platte 4 und auch die Anode 2  können -auch gitterförmig oder irgendwie  durchbrochen sein.  



  Die     Fig.   <B>5</B> und<B>6</B> zeigen eine, zweite       Ausfüllrungsform    des Entladungsgefässes,  die den Zweck hat, die Wirkungsweise zu  verbessern. Das     elektriselie    Feld, welches in           d(,p    Ausführungsform der     Fig.   <B>1</B> bis 4 ein  reines Kraftfeld ist, ist hier zu einem kine  tischen Feld -umgewandelt. Zu diesem Zweck.

    wird ein Hilfsfeld durch einen     Hilfs-          fIehtronenstrom    hergestellt, der eine die  Hauptentladung     kreuzende    Richtung hat       und    zwischen einer     Hilfs-Glühkathode    und       (-inpr    Anode übergeht. Die quer     züm        Haupt-          el(#litronenstrom        flie-enden    Seitenelektronen       slossen    erstere aus ihrer Bahn, und die  Folge ist,     dass    auf diese Weise energischer       dif--    Bedingungen für das Entstehen einer  fallenden Charakteristik geschaffen werden.

    



  in der Ausführungsform der     Fig.   <B>1</B> bis 4  findet die     Hauptentladang    zwischen der Ka  thode<B>1</B> und der Anode 2 statt. Die Kathode  kann, wie     sehon    erwähnt, von einem     Heraus-          ziehgitter   <B>3</B> umgeben sein. Das magnetische  Feld wird, wie bisher, durch die als strich  punktierter Kreis angedeutete     Elektromag-          netspule   <B>5</B> erzeugt.

   Neu ist hier,     dass    gegen  über der Seitenplatte 4     (Fig.   <B>5)</B> eine zweite       Glübkathode    14 angeordnet ist, und die Platte  <B>-1</B> zugleich die Anode der erwähnten Hilfs  entladung darstellt. Zwischen diesen beiden  Elektroden 4, 14 geht der     Hilfselektronen-          strom    über, der denjenigen der     Hauptent-          Iadting,    der zwischen<B>1</B> und 2 übergeht,  Die     Stosswirkum,    dieser     Seiten-          (Jektronen    hängt von ihrer Menge und ihrer       G'c#spliwindi,-1,:eit    ab.

   Letztere kann durch  Änderung der zwischen den Hilfselektroden  4. 14 liegenden Spannung beliebig geändert  <B><I>kn</I></B>     zn    n  -werden. Die     Men-e    der Hilfselektronen     hann     C  durch Änderung der Abmessung des     Glüh-          f,iden,    der     ITilfsl,-athode    14 gesteigert wer  den.     Zweel#:m.Issi(y    wird auch die     Hilfs-          tn          hatbode    14 mit einem     Herauszieh(,itter        1,1          unIgeben.     



       Fig.   <B>5</B> veranschaulicht, wenn man     -ich          (h,        sz        Telephon   <B>18</B> zunächst als kurzgeschlossen  dünkt, eine reine     Generatorschaltung.    Die       Jureh    die Batterie<B>9</B> geheizte Glühkathode<B>1</B>  steht über den     SeUwingungskreis   <B>6</B> und die       11oehspannungsbatterie   <B>7</B> mit der Anode 2  in Verbindung. Der Schwingungskreis<B>6</B> ist  <B>Z-,</B>  mit der Antenne<B>19</B> gekoppelt.

   Die     Ililfs-          hathode    14, die durch die Batterie<B>17</B> geheizt    wird, sieht über die Batterie<B>8</B> mit der       Hilfsanade    4 in     Verbinduno-    Das     Her-?,u,-          7iehgitter   <B>3</B> wird durch eine Batterie<B>10</B> und       das        Herausziehgitter   <B>15</B> durch eine Batterie  <B>16</B> positiv aufgeladen.

