CH181396A - Anordnung zur Erzeugung kurzer und ultrakurzer elektrischer Schwingungen. - Google Patents

Anordnung zur Erzeugung kurzer und ultrakurzer elektrischer Schwingungen.

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CH181396A
CH181396A CH181396DA CH181396A CH 181396 A CH181396 A CH 181396A CH 181396D A CH181396D A CH 181396DA CH 181396 A CH181396 A CH 181396A
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Elektricitaets-Gese Allgemeine
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Aeg
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  Anordnung zur Erzeugung kurzer und ultrakurzer     elektrischer        Scbwingungen.            Die-Erfindung    bezieht sich auf eine An  ordnung zur Erzeugung kurzer und ultra  kurzer elektrischer Wellen unter Verwen  dung eines oder mehrerer Entladungsgefässe  mit einem     ionisierbaren    Medium.  



  Die verbreitetsten Schwingungserzeuger  sind die     Hochvakuumr        öhren    mit reiner Elek  tronenentladung. In diesen Röhren ändert  sich die Entladungsstromstärke in Abhängig  keit von dem augenblicklichen Wert des Git  terpotentials, so dass bei Kopplung des Ano  denkreises mit dem Gitterkreis die im erste  ren erhaltenen Schwingungen in ihrer Fre  quenz abhängig von der Abstimmung eines  dieser Schwingungskreise sind. Die Röhren  arbeiten, was die Konstanz der     Schwin-          gungsfrequenz    anbetrifft, äusserst sicher; sie  besitzen jedoch den Nachteil eines sehr gro  ssen innern Widerstandes. Ihr Wirkungs  grad ist infolgedessen     verhältnismässig     gering.  



  Es ist bekannt, dass auch Entladungsge  fässe mit kalter Kathode und Glimmentla-         dung    und ferner solche mit     Lichtbogenent-          ladung        (Gleichrichterröhren)    zur Schwin  gungserzeugung dienen können.

   Bei ersteren  kann jedoch nur sehr schwer     einigermassen     sicher die     Schwingungsfrequenz    geregelt  werden.     Gleichrichterröhren    mit Gas- oder  Dampffüllung und im wesentlichen     licht-          bogenähnlicher    Entladung dagegen können  wohl elektrische Schwingungen von konstan  ter und auch regelbarer Frequenz erzeugen,  aber wegen der     verhältnismässig    langen       Entionisierungszeit    der Entladung     konnten     bisher keine hohen Schwingungsfrequenzen  erhalten werden.  



  Die der     Erfindung    zugrunde liegenden  Versuche haben ergeben, dass es möglich ist,  auch die Entladungsgefässe mit Gas- oder  Dampffüllung für die Erzeugung kurzer und  ultrakurzer Wellen zu verwenden,     wenn     das     ionisierbare        Medium    unter anderem  einen Gasdruck besitzt, der     genügend    gross  ist, um eine     Ionisation    zuzulassen, aber doch  nicht gross genug, um die freie Bewegung      der Elektronen zu     hindern.    Es     bildet    sich       dann        zwischen    den Elektroden     ein    Plasma  aus,

   welches bekanntlich gegen     aussen    elek  trisch     neutral    ist und aus Ionen und Elek  tronen besteht. Das     ionisierbare    Medium       kann    Quecksilberdampf von verhältnismässig  geringem Druck, beispielsweise 0,1 bis 2 Mi  krore oder aber ein Edelgas, wie Argon,  Helium oder Neon sein. Bei einem gasgefüll  ten     Entladungsgefäss,    bei dem die Anode und  Kathode an entgegengesetzten Enden ange  ordnet sind und in der Mitte zwischen beiden  ein Gitter vorgesehen ist, ist es möglich,  mehrere     Plasmenschichten    zu erzeugen.

   Be  steht     nun    um jede der Elektroden, das heisst  um die     Anode(n)    und um die Kathode, ein  solches Plasma, und ist das Gitter genügend  gross, um die Röhre in einzelne Räume zu  teilen, so wird sich bei negativer     Aufladung     des Gitters um dieses     eine    Wolke von posi  tiven Ionen bilden, die die Plasmen, das  Anodenplasma und das Kathodenplasma.  vollständig     voneinander    isoliert. Die Dicke  dieser     positiven        Ionenwolke    ist von der Ka  thodentemperatur, der Anodenspannung und  der     Gitteraufladung    abhängig.

