DE1027803B - Anordnung zum Betrieb von Reihenvervielfachern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zum Betrieb von. Elektronenvervielfachern, bei denen eine Reihe von Sekundäremissionselektroden {Prallelektroden) mit zunehmend positiven Spannungen angeordnet ist.

Die Potentiale werden diesen Elektroden gewöhnlich von einem aus Ohmschen Widerständen bestehenden Spannungsteiler her zugeführt. Nun kann jedoch der Strom von den in der Prallelektrodenreihe der Endelektrode am nächsten gelegenen Prallelektroden mit dem in den Widerständen fließenden Strom vergleichbar werden, wenn nicht die Spannungsteilerwiderstände so klein sind, daß der Spannungsteiler einen unerwünscht hohen Energieverbrauch bedingt. Ändert sich die Spannung am Eingang des Vervielfachers, so wird die Spannung der Prallelektroden sich ebenfalls ändern, und die aufeinanderfolgenden Stufen des Vervielfachers werden einander in unerwünschter Weise stören.

Liegen die Frequenzen der variablen Eingangserregung sämtlich oberhalb einer gewissen, endlichen Grenze, so läßt sich diese Schwierigkeit bekanntlich dadurch überwinden, daß man dem Spannungsteiler derart bemessene Kondensatoren parallel legt, daß die Zeitkonstante jedes Prallelektrodenkreises im VerVergleich zur Periode der auftretenden Eingangsfrequenzen groß ist. Mitunter gibt es jedoch keine untere Grenze für die Frequenzen. So kann beispielsweise bei Fernsehsendungen die Eingangserregung durch einige Zeit konstant bleiben, und es wird dann vom Vervielfacher gefordert, daß er die Gleichstromkomponente im gleichen Maße vervielfacht wie die hohen Frequenzen. Die Erfindung macht es sich zum Ziel, Mittel anzugeben, um die angedeutete Schwierigkeit auch dann zu überwinden, wenn keine untere Grenze für die Eingangsfrequenzen besteht.

Bei einer Anordnung zum Betrieb von Reihenvervielfachern, bei denen die in der Richtung von der Primärelektronenquelle nach der Auffangelektrode ansteigenden Potentiale der Prallelektrode durch Unterteilung der von einer Spannungsquelle erzeugten Spannung gewonnen werden, besteht nach der Erfindung mindestens ein Bruchteil der den Spannungsteiler bildenden Widerstände aus einer oder aus mehreren Gasentladungsstrecken mit normalem Kathodenfall.

Aus Glimmstrahlen bestehende Spannungsteiler sind an sich bekannt, jedoch sind sie noch nicht in der vorliegenden vorteilhaften Weise zum Betrieb von Reihenvervielfachern verwendet worden.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. In derselben bedeutet 1 einen Elektronenvervielfacher bekannter Art, welcher aus einer Röhre besteht, in der sich eine primäre, lichtelektrische Kathode 2 und vier Prallelektroden 3, 4, 5 und 6 be-Anordnung zum Betrieb
von Reihenvervielfachern

Anmelder:

Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltowkanalstr. 1-4

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 13. November 1936

Dennis Clark Espley, Wembley, Middlesex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

finden. Gegenüber jeder Prallelektrode ist eine plattenförmige Beschleunigungselektrode 7, 8, 9, 10, 11 angeordnet. Die ersten vier dieser Platten sind innerhalb der Röhre je mit der nachfolgenden Prallelektrode leitend verbunden. Die Platte 11 ist mit einer Abschirmelektrode 12 verbunden, auf die die Auffangelektrode 13 folgt. Die Röhre 1 ist in einem senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden magnetischen Feld angeordnet. Solche Anordnungen sind an sich bekannt, selbstverständlich können auch mehr als vier Sekundärmissionselekü'oden vorgesehen sein.

Jede Elektrode der Reihe 2, 3, 4, 5, 6, 12, 13 muß positiver sein als die vorhergehende. Zur Erzielung der ansteigenden Elektrodenspannungen ist der Glimmspannungsteiler 14 sowie mit ihm in Reihe geschaltete Ohmsche Widerstände 17, 18, 19 an die Enden 15, 16 einer konstanten Gleichspannungsquelle 15, 16 gelegt. Das nicht mit einem der Ohmschen Widerstände verbundene Ende 23 der Glimmröhre 14 liegt an dem positiven Pol 15 der Spannungsquelle. Diese Glimmröhre ist mit \^rerdünntem Gas gefüllt und enthält die hintereinander angeordneten Elektroden 20, 21, 22 und 23. Von diesen Elektroden ist 20 mit dem positiven Ende des Widerstandes 19 verbunden. Die Elektroden 21 und 22 haben seitlich durch die Röhre hinausgeführte Zuleitungen. Sind die Ohmschen Widerstände 17, 18, 19 der Spannung der Gleichstromquelle 15, 16 so angepaßt, daß der zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Elektroden der Glimmröhre übergehende Strom in dem Bereich liegt, bei dem der Kathodenfall an jeder ihrer Elektroden normal bleibt, so

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ist die Spannung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden von dem zwischen ihnen übergehenden Strom unabhängig.