   Die Wirkungsweise  des Generators ist genau wie diejenige der       el     Ausführungsform nach den     Fig.   <B>1</B> bis 4, nur  treten die Bedingungen für eine fallende Cha  rakteristik infolge der schärferen     Wirkune     des durch den     Hilfselektronenstrom        gebilde-          len        elektriseben    Feldes schärfer auf.  



  Wird das     Telephon   <B>18</B> eingeschaltet, so  wirkt diese Schaltung als Empfänger für  in der Antenne> ankommende     ungedämpfte     Schwingungen, das heisst als     Überlagerungs-          empfänger.     



  Es ist die     Haupfanode   <B>2,</B>  wie auch gegebenenfalls die Hilfsanode 4,  mit ihrer Fläche in die Richtung der zu  gehörigen Entladungsstrecke, also hochkant  zur Kathode 14     bezw.    4, zu legen. Dadurch  wird der Vorteil erreicht,     dass    sich die beiden       Eleldroneiib,-,ilineii    in einer viel     bestinimlereii     .Linie schneiden.  



  Besonders bewährt     hat    sieh die Schaltung  nach     Fig.   <B>6.</B> In dieser ist die Antenne<B>19</B>       niche    mit dem     Seh-vvino,unosI#reis   <B>6</B>     gekop-          n        el    n       pelt,    sondern mit einer Spule 20, deren eines  Ende mit einem Kondensator 21 in     Terbin-          clun(r    steht. Parallel zu letzterem     lie-t    ein  hohler Widerstand 22.

   Die Spule 20 wird  einerseits -unmittelbar entweder an ein vor       bezw.    hinter dem     Iferausziehgitter   <B>3</B> liegen  des     Stenergitter    der Hauptentladung oder  an ein solches der     Hilfsentladung        angescUlos-          21        tD          sen        und    anderseits über den Kondensator 21  jeweils mit der zugehörigen     T-Zathode    ver  bunden.

   Die Steuergitter     derlIaaptentladung     sind mit<B>23</B> und 24, diejenigen der     Hilfs-          entladurg    mit<B>25</B>     und   <B>26</B> bezeichnet.<B>EI</B> s  wird also der     Anschluss   <B>F</B> der Spule 20 mit  dem     Punhi   <B>R,</B> und der     Anschluss    W mit den  Punkten     11    oder P verbunden oder der     An-          schluss   <B>Y</B> mit<B>A</B> und der     Anschluss        B'    mit B  oder<B>C.</B>  



  Soll die     Schaltum,    nach     Fig.   <B>6</B> für die  Zwecke der drahtlosen     Telephonie    verwendet  werden, so wird das     Telephon    kurzgeschlos-           sen    und die niederfrequenten Sprechströme  eines Mikrophons über einen     Eisenkerntrans-          forinator    an -eines der oben genannten       Ste-Liergitter    und an die zugehörige Kathode  geleitet.

   Es werden dabei das eine Mal die       Eilfselektronen,    das andere Mal die     Haupt-          elektroneu    gesteuert und die     ungedämpften     Schwingungen der Sprache entsprechend     mo-          dullert.  



      Highly evacuated discharge vessel with electron source and anode. The subject of the invention is a highly evacuated discharge vessel with an electron source and anode, in which the electrons between the electron source (glow wire)

      and anode, the distance covered by at least one constant magnetic field and at least one constant electrical field counteracting this field with regard to its effect on the free electrons is influenced in such a way that the discharge path acts as a negative resistance. The electric field can be formed by an auxiliary electron stream,

      which is generated by an auxiliary discharge which crosses the main discharge and passes between a glow hat and an anode. Such a discharge vessel can be used for all those purposes for which discharge paths with negative resistance are advantageous, for example for generating, amplifying, rectifying etc. electrical alternating currents and oscillations.



  The drawing illustrates the invention in two exemplary fill-out forms. FIG. 1 is a front view of the discharge vessel designed according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a side view of the same, and FIG. 3 a cut through it;

         4 shows a circuit diagram of the discharge vessel according to FIGS. 1 to 3 for the case of vibration generation, FIG. 4a shows a circuit for amplification purposes; FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the discharge vessel in connection with other circuits.



