Takuumrühre. Beim Stromdurchgang der Elektrizität durch Nichtleiter, insbesondere durcli eine Vakuumröhre, unterscheidet man bekannt lich selbständige Elektrizitätsströmungen, das heisst solche, welche ausschliesslich unter dem Einfluss der Elektrodenspannung auftreten, und unselbständige St römungen, das heisst solche, welche durch äussere Einflüsse, wie zum Beispiel hohe Temperatur oder Bestrah lung der Kathode, hervorgerufen werden.
Die Erfindung bezieht sieh auf Vakuum röhren mit Thermionenströmen, das heisst also Vakuumröhren, in denen eine unselbständige Strömunc der Elektrizität durch Erhitzung oder Bestrahluno, der Kathode auftritt, Die Erfindung besteht darin, dass in einer Vakuumrühre zwei oder mehrere Kathoden angeordnet sind, deren jede den Ausgangs punkt eines besonderen Thermionenstromes bildet, und mindestens zwei Anoden enthalten sind, deren jede<B>je</B> einer Kathode zugeordnet ist, wobei die Thermionenströme einander gegenseitig beeinflussen und Stromkreisen ausserhalb der Röhre angehören.
Die Erfindung sei anliand der Zeichnung ZD näher erläutert in einigen Anwendun-sbei- spielen.
Filg. <B>1</B> zeigt eine beispielsweise Schal tung zur Schwingungserzeugung.<B>1</B> ist eine Vakuumröhre mit den Glühkathoden 2, 3, welche also die Basis der unselbständig li Thermionenströmung darstellen; 4,<B>5</B> sind Anoden, von denen die Anode' 4 der Ka thode 2 und die Anode<B>5</B> der Kathode<B>3</B> gegenüber liegt# beziehungsweise zugeordnet ist.<B>6</B> ist die gemeinsame Ileizbatterie der beiden Kathoden;<B>7</B> ist die gemein same Batterie der beiden Anoden, d#e zweckmässig gemeinsam, etwa durch me chanische Kupplung, verstellt werden kön nen.
Der Kondensator<B>8</B> lie(yt im äussern Stromkreis der Entladungsstrecke<B>3, 5,</B> in der auch die Kopplungsspule<B>10</B> angeordnet ist, der Kondensator<B>9</B> liecrt im äussern. Strom- hreis der Entladungsstreche 2, 4, in dem auch die Kopplungsspule<B>11</B> angeordnet ist.
Wird beispielsweise die Anodenbatterie<B>7</B> eingeschaltet, so werden die beiden Konden- satoren <B>8, 9</B> aufgeladen. Bei ihrer Entladung iiber die zugehörige Strecke in der Röhre wird infolge der Kopplung der Spulen<B>10, 11</B> eine Phasenverschiebung zwischen den Ent ladungsströmen erzwungen, und es wird zu nächst die Entladung über eine der Strecken allein erfolgen könn en. Fliesst der Thermio- nenstrom beispielsweise zuerst über die Strecke 4, 2, so wird hierdurch eine Art Raumladung erzeugt, deren Feld eine Strö mung auf dem andern Entladungswege <B>5, 3</B> hindert-.
Sobald sich der Kondensator<B>9</B> ent laden hat, verschwindet das Feld der Raum- ladum, in der Strecke 2, 4, und es kann nun- 21 mehr eine Entladung des Kondensators<B>8</B> über die Strecke<B>5, 3</B> erfolgen, währenddessen der Kondensator<B>9</B> durch die Batterie<B>7</B> frisch aufgeladen wird. Die Kopplungsspule<B>11, 10</B> unterstützt hierbei diese wechselseitigen Ent ladungsvorgänge.
Die Erklärung soll durchaus nicht als ein zige Möglichkeit hingestellt sein, nach dem <B>C</B> e-> bisherigen Versuehsergebnis erselleint sie<B>je-</B> doch als wal-irscheinlich.