   Die Ände  rung der Dicke der     Ionenwolke    folgt den       Änderungen    des     Gitterpotentials        praktisch          trägheitslos.    Bei genügender     Änderung    der       Gitterspannung    kann die Dicke der Ionen  wolke soweit reduziert werden, dass zwischen  den beiden Plasmen     ein        Elektronenstrom     fliessen     kann.     



       GremäZ    der Erfindung wird nun zur     elek-          trischen    Schwingungserzeugung eine minde  stens zwei Plasmen     enthaltende    Röhre ver  wendet.     .In    einer bevorzugten     Ausführungs-          form        enthält    die Röhre eine Anode, eine.

   Ka  thode, ein     Gitter    und eine Gas- oder Dampf  füllung von verhältnismässig geringem  Druck. -Das zwischen Anode     und    Kathode  liegende     Gitter    soll das     Anodenplasma    von       dem.Kathodenplasma        trennen.    Es kann aus  einem Netz mit gleichmässigen Maschen be  stehen,

   welches den Querschnitt des Gefässes  vollständig abschliesst und so die Röhre in  zwei     Einzelräume        teilt.    Bei     Anlegen    einer       positiven        Spannung    sowohl an die     Anode       wie an das Gitter tritt bei     betriebsbereiter     Kathode     Ionenbildung    im Gefäss ein.

   Wird  dem Gitter jetzt kurzzeitig eine     negative          Ladung    mitgeteilt, so wird das ionisierte Gas  oder der Dampf in ein Anoden- und ein Ka  thodenplasma getrennt, indem sich um das  Gitter herum eine Wolke von     positiven     Ionen     ausbildet.    Diese nahezu lückenlose       Ionenwolke    kann den     Elektronenstrom    zwi  schen den beiden Plasmen unterbinden, ohne  dass eine     Entionisierung    der Gas- oder  Dampffüllung stattzufinden braucht.

   Bei  Anlegen einer sich periodisch verändernden  Gitterspannung, die während jeder Schwin  gung     einmal    genügend positiv wird, verrin  gert sich. auch die Dicke der     Ionenwolke     periodisch soweit, dass die Ionen die einzel  nen Gitterdrähte nur noch     unmittelbar    umge  ben. Das Gitter ist dann für den     Elektro-          nendurchtritt    von einem Plasma zum andern  geöffnet. Das Gitter steuert also nicht wie  bei     Hochvakuumröhren    kontinuierlich die       Elektronenstromstärke,    sondern nur das je  weilige     Einsetzen    des Entladungsstromes.

    Liegt die     Gitterspannung    höher als     ein    be  stimmter kritischer Wert, so geht der volle  Elektronenstrom zwischen den Hauptelektro  den über, liegt sie unterhalb, so ist das Ent  ladungsgefäss für den     Stromdurchgang    voll  kommen gesperrt. Der kritische Wert des  Gitterpotentials ist von der Art der Gas- oder       Dampffüllung    des Gefässes     abhängig.    Er  kann negativ in bezug auf das     Anodenpo-          tential,    aber auch in bezug auf das Katho  denpotential sein. Das Entladungsgefäss mit  den     beiden    Plasmen hat gegenüber den Hoch  vakuumröhren den Vorteil, dass sein innerer  Widerstand nur gering ist.

   Der bei geöffne  tem -Gitter fliessende Entladungsstrom ist im  wesentlichen nur von der Stärke der Katho  denemission abhängig.  



  - In den allgemein     bekannten,    gitterge  steuerten Entladungsgefässen mit Gas- oder  Dampffüllung und     lichtbogenähnlicher    Ent  ladung ist- die Stärke des Entladungsstromes  durch Änderung des     Ionisationszustandes     der Gasfüllung     bestimmt.    Der Grad der     Ioni-          sation    ändert sich hier vom     Zeitpunkt    des      Einsetzens der Entladung bis zu deren vol  lem Durchbruch.