  The discharge vessel according to FIGS. 1 to 4, which is evacuated to such an extent that no noticeable ionization, that is to say no glowing light, occurs at the electron source, contains a conventional filament <B> 1 </B> and a plate-shaped anode 2. In order to make it easier for the electrons to emerge from it, the filament can be surrounded by a grid 3, known per se, to which a small positive voltage is applied. A metal surface 4, which is used to generate a constant electrical field, lies essentially parallel to the discharge path.

   In the example shown, this metal surface 4 consists of a plate which runs parallel to the discharge path and which has about the length of the discharge path. Perpendicular to the electric field is a Mag net 5, for example an electromagnet, arranged, whose lines of force are perpendicular to the direction of the electric field of the plate 4 (perpendicular to the paper surface). Both fields are perpendicular to the direction of movement (Peil I in FIG. 4) of the electrons, which move from the glowdralite <B> 1 </B> to the anode 2.

    On the moving electrons, they counteract each other, namely they exert a laterally deflecting effect on the electrons moving in the direction of the arrow <B> 1 </B>. The electrostatic field of the plate 4 tries to deflect the electrons in the direction of the arrows <B> 11 </B>, while the electromagnetic field tries to deflect them in the direction of the arrow <B> 111 </B>. When it is started up, the tube is adjusted in such a way that the deflecting effects II and III cancel each other out, so that the path of the electrons runs essentially in a straight line between the filament 1 and the anode 2.



       After initial adjustment in this sense, any increase in the voltage between .zlnode 2 and cathode <B> 1 </B> caused in any way (for example by inductive superimposition) will result in an increase in the speed of the electrons. This changes the force effect (11) of the electric field and also that (ITI) of the magnetic field on the electrons, namely that (III) of the magnetic field is stronger than that (II) of the electromagnetic field,

   so (let the former deflect the electrons accelerated by the rope, i.e. the path of the electrons will lie on an arc, the plane of which is roughly perpendicular to the plate, 4. Each such deflection of the electrons means an extension of the path of the electrons. The consequence of this path - prolonged, there is a decrease in the field strength <B> 9 </B> 1- # of the anode and a consequence of this in turn is a reduction in the removal of electrons from the filament.

   This means that the current passing through the relief line has decreased despite the increase in the voltage at the anode. This is a characteristic tim of a relief vessel with negative resistance or falling characteristic.



  If it was said that the lengthening of the path of the electrons, as a result of their deflection by the magnetic field, leads to a decrease in the field strength of the anode, then naturally it must be taken into account that the increase in the anode voltage beforehand naturally also results in a reduction which caused the anode field strength.

   The tube can now easily be adjusted by constructive measures in such a way that the decrease in the anode field strength due to the deflection of the electrons is greater than the previous increase in the field strength due to the increase in voltage. In some cases, the protective grille <B> 3 </B> also carries that on a battery <B> 10. </B> with a voltage of <B> 10 </B> to <B> 30 </B> volts , is part of the process of achieving this desired effect.



  FIG. 4 illustrates a posture scheme for the case of vibration generation. The oscillation circuit <B> 6 </B> lies between cathode <B> 1 </B> and anode 2. The high-voltage battery <B is in the Leitunk-s branch between self-oscillation circuit <B> 6 </B> and anode 2 > 7, about 9-00 volts, switched on. The electric field of the plate 4 is generated by a battery <B> 8 </B> of approximately <B> 100 </B> volts, the other pole of which is connected to the cathode <B> 1 </B>.

   The electromagnet <B> 5 </B> receives any kind of li: onstante Stromztifi-ting, which if necessary can also be taken from the battery <B> 9 </B> of the glow wire.