Entweder mit den Spulen<B>11, 10</B> oder mit besonderen Spulen kann irgendeine Energie- entnahmevorrielitung gekoppelt sein. Wird als solche eine Antenne angeordnet, so kann diese auch an Stelle der Kondensatoren<B>8, 9</B> eingeschaltet werden.
Die Abstimmung der Kondensatoren<B>8, 9,</B> sowie die sonstigen Widerstände und Selbst- induktionswerfe in den Stromkreisen der bei den Entladungsstrecken bestimmen die Fre quenz der Schwingung.
Fil-. 2 zeigt eine andere Schaltung zur 8chwingungserzeulaung. Die einzelnen Teile gleich, bezeichnet mit (lenienigen der Fi#-1. <B>1.</B> Die Speisung erfolgt von einer be liebigen Stromquelle aus über die Spulen V')# <B>16.</B> Zwischen den Kondensatoren<B>8, 9</B> ist eine. Kopp1.Lingsspule 12 zur Energieentnahme <B>,</B> an'n geordnet;
die Spulen 13, 14 verhindern, dass eine direkte Entladung von der Kathode <B>3</B> zür Anode 4 erfolgt, indem diese Spulen so gewickelt sind, dass sie das Bestreben ]laben, beide Elektroden während des Seliwin-uligsvoro,an#,es etwa auf relativ zu einander gleichem Potential zu erhalten.
Bei Einschaltung der Glühkathoden 2,<B>3</B> entstehen die Schwingungen. Im Ruhezustand besitzen beide Kondensatoren<B>8, 9</B> gleiches, und zwar das halbe Netzpotential. Bei Ein- selialtung der Glühkathode 2,<B>3,</B> deren Heiz- kreis nicht gezeichnet ist, entstehen Schwin- ,gungen. Der Kondensator<B>9</B> kann sich zu- D nächst über die Strecke 4,<B>29</B> vollständig ent laden, wodurch der Kondensator<B>8</B> allmählich auf volles Netzpotential --elangt und sieh vollständig auflädt.
Ilierdureh gelangt die Kathode 2 fast auf vollständig positives Potential und vermag heinen Thermionen- strom weiterhin -abzugeben. Infolgedessen kann nunmehr der Kondensator<B>8</B> sich über die Streche <B>5, 3</B> entladen-, sein Potential nimmt hierbei ab, die .)Lnocle <B>5</B> -wird allmäll- lieh fast vollständig auf negative Spannung gebracht und verliert die Fähigkeit, Ther- gebracht und verliert die Fähigkeit,
Therm- ionen aufzunehmen, wodurch der Thermio- und nun wiederum sieh der andere Konden sator<B>19,</B> der sich inzwisclien voll aufgeladen hat, über die zii"ehöri-e Strecke 2, 4 ent laden kann. Derart -wiederholt sieh also das Spiel.
Die Spulen<B>15, 16</B> sind als Drosselspulen oder Schufzwiderstände gedacht.
Die Schaltung nach Filg. <B>3</B> zeigt eine an dere Art der gegenseitigen Beeinflussung un- selliständicer Thermionenströmungen in einer Vakuumröhre.
Die Glühhathoden 2,<B>3</B> müssen von<B>je</B> einer besonderen Ilei7batterie <B>6</B> gespeist werden. Zwischen der Glühhathode 2 und der Anode 4 einerseits und der Glühkathode <B>3</B> und der zugehörigen Anode<B>5</B> anderseits ist<B>je</B> eine Anodenbatterie 21 geschaltet. Durch die Anoden 4,<B>5</B> wird den von den Kathoden 2,<B>3</B> abgestossenen Thermionen eine entsprechende GeseUwindigkeit verliehen.
Diese Tliermionen- strömungen müssen jedoch einander in der Röhre kreuzen, und infol-#e der abstossenden Wirkuno- der Therminonen aufeinander kön- neu weder die Thermionen, die von der Glüll- kathode <B>3</B> ausgehen, auf die Anode<B>5</B> ge- langen, noch die Tliermionen der Kathode auf d* e Anode 4.