   Während der Sperrzeit ist  die Entladungsstrecke     entionisiert.    Im Ge  gensatz dazu bleibt bei den Gefässen mit der  zweifachen     Plasmenschicht    der     Ionisations-          grad        bezw.    der     Gesamtionengehalt    im we  sentlichen konstant. Die durch die Ände  rungen der um das Gitter liegenden positi  ven     Ionenwolke    hervorgerufenen Anoden  stromänderungen rühren nur von einer Elek  tronenbewegung, nicht aber von einer Ionen  bewegung oder einer Änderung der Ionen  konzentration her.

   Aus diesem Grunde kann  das Entladungsgefäss, das zwei Plasmen  schichten enthält, ebenso wie eine     Hochva-          kuumröhre    mit reiner Elektronenentladung,  elektrische Schwingungen sehr hoher Fre  quenz erzeugen und ist nicht,     wie    die allge  mein bekannten     Lichtbogengefässe,    auf  Schwingungen niederer Frequenz beschränkt.  



  Im folgenden seien anhand der Zeichnung  Ausführungsbeispiele der Erfindung erläu  tert.  



  Der in der     Abb.    1 dargestellte Schwin  gungserzeuger besteht aus einem Entladungs  gefäss 10, das mit einem     ionisierbaren    He  dium gefüllt ist. Der Druck dieser Gas- oder  Dampffüllung ist derart gewählt, dass eine  zur Erzeugung der Plasmen genügend starke       Ionisierung    stattfinden kann und dabei die  freie Bewegung der Elektronen doch im  wesentlichen nicht behindert wird. Die Fül  lung kann aus Quecksilberdampf von ver  hältnismässig niederem Druck oder einem  Edelgas, wie Helium oder Neon     bestehen.     In der Röhre ist- die Anode 11, -die Hilfs  anode.     1l',    die Kathode 12 und ein     Gitter    13  vorgesehen.

   Das Gitter soll das Anoden  plasma vom Kathodenplasma trennen und ist  infolgedessen als ein den     Querschnitt    des  Gefässes vollständig abschliessendes     Netz    aus  gebildet. Die Glühkathode 12 wird durch  eine Batterie 14 geheizt.

   Die Anodenspan  nung wird von der Spannungsquelle 15 gelie  fert.     Die    Anode 11 ist über eine Drossel  spule 16, die die hochfrequenten Schwingun  gen von den     Batterien-14    und 15 abhalten  soll, an dem Pluspol der Batterie 15 ange-    schlossen.     Zwischen    Anode und Kathode ist  ein eine Kapazität 17, eine     Selbstinduktion          1.8,-    einen Leiter- 19, eine Kapazität 20, den  Leiter 21 und die Kapazität 22 -enthaltender  Stromkreis vorgesehen. Der Gitterkathoden  kreis umfasst die mit der Selbstinduktion 18  gekoppelte Selbstinduktion 28, die Leiter 19  und 21 und ferner die Kapazitäten 20 und  22.

   Der veränderliche Kondensator 24 dient  zur Abstimmung des     zwischen    Anode und  Gitter liegenden     Schwingungskreises.    Um  das Kathodenplasma mit Sicherheit aufrecht  erhalten zu können, ist die Hilfsanode 11' im  Gefäss vorgesehen. Die ihr über den Leiter  21 zugeführte Spannung kann bei 25 von  der Batterie 15 abgegriffen werden.  



  Da das Fliessen eines Gittergleichstromes  durch das Einfügen der Kondensatoren 17  und 20 im     Anodenwechselstromkreis        verhin-          dert    ist, nimmt das Gitter wie eine stromlose  Sonde ein Ruhepotential an,      -elches    negativ  gegenüber dem Raumpotential am Orte des  Gitters ist. Es bildet sich dabei eine  schwache Wolke von positiven Ionen  um jeden einzelnen Gitterdraht aus. Diese  Wolke kann bei geeignetem Gitterpoten  tial so gross --werden, dass sie .für die  zwischen den beiden     Plasmenschichten    über  gehenden Elektronen eine undurchdringliche  Wand bildet.

