CH173176A - Elektronenröhre mit Flachkathode für die Zwecke der Gleichrichtung, Verstärkung und Schwingungserzeugung. - Google Patents

Description

  Elektronenröhre mit Flachkathode für die Zwecke der Gleichrichtung,  Verstärkung und     Sehwingängserzeugung.       Die Erfindung bezieht sich auf eine  Elektronenröhre mit einer indirekt geheizten  Flachkathode für die Zwecke der Verstär  kung, Gleichrichtung und Schwingungs  erzeugung.

   Unter einer Flachkathode wird  als     Gegenst.üeh    zu einer kreiszylindrischen  Rundkathode eine     CTlühhathode    von     recht-          eckförmigem    oder quadratischem Querschnitt       verstanden,    da bei dieser die Emission von  ebenen Flächen ausgeht: die Kanten der  Kathodenkörper können auch abgerundet  sein, was einerseits die Herstellung erleich  tert und anderseits das Auftreten unzulässig  hoher Feldstärken an den Kanten verhindert.

    Ferner sollen zu den Flachkathoden auch  Kathoden mit ovalem oder elliptischem Quer  schnitt gezählt werden, deren schwach ge  wölbte Oberflächenteile als Emissionsquelle  benutzt werden.     l,öhren    mit derartigen Ka  thoden gestatten wegen ihrer verhältnis  mässig grossen     Kathodenoberfläche    die Er-         reichung    einer hohen Emission bei grosser  Steilheit der     Entladungskennlinie.    Ausser  dem lässt sich eine Flachkathode 'sauberer  haltern als eine zylindrische Rundkathode.  Mit Rücksicht auf eine geringe Wärme  ableitung an den Kathodenenden stützt man  diese möglichst punktförmig ab, indem man  zum Beispiel in die Isoliermasse der Kathode  einen Stift einbettet, der in einer Isolier  brücke gelagert wird.

   Bei Rundkathoden mit  den üblichen kleinen Durchmessern kann  man auf jeder Seite nur einen einzigen der  artigen Stift vorsehen, während die Flach  kathode ohne weiteres Platz für je zwei sol  cher Stifte bietet und daher sicherer     gelagert     werden kann.  



  Zweckmässig werden bei solchen Röhren  die Hilfselektroden, zum Beispiel Steuer  gitter und Anode, in zur Oberfläche der  Kathode parallelen Flächen angeordnet. Der  Versuch zeigt nun.     dass    die Steilheit der-      artiger     Anordnungen        geringer    ist als der aus  der Emissionsfläche berechnete Wert und  dass die Kennlinie beim Anstieg nicht den  erwarteten scharfen Knick     (Fig.    1), sondern  einen flauen Verlauf     (Fig.2)    aufweist, so  dass die gewünschte Grösse der Steilheit nicht  erreicht wird.

   Die Ursache dieses Verhaltens  liegt darin, dass einer bestimmten Steuer  spannung des     Elektrodensystems    jeweils ört  lich verschiedene Feldstärken an den flachen  und den stark gekrümmten Teilen (zum Bei  spiel Kanten) der Kathodenoberfläche ent  sprechen.  



  Die erfindungsgemässe Röhre weist daher       Mittel    auf, die bewirken, dass die Elektronen  emission im wesentlichen nur solcher Ober  flächenelemente nutzbar gemacht wird, für  die eine annähernd gleiche Feldstärke der  Steuerspannung besteht, und dass die Emis  sion der andern     Oberflächenteile    zum Bei  spiel verhindert wird, oder die von ihnen       emittierten    Elektronen von der Nutzelek  trode ferngehalten werden. Hierdurch wird  die Emission auf die ganz oder nahezu  ebenen Teile der Kathodenoberfläche be  schränkt. über denen ein angenähert homo  genes Feld ausgebildet ist, so dass die maxi  male, der Grösse dieser Emissionsfläche ent  sprechende Steilheit und ein sehr scharfer  Knick der Kennlinie erhalten werden.

   Der  Zweck dieser Erfindung kann durch Ab  schirmung der von den Kathodenkanten aus  gehenden Emission, durch geeignete Ausbil  dung der Kathode und durch passende Form  gebung und entsprechenden Abstand der der  Kathode zunächst liegenden Elektroden er  reicht werden. Für die     Ausgestaltung    des  der Kathode zunächst liegenden Gitters wird  beispielsweise vorgeschlagen, seinen     Quer-          schnitt    so zu wählen, dass sein Abstand von  den Breitseiten kleiner ist als von den  Schmalseiten, so dass die     Feldstärli:e    an den  Schmalseiten geringer ist als an den Breit  seiten.

   Es können auch die Stege des Git  ters vorteilhaft die Aufgabe der Abschir  mung übernehmen, wenn sie so angebracht  sind, dass sie die für     die        Emission    auszu  schaltenden Teile, also vorzugsweise die    Schmalseiten abdecken, wobei sie zur Herab  setzung der Feldstärke von der Kathoden  schmalseite mindestens doppelt so weit ent  fernt sein sollen wie das Gitter von den  Kathodenbreitseiten.