Die Therinionen fallen viel- inehr auf eine Platte<B>17,</B> welche durch diese Therinionep aufgeladen -wird. Die aus den Nathoclen <B>2</B> und<B>3</B> mit geringer Geschwindig- austretenden Thermionen werden also auf dem Wege zur Platte beschleunigt, das l;
eisst die Spannung tu der Platte<B>17</B> wird er- liöht. Je grösser also die Spannung der #nodenbatterien 21 ist, um so grösser wird die erzielbare Beschleunigung der Thermio- nen und damit die an der Platte<B>17</B> er- zeugbare Spannung.
Die Batterien<B>21.</B> haben dabei nur verschwindende Leistung abzu- 9 eben, da ihre Wirkung in der Hauptsache auf die Erzeugung eines statischen Feldes zur Besel-ileunigung der Thermionen beruht, welch letztere durch die Batterie<B>6</B> erzeugt werden, -während die Energie des Thermio- nenstromes von den Heizbatterien<B>6</B> geliefert wird.
Die Platte<B>17</B> ist über einem Konden sator oder Sammler<B>18</B> an Erde gelegt, und an den beiden ]Klemmen des Kondensaitors <B>18</B> lie,c4 der Verbrauchskreis, beispielsweise die Fer:aleitungen <B>19,</B> 20 oder nur die Leitung 20, wenn Erde als Rückleifung dient. Die Glühkathoden 2,<B>3</B> müssen ebenfalls geerdet sein, um dauernd einen Energiestrom über die Leitungen<B>19,</B> 20 zu liefern. Die Bat terien<B>6</B> und 21 können auch vereinigt sein. Derart ist es möglich, an den Klemmen des Kondensators <B>18</B> eine höhere Spannung zu erzeugen, als der Spannung der Batterien 21 entspricht.
Es findet also eine Gleichstrom- fransforma-Hon statt.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung der Röhre, wobei die Art, wie die Anoden -und Kathoden zusammen wirken, durch die Pfeile 22,<B>23</B> angegeben ist.
Zur Erzeugung mehrphasicer Schwin gungsströme ist es notwendig, mehr als zwei Tliermionenströme einander gegenseitig be- einflusgen zu lassen. Die entsprechende Sehaltung kann ohne weiteres ausgeführt werden nach dem Dargelegten.
Als Kathoden kommen Glühkaflioden. OxYdhathoden oder dergleichen in Betracht, also Kathoden, welche die Basis einer un- selbständigen Thermionenströniung bilden können.
-Unter Umständen, zum Beispiel zur Er zeugung mehrphasiger Schwingungsströme, ist es notwendig, mehr als zwei Thermionen- ströme sich gegenseitig beeinflussen zu las sen. DieÜbertragungderErfindung auf diese Anwendungszwecke ergibt sich im Bedarfs falle ohne Schwierigkeit.
Fig. <B>5</B> zeigt eine Anordnung. welche als Relais für beliebige Zweche dienen kann, ihre vorzugsweise Anwendung aber als Emp- fiinger-,2# Verstärker- und Deteldorröhre in der dralitlosen Telegraphie und Telephonic findet.<B>31</B> ist eine Elektronenquelle (Glüh- hathode. Kaliumelektrode oder dergleichen), <B>32</B> ein Gitter,<B>33</B> eine Anode.
Die Strömung zwischen<B>31</B> und<B>33</B> kreuzt die Bahn einer zweiten Strömuno- zwischen der Elektronen quelle 34 und der Anode<B>35.</B> An das Gitter <B>32</B> mag die hochfrequente Empfangsenergie geleitet werden. Es entstehen dann in be kannter Weise Schwankiangen der Strömung zwischen<B>31</B> und<B>33.</B> Diese haben unter ge eigneten Bedingungen vielfach verstärkte Schwankungen der Strömung zwischen 34 -und<B>35</B> zur Folge.