   Dadurch, dass die Energie des       Anodenschwingungskreises        durch    Kopplung  der     Selbstinduktionen    18 und . 28 zum Teil  auf den Gitterkreis übertragen wird, entste  hen auch in diesem     Gitterkreis    Schwingun  gen. Das Gitterpotential schwankt also im  Rhythmus     dieser    Schwingungen.

   Mit der       Auflädung    des Gitters     wird    nun die Dicke  der positiven     Ionenwolke    um das Gitter  herum geändert, und zwar derart,     däss    die  Wolke während eines kleinen Teils jeder       Schwingung    nur noch die einzelnen Gitter  drähte unmittelbar umgibt (also die _ Netz  öffnungen nicht mehr ausfüllt). .Die Elek  tronen können jetzt von dem     .einen        :Plasma     zum andern durch     das        Gitter-    hindurch wan  dern.

   Es bildet sich so einmal während jeder       Schnvi        bgung    des     Gitterpotentials-.im    Rohr  ein     Elektronenstrom    aus, welcher in seiner      Stärke lediglich von der Kathodenemission  begrenzt ist.  



  In     Abb.    2 ist beispielsweise ein Entla  dungsgefäss, das in der Schaltung nach       Fig.    1 verwendbar ist, dargestellt; in diesem  können zwei verschiedene     Plasmenschichten     getrennt voneinander aufrecht     erhalten    wer  den. Die Anode 11 und die Kathode 12 sind  an entgegengesetzten Enden der Röhre in die  Glaswand 10 eingeschmolzen. Das Gitter be  steht bei der hier dargestellten Ausführungs  form aus einem den Querschnitt des Gefässes  vollständig abschliessenden Netz 13, das rund  herum in eine zweite, in die äussere Glaswan  dung 10 eingeschmolzene Glaswand 10' durch       Einschmelzungen    eingelagert ist.

   Es kann  jedoch auch aus einem Metallzylinder beste  hen, dessen Durchmesser     etwas    geringer als  der des Gefässes ist und der auf einer Seite  abgeschlossen und so angeordnet ist, dass er       entweder    die Kathode oder die Anode um  schliesst. Vorteilhaft bei der in der Abbil  dung dargestellten     Ausführungsform    des  Gitters ist, dass keine metallischen Gitterhal  terungen     benötigt    werden, die wegen des auf  tretenden Ionen- und Elektronenbombarde  ments leicht Anlass zur. Elektronenemission  geben.

   Wird an das Gitter 13     nun    ein ge  eignetes Potential gelegt, so bildet sich um  dieses herum eine positive     Ionenwolke    von  im wesentlichen gleichmässiger Dicke aus und  teilt dadurch das     ionisierbare    Medium in ein  Anoden-     und    ein Kathodenplasma auf. Die  bei dem in     Abb.    1 dargestellten     Entladungs-          gefä-ss    vorgesehene     Hilfsanode    11 ist bei der  Ausführungsform     nach        Abb.    2 weggelassen.

    Es hat sich nämlich herausgestellt, dass der  artige     Hilfselektroden    zur Aufrechterhal  tung des     Ionisationszustandes    unter Umstän  den weggelassen werden     können.     



  Die negative     Ladung    des Gitters braucht  diesem nicht wie in     Abb.    1 über einen Kon  densator zugeführt zu werden. Es können  auch andere     Spannungsquellen,    beispiels  weise eine     Vorspannungsbatterie,    mit Vor  teil Verwendung finden. Auch die Kopp  lung     zwischen        Anodenschwingungskreis    und    Gitterkreis braucht nicht auf induktivem  Wege zu geschehen, sondern     kann    auch auf       kapazitive    Weise erfolgen.  



  Die durch die beiden Abbildungen darge  stellte Anordnung; die im übrigen nur ein  Beispiel der     vielen    möglichen     Anordnungen     ist, ist imstande,     Schwingungen    von 300 000  Kilohertz und mehr zu erzeugen.  



       Abb.    3 zeigt ein Ausführungsbeispiel,  welches dem anhand der     Abb.    1 beschriebe  nen ähnlich ist, bei dem jedoch die elektri  schen Schwingungskreise von den übrigen  Stromkreisen, in denen also keine Schwin  gungen auftreten sollen, getrennt sind.