   Auch kann die für die  Emission massgebende Feldstärke an allen  Punkten der zur Emission beitragenden  Kathodenoberfläche mindestens annähernd  gleich gross gemacht werden, indem die Kan  ten der Kathode und ihre benachbarten Teile  von emittierender Substanz frei gehalten  werden, oder indem die Kathode in Richtung  ihrer Schmalseiten durch Hilfselektroden  fortgesetzt wird, oder indem die der     Katho-          denkante        ge--enüberliegenden    Teile der Elek  troden (zum Beispiel die Stege eines Steuer  gitters) so ausgebildet sind,     dass    die für die  Emission wirksame Feldstärke an den Ka  thodenkanten gegenüber der Feldstärke an  den übrigen Kathodenflächen stark herab  gesetzt wird.  



  In den beigefügten Zeichnungen sind bei  spielsweise Ausführungsformen der Erfin  dung dargestellt.  



       Fig.3    zeigt eine Triode mit einer Ka  thode von quadratischem     Querschnitt.    Neben  den Kanten 2, 3, 4 und 5 der Kathode 1  sind Schirme 7, 8, 9 und 10 angebracht, die  mit der zwischen Nutzelektrode (Anode) und  Kathode liegenden Elektrode, zum Beispiel  mit dem     Steuergitter    6, verbunden sind und  eventuell auch als Träger dieser Elektrode  ausgebildet werden können.  



       Fig.    4a und 4b zeigen eine beispielsweise       Iusführungsforin    einer Triode, bei der die       Steuergitterstege    4 und 5 eine Abschirmung  und gleichzeitig eine     Herabsetzung    der Feld  stärke an den Kathodenkanten bewirken. Die  Flachkathode 1 ist mittelst der am     obern     und untern Ende befindlichen Fähnchen B.  9, 10 und 11. in den Löchern der     Isolier-          brücken    1.3 und 14 befestigt. Gleichzeitig  werden die     Gitterstege    4, 5 und die Anoden  halter 15. 16 in den Isolierbrücken gelabert.

    Die Gitterstege 4 und 5 sind so breit, dass  sie die Schmalseiten des Gitters abdecken:  ihr Durchmesser und ihre Entfernung von  den Schmalseiten der Kathode wird zweelk-           i        iu        'issi",erweise        tn        etwa        C        -leich        dem        innern        Gitter-          flurchmesser    gewählt.  



       Fig.    5 zeigt einen     Querschnitt    durch eine       Pentode,    deren     Flachkathode    1 an den     Ka.n-          teri    3 und 4 frei von     emittierender    Substanz  ist. hie emittierende Substanz     \?    befindet sich  nur auf den breiten Flächen der Kathode.  



       Fib.    6     -neigt    den Querschnitt einer Triode  mit einer Flachkathode 1, deren elektrisches  Feld in Richtung ihrer Schmalseiten ? und 3  durch zwei nicht emittierende     Hilfselektro-          den    4 und 5> fortgesetzt ist. Die Kathode 1  und die Hilfselektroden 4 und 5, die sich  zweckmässig auf gleichem Potential befin  den, sind vom Gitter 6 und der Anode 7 um  eben.

Claims (1)

1. PA TENTAN S PR ITC.H : Elektronenröhre für die Zwecke der t=leichrichtung, Verstärkung und SehWin- c"ungserzeugung, mit einer indirekt geheiz ten Flachkathode und zwei oder mehr diese umgebenden, geschlossenen Elektroden, ge kennzeichnet durch Mittel, die bewirken. dass der Emissionsstrom im wesentlichen aus sol- ohen Oberflächenelementen der Kathode ent- riommen wird.

   für die eine gleiche Feldstärke der Steuerspannung vorhanden ist. U NTERANSPRüCHE 1. Elektroneririihre nach Patentanspruch, da durch gekcrinzeiehnet, dass die den Emis sionsstrom auf die gewünschten Ober flächenteile beschränkenden Mittel aus Sebirmen bestehen, welche die von den Oberflächenelementen mit abweichender Feldstärke der Steuerspannung ausgehen- deri Elektronen von der Nutzelektrode fernhalten.

   \?. Elektronenröhre nach Patentanspruch und 1'nteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass die Schirme mit einer zwischen der Nutzelektrode und der Kathode befind lichen Elektrode verbunden sind. 3. Elektronenröhre nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirme als Träger einer zwischen der Nutzelektrode und der Kathode be findlichen Elektrode ausgebildet sind. 1. Elektronenröhre nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass durch beson dere Ausbildung des Kathodenquerschnit tes und der die Kathode unmittelbar um gebenden Elektrode die Feldstärke an den Schmalseiten der Kathode gegenüber der Feldstärke an den Breitseiten der Ka thode stark herabgesetzt ist.

   a. Elektronenröhre nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss die Schmal seiten der Kathode und die an diese an schliessenden Randpartien der Breitseiten frei von emittierender Substanz sind. G. Elektronenröhre nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwecks Homo genisierung des an dem am Emissions vorgang beteiligten Teil der Kathoden oberfläche wirksamen elektrischen Feldes nicht emittierende Hilfselektroden vor gesehen sind. deren Oberflächen eine Fortsetzung der emittierenden Kathoden oberfläche bilden. 7.

   Elektronenröhre nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Quer schnitt des der Kathode zunächst liegen den Gitters derart gewählt ist, dass sein Abstand von den Breitseiten kleiner ist als von den Schmalseiten, so dass die Feldstärke an den Schmalseiten geringer ist als an den Breitseiten. B. Elektronenröhre nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schmalseiten der Kathode abdeckenden Stege des innersten Gitters von diesen Schmalseiten einen Abstand haben, der wenigstens doppelt so gross ist wie der Abstand dieses Gitters von der[ Breitseiten der Kathode.