Arbeitet man in einem Teil der Charakteristik des Systems 31-33., wo die Gitterschwankungen proportionale A,nodenstromänderungen zur Folge haben, so sind die Empfangsströme in einem in den Anodenkreis eingeschalteten Telephon un hörbar.
Trotzdem können sie im Systein 34-35 (das heisst in dem zuzehörizen Strom kreis) hörbar sein, wenn Glühstrom und Anodenspannung dieses Systems passend ge- -w2iihlt werden, so dass ein einseitiger Effekt beispielsweise dadurch entsteht, dass der Ther- mionenstrom, zwischen denElel,-troden34-i5 nur von der positiven Halbwelle, welche das System<B>31-33</B> beeinflusst,
seinerseits beein- flusst (infolge Einstellung eines Kqttigttn.us- stromes zwischen 34-35) oder die Anoden- s#annung oder der Glühstrom des Systems 34-35 periodisch schwankend im Rhythmus einer Überlagerungsschwingung gewählt werden.
Die Kreuzung der beiden Strömun gen braucht natürlich nicht, -wie Fig. <B>5</B> zeigt, rechtwinklig zu erfolgen, sondern die 'U7irkung der gegenseitigen Beeinflussung der Thermionenströme kann durch die Form- gebtin- des Gefässes, die Anordnung beson- clerer Leitvorriehtungen für die Strömungen (wie Glaswände oder dergleichen, aber auch, eleh,trische und magnetische Felder an sieh für diesen Zweck bekannter Art.)
besondere Anordnung der Elektroden ete. gesteigert #verden. Vorzugsweise wird auch der Quer schnitt der Strömunosbalin an der Stelle, wo die. Beeinflussung stattfinden -soll, vergrössert oder verkleinert-, letzteres gegebenenfalls bis zur kapillaren Dimension eingeengt.
Fig. <B>6</B> <B>Z,</B> 21 -- zeil-t die Anwendung eine.-, Teils dieser Hilfs- mittel in einem Beispiel. Aus den beigefÜg- Z, ZD teil Zahlen geht die Bedeutung und die Zu- sammengehörio-heit der einzelnen Teile her vor.
Die sieh hier unter einem sehr spitzen Winkel kreuzenden Sirörntin--sbahnen pas sieren ein Loch oder einen Spalt<B>36</B> von be liebiger, vorzugsweise sehr kleiner Dimen- 4on. Die Bewegunrysenergie der Stromträger n ZI <B>?D</B> (Elektronen) verhindert die plötzliche Uni- kehr in ihrer Bahn, was man durch elektri- sehe oder magnetische Mitttel unterstützen kann.
Auf diese Weise ist es inüglich, die gleichen Ano:denspannunggsquelleil für beide Stromkrei2,e zu verwenden, abgesehen -von der verstÜrkten Beinflussungs-#virkunIg.
Eine besondere Ausbildung zei,-t. noch Fig. <B>7.</B> Hier liegt nicht allein ein Teil der Strombahn des Systems 34,<B>35,</B> sondern auch eine der Elektrod#en, hier die Kathode 34 selbst, innerhalb der Strombabn des Systems <B>31-33.</B> Es hönnen auch beide Elektroden 34, <B>35</B> innerhalb dieser Strombalin lie"en. Auch kann eine dieser beiden Elektroden (oder beide) als Gitter für das andere System wirken.
Fig. <B>8</B> zeigt eine von drei Ström ungsbahlien. Ilier wirkt Kigthofle <B>31</B> wit Anode<B>33,</B> Kathode 24 mit Anode<B>35,</B> Kathode<B>37</B> mit Anode<B>39</B> zusammen. Schfid- liehe Rüel,-ströme bei VerwendunIg gemein samer Batterien können durch die ini sich bekannten Ventiltrichter 40 verhindert wer den.
Die Anordnung kann ebenfalls vielfach ab,geändert und vielseitig verwendet werden, insbesondere zur Mehrfachbeeinflussung, wo bei wieder jeweils in einem System nicht als Kathode oder Anode benutzte Elektroden als Gitter für das benutzte System wirken können.