   Das  Gefäss 10 besitzt die Anode 11, die Kathode  12, ein Gitter 13 und ferner     ein        ionisier-          bares    Medium, dessen Druck genügend hoch  ist, um eine     Ionisation    im Gefäss aufrecht  erhalten zu können, ohne dass die freie Be  wegung der     Elektronen    behindert wird.- Auf  der Aussenwand des Gefässes     ist    in Höhe der  Zone, in der sich das Anodenplasma befin  det,     eine    Elektrode     bezw.    ein Metallband 26       angeordnet,

          dass-    zur     kapazitiven        Ankopplung     des Anodenplasmas an     einen        äussern    Strom  kreis dient. Ein ähnlicher     metallischer    Ring  27 ist in Höhe des Kathodenplasmas vorge  sehen und dient ebenfalls zur     Ankopplung     dieses Plasmas an einen äussern Stromkreis.  Durch diese     kapazitiven        Ankopplungen    wird  die     Wirkungsweise    des     Schwingungsgenera-          tors    erheblich verbessert.  



  Das     ionisierbare        Medium    kann     wieder        aus     Quecksilber, vorzugsweise von einem Druck  zwischen 0,1 und 2     Mikron,    oder aber irgend  einem Edelgas, wie Argon, Neon oder der  gleichen bestehen. Das Gitter 13 braucht  sich nicht über den ganzen     Gefässquerschnitt     zu erstrecken, es muss nur     darauf    geachtet  werden, dass das Anodenplasma von dem  Kathodenplasma in genügender Weise ge  trennt ist. Die Elektroden 26 und 27 zur       kapazitiven    Kopplung     können    aus metalli  schen Streifen bestehen, welche die Gefäss  wandungen zum Teil oder vollkommen um  geben.

   Sie brauchen nicht unmittelbar auf  der Wandung aufzusitzen.      Die Spannungsquelle 14 dient zur     Be-          heizung    der Kathode 12, die beispielsweise  als Glühkathode ausgeführt ist. Es lassen  sich natürlich auch Kathoden anderer Art       verwenden.    In der Verbindungsleitung zwi  schen Anode und Kathode liegt die Anoden  spannungsquelle 15 und eine Drosselspule  16, welche die     hochfrequenten    Ströme von  diesem Stromkreis fernhält.  



  Der     Stromkreis    zwischen dem Gitter und  dem Kathodenplasma, also der Elektrode 27,  enthält eine Selbstinduktion 28 und den mit  der Elektrode 27 verbundenen Leiter 29. Das  Anodenplasma, das heisst die Elektrode 26,  ist mit dem Kathodenplasma, also der Elek  trode 27, über einen Teil der Selbstinduktion  28 und den Leiter 29 verbunden. Zwischen  dem Gitter 13 und der     Aussenelektrode    26  liegt der veränderliche Kondensator 30. Er  gestattet es, die Frequenz des     Oszillators    ein  zustellen. Um ein geeignetes Gitterpotential  aufrechterhalten zu können, ist das Gitter  mit der Kathode über eine Drosselspule 32  und einem Widerstand     33    verbunden. In  diesem Stromkreis liegt ausserdem die Span  nungsquelle 31.

   Die Drosselspule 32 hält  die     hochfrequenten    Schwingungen von der  Kathode und dieser Batterie fern. Die An  ordnung des Widerstandes 33 hat den Vor  teil, dass die Schwingungen nach     Inbetrieb-          setzen    der Kathode 12 mit Hilfe der Span  nungsquelle 1.4 von selbst einsetzen.  



  Die Anordnung arbeitet folgendermassen:  Es sei angenommen, dass die Kathode noch  nicht beheizt ist und an die Anode 11 und  (las Gitter 13 mit Hilfe der Spannungsquel  len 15     bezw.    31 positive Potentiale gelegt  sind. Da noch kein Gitterstrom fliesst, eben  weil die Kathode noch nicht emittiert, be  sitzt das Gitterpotential die volle Höhe der  Spannung der Batterie 31. Am Widerstand       3:3    ist vorerst kein Spannungsabfall vorhan  den. Sobald die Kathode beheizt wird, tritt  im Gefäss ein     Elektronenstrom    auf, der durch       Ionisierung    der Gas- oder Dampffüllung ein  Plasma erzeugt. Über den Gitterkreis fliesst  jetzt ein Strom.