Die Prallelektroden 2, 3 und 4 sind mit der Klemme 16 bzw. mit den Enden der Widerstände 17 und 18 bzw. 19 verbunden. Die Prallelektroden 5, 6 und die Abschirmelektrode 12 sind mit den Elektroden 20, 21 und 22 der Glimmröhre verbunden. Die Auffangelektrode 13 ist über den Arbeitswiderstand 24, an dessen Klemmen 25 und 26 die Signalspannung abgenommen wird, mit der Elektrode 23 der Glimmröhre und der Klemme 15 der Spannungsquelle verbunden.

Zweckmäßig werden noch zwischen einem Abgriff der Ohmschen Widerstände des Spannungsteilers und einzelnen Elektroden der Glimmröhre Ohmsche Widerstände 27 und 28, die groß sind gegen die entsprechenden Widerstände der Entladungsstrecken, angeordnet, um die Entladung durch die Glimmstrecken zuverlässig einzuleiten.

Eine Zunahme des von den Elektroden 5, 12 und 13 aufgenommenen Stromes bewirkt keine Zunahme des durch die Ohmschen Widerstände 17, 18, 19 fließenden Stromes, sondern lediglich eine Abnahme des zwischen den entsprechenden Glimmstrecken fließenden Stromes; die »Spannungen zwischen den Elektroden 3, 4,5 und 2 hängen daher nicht von dem durch die ihnen folgenden Stufen aufgenommenen Strom ab. Allerdings hängen sie von den durch die ihnen vorangehenden Stufen aufgenommenen Strömen ab, aber diese sind so schwach, daß sie keine schädliche Wirkung ausüben. Dieser günstige Umstand erlaubt es, die der Spannungsquelle entnommene Leistung praktisch voll auszunutzen; denn die in den Widerständen 17, 18, 19 abfallende Spannung wird in der Hauptsache als Nutzleistung verbraucht. Es ist ferner zu bemerken, daß, wenn die Klemme 15 geerdet ist, ein hohes, negatives Potential gegenüber Erde für andere Zwecke verfügbar wird, beispielsweise zur Gewinnung von Gittervorspannungen für mit der Anordnung zusammenarbeitende Verstärkerröhren.

Die Glimmstrecken des Spannungsteilers brauchen nicht zwischen aufeinanderfolgenden Elektroden eines einzigen Entladungsgefäßes zu liegen, wie dargestellt, sondern können auch in getrennten Entladungsgefäßen liegen.

Es wurde oben darauf hingewiesen, daß, wenn keine untere Grenze für die Eingangsfrequenzen da ist, Kondensatoren nicht imstande sind, die störende gegenseitige Beeinflussung der Vervielfachungsstufen zu beseitigen. Andererseits kann es bei Frequenzen von einigen MHz geschehen, daß die Entladungsstrecken nicht in der gewünschten Weise wirken, weil nämlich der Zustand, welcher dem normalen Kathodenfall entspricht, sich nicht schnell genug einstellt. Dann ist es nützlich, an sich bekannte, aus Kondensatoren und gegebenenfalls Induktanzen bestehende, den Entladungsstrecken parallel geschaltete Beruhigungskreise zu verwenden. Die Zeitkonstanten dieser Beruhigungskreise müssen kleiner sein als die am Eingang des Vervielfachers auftretenden größten Perioden, aber groß im Vergleich mit den am Eingang auftretenden kürzesten Perioden.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zum Betrieb von Reihenvervielfachern, bei denen die in der Richtung von der Primärelektronenquelle nach der Auffangelektrode ansteigenden Potentiale der Prallelektroden durch Unterteilung der von einer Spannungsquelle erzeugten Spannung gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bruchteil der den Spannungsteiler bildenden Widerstände aus einer oder aus mehreren Gasentladungsstrecken mit normalem Kathodenfall besteht.

2. Anordnung nach Anspruch 1. bei dem ein Bruchteil der den Spannungsteiler bildenden Widerstände aus Ohmschen Widerständen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ohmschen Widerstände des Spannungsteilers mit den der Primärelektronenquelle am nächsten liegenden aufeinanderfolgenden Prallelektroden verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem Teil der als Widerstände dienenden Entladungsstrecken je ein mit Kapazität und Selbstinduktion behafteter Beruhigungskreis parallel geschaltet ist, dessen Zeitkonstante kleiner ist als die längsten, aber groß ist im Vergleich zu den kürzesten auftretenden Eingangsperioden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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