  The visual oscillation circuit <B> 6 </B> consists individually of a self-induction 6a and a capacitor <B> 6b lying parallel to it. </B> The oscillations in this circle arise at the moment of switching on and are amplified and maintained in the same fundamental way as is known when such a resonant circuit and a negative resistance are connected in series (see Year Book of Wireless Telegraphy and Telephony, <B> 1919, </B> Volume 14, Issue <B> 1, </B> Page <B> 60 </B> and following, Fig. <B> 11,

  </B> and Heff 2, page <B> 161, </B> under no. <B> 9, </B> also Barkhausen, "The problem of Seliwin- ('ungszeugung", Leipzig, <B> 1907 . </B> Verlag Hir- 7.e.1, page <B> 68, </B> where the negative resistance, an arc, itself lies in the oscillation circuit; with regard to the reinforcing effect of the negative, active resistance, see ibid Page 46, middle, and page 49, bottom, <B> µ </B> 22;

    Zenneck, "Textbook of wire-less telegraphy", <B> 1916, </B> Stuttgart, page <B> 269, </B> third paragraph) on the equivalence of the circuit types.



  In addition to being a vibration generator, the discharge vessel can also be used as an amplifier. In this case, instead of the oscillating circuit S <B> 6 </B>, the low-frequency traffic line <B> 27 </B> whose currents are to be amplified, for example by means of a transformer <B> 30, </B> like that Partial figure 4a shows connected.

   The traffic line <B> 27 </B> formed as a double line connects the two intercommunicating stations <B> 28, </B> 29, and the discharge vessel is now regulated more so that its negative resistance equates to the positive damping resistance of the line <B> 27 </B> approximately compensates. (With exact equalization, a self-tinting would occur, which must be avoided.) This method is known for such intermediate amplifiers with negative resistance acting in both directions.

   An amplifier acting on one side arises on the other hand if the currents to be amplified from an incoming line are brought up to a grid of the discharge vessel in a known manner and instead of the resonant circuit of FIG. 4, or the transformer 30 / B > Fig. 4a switches on the telephone of the receiving station.

    Such unilateral amplifiers are known to be provided on the end stations as so-called output amplifiers. Generally, tubes with falling characteristics (negative resistance) allow a ver. Achieve power that by far exceeds that of the usual three-electrode discharge tubes without falling characteristics, because the positive resistance of the telephone or the line is compensated for by the negative resistance of the tube, so that it disappears.



  If, instead of the low-frequency microphone currents, high-frequency reception currents (for example from a radio telegraphic receiving station) are directed to the grid or the probe, the discharge vessel also acts as a rectifier, i.e. as a detector. If, furthermore, an oscillation circuit is switched in Reilie with the telephone mentioned, it acts as an overlay (ultraaudion).



       To use the discharge vessel as a telephone transmitter for wireless telephony, the microphone currents are to be fed either to the anode, or the side plate, or the electromagnet, or the target grille, or the probe.



  Instead of just one electric and one magnetic field, several pairs of such fields could naturally also be arranged alternately in such a way that the path of the electrons after being deflected by the macmetic fields represents a serpentine line n. The organ 4 generating the electric field can instead be located in the tube outside the tube, or it can be generated by the second, oppositely charged ora, which is arranged on the other side of the discharge vessel.

   The latter arrangement would have the effect that the lines of force of the electric field run exactly perpendicular to the discharge line.



  The plate 4 and also the anode 2 can also be latticed or perforated in some way.



  FIGS. 5 and 6 show a second filling form of the discharge vessel which has the purpose of improving the mode of operation. The electric field, which in the embodiment of FIGS. 1 to 4 is a pure force field, is here converted into a kinetic field. For this purpose.

    an auxiliary field is created by an auxiliary electron current which has a direction crossing the main discharge and passes between an auxiliary hot cathode and (-inpr anode the consequence is that in this way more energetic dif- conditions are created for the emergence of a falling characteristic.

    



  In the embodiment of FIGS. 1 to 4, the main discharge takes place between the cathode 1 and the anode 2. As already mentioned, the cathode can be surrounded by a pull-out grid <B> 3 </B>. As before, the magnetic field is generated by the electromagnetic coil <B> 5 </B> indicated as a dash-dotted circle.