   Am Widerstand 33 tritt    dadurch ein Spannungsabfall auf, der das  Gitterpotential in bezug auf die Anode ge  nügend herabsetzt, um eine Wolke von posi  tiven Ionen um das Gitter herum entstehen  zu lassen. Dieses Einsetzen und     Wiederun-          terbrechen    des Elektronenstromes zwischen  der Kathode und den übrigen Gefässelektro  den erzeugt     Energieschwankungen    im Strom  kreis 28, 30, welche ihrerseits wieder  Schwankungen des Gitterpotentials bewir  ken.

   Die     Frequenz    dieser     Schwingungen     wird durch die Grösse der     Selbstinduktion     28, der Kapazität 30 und ferner der Kapazi  täten die zwischen dem Gitter 13 einerseits  und den Elektroden 26 und     2:7    anderseits  vorhanden sind, bestimmt. Während des  jenigen Teils jeder Schwingung, während  welchem das Gitterpotential derart verändert  ist, dass die positive     Ionenwolke    verringert  wird, fliesst zwischen der Anode und der  Kathode ein Elektronenstrom.  



  Der zwischen Kathode     und    Gitter lie  gende Gitterkreis kann an Stelle der Drossel  32, des Widerstandes 33 und der Batterie 31  auch andere Elemente enthalten. Es müssen  nur irgendwelche Mittel vorgesehen sein, um  das Gitter auf einem solchen Potential zu  halten, dass sich eine positive     Ionenwolke     ausbilden kann. Auch die Änderung des  Gitterpotentials nach dem Einsetzen des von  der Kathode ausgehenden Elektronenstromes  muss, um das Einsetzen der Schwingungen  zu bewirken, auf irgend eine Weise erfolgen  können.  



  Die     in        Abb.        3,    dargestellte Schaltung  kann beispielsweise derart abgeändert wer  den, dass der zwischen Gitter und Kathoden  plasma liegende Stromkreis als Eingangs  kreis und ein zwischen Anode und Katho  denplasma vorgesehener Kreis als Ausgangs  kreis dienen können.  



  In     Abb.    4 ist ein Ausführungsbeispiel  dargestellt, bei dem an Stelle nur eines  Schwingungskreises deren zwei vorgesehen  sind. Es können aber auch mehr als zwei  vorhanden sein.  



  Das hier gezeichnete Entladungsgefäss 10       enthält    wieder eine Anode 11, eine Kathode      12, ein Gitter 13 und eine Gas- oder Dampf  füllung. Aussen auf der     Gefässwandung.    34  ist in der Nähe der Kathode eine Elektrode  27 angeordnet, die zur     kapazitiven    Kopplung  des im Kathodenplasma verlaufenden Teils  der Entladungsstrecke an die äussern Strom  kreise dient. In der     blähe    der Anode sind,  ebenfalls zur     kapazitiven        Ankopplung,    meh  rere derartige     Elektroden    vorgesehen.

   Die in  der     Abb.        4.    dargestellte     Anordnung    besitzt  nur zwei, die Metallringe 26 und $5. Wenn  das Kathodenplasma     bezw.    die Elektrode 27       mit    dem Gitter 13 oder einer der Elektroden  26 und 35 verbunden     wird    und dieser Strom  kreis angeregt wird, und zwar zu Schwin  gungen von einer bestimmten Frequenz, so  entstehen in einem zwischen den Elektroden  26     und    35 liegenden Schwingungskreis eben  falls Schwingungen, deren Frequenz auf ein  Vielfaches der     Frequenz    des ersten Kreises  abgestimmt werden kann.

   Die Schwingungen  im zweiten Kreis besitzen eine solche Inten  sität, dass ohne weiteres ein Ausgangskreis  angekoppelt . werden     kann.     



  Die Kathode 12 ist mit der Anode 11  über die     Spannungsquelle    15 und die Drossel  16 verbunden. Die Drossel sperrt diesen  Stromkreis gegen hochfrequente Ströme:  Zwischen dem Gitter 13     und    der Kathode  12 liegt ein Teil der Selbstinduktion. 28, die  Drossel 32 und ferner irgend eine Span  nungsquelle, beispielsweise die Batterie 31,  die das notwendige Gitterpotential liefert.  Die Drossel 32 dient zum Schutz der Span  nungsquelle 31. Die negative     Aufladung    des       Gitters    13 durch die Spannungsquelle 31  ruft am Gitter die positive, das     ionisierte     Medium in ein     Anoden-    und ein Kathoden  plasma scheidende     Ionenwolke    hervor.

   Mit       Hilfe    dieser positiven     Ionenwolke    ist das  Gitter imstande, das Einsetzen und das Un  terbrechen des Elektronenstromes zwischen  Anode und Kathode zu steuern.  



  In der Verbindungsleitung zwischen Ka  thodenplasma und Gitter liegen     ein    Teil der  Selbstinduktion 28 und ein Teil der Verbin  dungsleitung zwischen     Gitter    und Kathode.  An. diese Leitung ist das Kathodenplasma    mit     Hilfe    der Elektrode 27 angekoppelt. Der  zwischen dem Kathodenplasma und dem  Anodenplasma liegende Schwingungskreis  umfasst ausser den Zuleitungen zu den Elek  troden 26 und 27 den andern Teil der Selbst  induktion 28. Um wenigstens einen dieser  Schwingungskreise abstimmen zu können, ist       zwischen    den     Enden,    der Selbstinduktion 28  ein veränderlicher Kondensator 30 vorgese  hen.

   Der zwischen 26 und 27 liegende  Schwingungskreis ist also mit dem zwischen  dem Gitter 13 und der Elektrode 27 liegen  den     Stromkreis    gekoppelt, so dass Energie  von dem ersten Kreis auf den zweiten über  tragen werden kann. Die beiden Kreise  brauchen nicht unbedingt unmittelbar lei  tend miteinander verbunden zu sein. Die ge  genseitige     Ankopplung    kann vielmehr auch  auf induktive oder     kapazitive    Weise erfol  gen. Durch den Energieaustausch werden  nun Schwingungen erzeugt, deren Frequenz  von der     Selbstinduktion    28 und der Kapa  zität 30 abhängig ist.

   Zwischen die     dritte     Aussenelektrode     35.,    die vorzugsweise am  obern Ende des Anodenplasmas angeordnet  ist und der Elektrode 26 liegt ein aus der  Selbstinduktion 3 7 und der veränderlichen  Kapazität 36 bestehender Schwingungskreis.  Dieser Kreis ist vorzugsweise auf die zweite  Harmonische oder auf irgend ein anderes  Mehrfaches der Frequenz des ersten, aus der  Selbstinduktion 28 und dem Kondensator 30  bestehenden Schwingungskreises abgestimmt.  Der     Sehvingungskreis    36, 37 ist unter Ver  wendung der Induktion 38 an     einen        Aus-          gangskreis    angekoppelt, der, wie in der Ab  bildung dargestellt, zu einer     Dipolantenne     führen kann.

   Um bei     Inbetriebnahme    der       Anordnung    die     Plasmenschichten    auszubil  den und das Einsetzen der Schwingungen  zu bewirken, ist zwischen Kathode und  Anode eine     Batterie    39 und ein Schalter 40       v        or   <U>.</U>     ese        lien.        Solange        der        Schalter        40        C        ge-          schlossen    ist, wird dem Gitter 13 ein positi  ves Potential aufgedrückt,

   welches die Sperr  wirkung der positiven     Ionenwolke    am Git  ter aufhebt, indem es diese Wolke reduziert  und auf diese Weise den Weg zwischen den      beiden     Plasmenschichten    für die Elektronen  freigibt. Wenn der Schalter 40 wieder ge  öffnet wird, hat bereits eine gewisse Energie  aufnahme des Kreises 28, 30 stattgefunden.  Dadurch wird aber die Gitterspannung der  art geändert, dass ein kurzzeitiger Elektro  nenstrom in der Röhre fliesst, welcher zu  weiteren Schwingungen im Gitterkreis und  damit: auch zu     Gitterpotentialänderungen     Anlass gibt. Die Frequenz der     Schwingungen     wird durch die Selbstinduktion 28 und die  Kapazität 30 bestimmt.  