   What is new here is that a second glow cathode 14 is arranged opposite the side plate 4 (Fig. 5), and the plate <B> -1 </B> also represents the anode of the auxiliary discharge mentioned. The auxiliary electron flow passes between these two electrodes 4, 14, which corresponds to that of the main discharge, which passes between <B> 1 </B> and 2, the impact circumference of these side electrons depends on their quantity and their G 'c # spliwindi, -1,: eit ab.

   The latter can be changed as desired by changing the voltage between the auxiliary electrodes 4.14 <B><I>kn</I> </B> zn n. The number of auxiliary electrons can be increased by changing the dimensions of the incandescent filament, auxiliary cathode 14. Zweel #: m.Issi (y will also omit the auxiliary tn hatbode 14 with an extract (, itter 1,1.



       Fig. 5 illustrates, if one thinks -i (h, sz telephone <B> 18 </B>) to be short-circuited at first, a pure generator circuit. Jureh the battery <B> 9 </B> The heated glow cathode <B> 1 </B> is connected to the anode 2 via the vibration circuit <B> 6 </B> and the high voltage battery <B> 7 </B>. The vibration circuit <B> 6 </B> is <B> Z-, </B> coupled to the antenna <B> 19 </B>.

   The auxiliary hathode 14, which is heated by the battery <B> 17 </B>, is connected to the auxiliary anade 4 via the battery <B> 8 </B>. The Her - ?, u, - 7iehgitter < B> 3 </B> is positively charged by a battery <B> 10 </B> and the pull-out grid <B> 15 </B> by a battery <B> 16 </B>.

   The mode of operation of the generator is exactly the same as that of the embodiment according to FIGS. 1 to 4, only the conditions for a falling characteristic occur more sharply as a result of the sharper action of the electrical field formed by the auxiliary electron flow .



  If the telephone <B> 18 </B> is switched on, this circuit acts as a receiver for undamped vibrations arriving in the antenna>, that is to say as a superimposition receiver.



  It is the main anode <B> 2, </B> as well as possibly the auxiliary anode 4, with its surface in the direction of the associated discharge path, ie upright to the cathode 14 and / or. 4, to lay. This has the advantage that the two Eleldroneiib, -, ilineii intersect in a much defining line.



  The circuit according to FIG. 6 has proven particularly effective. In this, the antenna <B> 19 </B> is not coupled to the visual vvino, unosI # reis <B> 6 </B> - n el n pelt, but with a coil 20, one end of which is connected to a capacitor 21 in terbinclun (r. Parallel to the latter there is a hollow resistor 22.

   The coil 20 is on the one hand -immediately either on a before BEZW. Behind the pull-out grid 3 are the grid of the main discharge or connected to one of the auxiliary discharge and on the other hand connected via the capacitor 21 to the associated T-cathode.

   The control grids of the external discharge are marked with <B> 23 </B> and 24, those of the auxiliary discharge with <B> 25 </B> and <B> 26 </B>. <B> EI </B> s Thus the connection <B> F </B> of the coil 20 is connected to the punhi <B> R, </B> and the connection W is connected to the points 11 or P or the connection <B> Y </ B > with <B> A </B> and the connection B 'with B or <B> C. </B>



  If the switch is to be used for wireless telephony purposes according to FIG. 6, the telephone is short-circuited and the low-frequency speech currents from a microphone are connected to one of the above-mentioned stereos via an iron core transformer Liergitter and passed to the associated cathode.

   One time the secondary electrons and the other time the main electrons are controlled and the undamped vibrations of the speech are modulated accordingly.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Hochevakuiertes Entladungsgefäss mit Elektronenquelle und Anode, dadurch ge kennzeichnet, dass die Entladungsstrecke von mindestens einem konstanten elektrischen Felde und mindesteDs einem diesem hinsieli-t- lieh seiner 'Wirkung auf die bewegten Elek tronen entgegenwirkenden konstanten mag netischen Felde derart beeinflusst wird, dass sie als neuativer Widerstand wirkt. PATENT CLAIM: Highly evacuated discharge vessel with electron source and anode, characterized in that the discharge path is influenced by at least one constant electrical field and at least one constant magnetic field that counteracts its effect on the moving electrons acts as a new resistance. el UNTERANSPRtCHE <B>:</B> <B>1.</B> Entlaclungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der<B>Glüh-</B> draht von einem Gitter mit positiver Spannung umgeben ist, das das Heraus treten der Elektronen erleichtert. 2. Entladungsgefäss nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das kon stante elektrische Hilfsfeld von einem den HauptelektroneDstrom kreuzenden Hilfselektronenstrom gebildet -wird. el SUB-CLAIM <B>: </B> <B> 1. </B> Discharge vessel according to claim, characterized in that the <B> glow </B> wire is surrounded by a grid with positive voltage, which is the out kick the electrons relieved. 2. Discharge vessel according to claim, characterized in that the constant electrical auxiliary field is formed by an auxiliary electron flow crossing the main electron flow. <B>3.</B> Entladungsgefäss nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ililfs- elektronenstrom erzeugt wird durch eine die Hauptentladung krenzende, zwischen einer Glühkathode und einer Anode über gehende Hilisentladung. 4. Entladungsgefäss nach Unteransprucli <B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Glüh- kathode der Hilfsentladung von einem Herauszieligitter umgeben ist. <B> 3. </B> Discharge vessel according to dependent claim 2, characterized in that the auxiliary electron current is generated by an auxiliary electron current which borders the main discharge and passes between a hot cathode and an anode. 4. Discharge vessel according to sub-claims 3, characterized in that the incandescent cathode of the auxiliary discharge is surrounded by a target grid. <B>5.</B> Entladungsgefäss nach Unteranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Hauptanode hoGhkant zu der zu gehörigen Kathode angeordnet ist. <B>6.</B> Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Uilteransprüclien <B>1</B> bis<B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Her- ausziehgitter <B>(3,</B> Fig. <B>6)</B> der Haupt entladung<B>(Von 1</B> nach 2) ein weiteres Steuergitter<B>(23</B> bezw. 24) zum Anschluss einer hochfrequenten, zu verstärkenden Strom zuführenden Leitung<I>(V, W) <B> 5. </B> Discharge vessel according to dependent claim <B> 3, </B> characterized in that at least the main anode is arranged vertically to the associated cathode. <B> 6. </B> Discharge vessel according to patent claim and filter claims <B> 1 </B> to <B> 5, </B> characterized in that parallel to the pull-out grille <B> (3, </ B > Fig. <B> 6) </B> the main discharge <B> (from 1 </B> to 2) another control grid <B> (23 </B> or 24) for connecting a high-frequency, to amplifying current supplying line <I> (V, W) </I> oder eines niederfrequenten Sprechapparates, dessen Ströme verstärkt werden sollen, ano,eordnet ist. <B>7.</B> Entladungsgefäss nach Patentanspruch und Unteransprüchenlbis6, dadurch ge kennzeichnet, dass parallel zum Herauszieh- gitter <B>(15,</B> Fig. <B>6)</B> der Nebenentladung (von 14 nach 4) ein weiteres Stenergitter (25 bezw. <B>26)</B> zum Anschluss einer hoch- frequenten, zu verstärkenden Strom zu führenden Leitung (V, </I> or a low-frequency speaking device, the currents of which are to be amplified, is ano, eordered. <B> 7. </B> Discharge vessel according to patent claim and dependent claims 1 to 6, characterized in that parallel to the pull-out grid <B> (15, </B> Fig. <B> 6) </B> of the secondary discharge (from 14 according to 4) another star grid (25 or <B> 26) </B> for connecting a high-frequency, current to be amplified line (V, 'W) oder eines niederfrequenten -Sprechapparates, dessen Ströme verstärkt werden sollen, angeord net ist. 'W) or a low-frequency speech set whose currents are to be amplified is angeord net.
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