  Mit der in     Abb.    4 dargestellten Anord  nung lassen sich Schwingungen     ausserordent-          lieli    hoher Frequenz erzeugen.  



  Mit den in den, beschriebenen Ausfüh  rungsbeispielen verwendeten Entladungsge  fässen bei denen der Elektronenstrom zwi  schen zwei voneinander getrennten Plasmen  schichten übergeht, lassen sich sehr starke  Ströme erzielen, da der Widerstand der Ent  ladungsstrecke im Gegensatz zu     Hochva-          kuumröhren    nur sehr gering ist. Das ist für  viele     Zwecke,    bei denen es auf hohe Lei  stungen ankommt, von grossem Vorteil.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Erzeugung kurzerundultra- kurzer elektrischer Schwingungen unter Ver wendung mindestens eines gittergesteuerten, mit Dampf oder Gas gefüllten Entladungs gefässes, insbesondere mit Glühkathode, da durch gekennzeichnet, dass im Entladungsge fäss mindestens zwei durch das Steuergitter voneinander getrennte Plasmen bestehen. UNTERANSPRVCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Kathode, Anode und Gitter an drei verschiedenen Punkten eines abstimmbaren Schwin gungskreises angeschlossen sind. 2.
    Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass Anode und Gitter an den Enden und die Kathode ungefähr an der Mitte der Selbstinduk tion des Schwingungskreises liegen. 3. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Anoden- spannungsquelle in eine nicht zu einem Schwingungskreis gehörende, Kathode und Anode miteinander verbindende Lei tung eingeschaltet ist, und am anodensei- tigen Ende dieser Leitung eine Drossel gegen hochfrequente Schwingungen an geordnet ist. 4.
    Anordnung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass der Schwin gungskreis nicht mit Anode und Ka thode, sondern mit besonderen Hilfselek- troden hochfrequenzmässig verbunden ist, weiche in Anoden- bezw. Kathodennähe angeordnet sind. 5. Anordnung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfselek troden aussen auf der Gefässwandung an geordnet sind. 6.
    Anordnung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass am anoden- seitigen Ende des Gefässes eine weitere, sich hinter der Anode befindende Hilfs elektrode vorgesehen ist, zwischen der und der ersten anodenseitigen Hilfselek trode ein zweiter Schwingungskreis ein geschaltet ist. 7. Anordnung nach Unteranspruch 6; da durch gekennzeichnet, dass' die hinter der Anode sich befindende Hilfselektrode ebenfalls eine kapazitive Aussenelektrode ist. B. Anordnung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass der zweite Schwingungskreis auf eine Harmonische des ersten, an das Gitter angeschlossenen Schwingungskreises abgestimmt ist. 9.
    Anordnung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass der zweite Schwingungskreis als Ausgangskreis der Röhre dient. 10. Anordnung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die konstante, negative Gittervorspannungsquelle in der Verbindungsleitung zwischen Kathode und Schwingungskreis liegt. 11. Anordnung nach Unteranspruch 10, da durch gekennzeichnet, dass als Gitter- spannungsquelle ein Kondensator dient, dessen kathodenseitige Belegung durch eine Batterie positiv aufgeladen wird. 12.
    Anordnung nach Unteransprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Git- terspannungsquelle zwischen der Ka thode und der kathodenseitigen Hilfs elektrode in Reihe mit einer Drosselspule liegt. 13. Anordnung nach Unteranspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass Schaltmittel vorgesehen sind, die dem Gitter des Ent ladungsgefässes zur Inbetriebsetzung der Röhre kurzzeitig eine höhere positive Spannung mitteilen. 14. Anordnung nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass das Gefäss eine Edelgasfüllung besitzt.
    15. Anordnung nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass das Gefäss mit Quecksilberdampf von einem Druck von 0,1 bis 2 Mikron gefüllt ist. 16. Anordnung nach Unteranspruch 15, da durch gekennzeichnet, dass in den einzel nen durch das Gitter voneinander ge trennten Entladungsräumen des Gefässes Hilfselektroden zum Aufrechterhalten des Ionisationszustandes angeordnet sind. 17. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie mehrere Entladungsgefässe aufweist.
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