DE1077791B - Elektronenroehre, die zur Bildung von Elektroden mit UEberzuegen versehene Plattenkoerper aus elektrisch isolierendem Material aufweist - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei einer Elektronenröhre, die zur Bildung von Elektroden mit Überzügen, Folien od. dgl. versehene Plattenkörper aus elektrisch isolierendem Material aufweist, sind nach der Erfindung auf eine einen Überzug aus Elektronen emittierendem Material aufweisende und mit einer seitlichen Zuleitung versehene Abschlußplatte wenigstens eine mit wenigstens einer Öffnung für den Elektronendurchtritt versehene Abstandsplatte und darauf eine die Anode tragende Abschlußplatte aufgelegt, und die Platten sind zu einem Stapel vereinigt, der gleichzeitig die Vakuumhülle der Röhre ist.

Man hat zwar bereits versucht, Elektronenröhren dadurch einfacher zu gestalten, daß man mit metallischen Überzügen, Folien od. dgl. zur Bildung von Elektroden versehene Plattenkörper aus elektrisch isolierendem Material zusammengebaut hat. Es bleibt bei den bekannten Konstruktionen jedoch das Prinzip einer Röhre mit im wesentlichen zylindrischen Hohlkörpern noch in vollem Umfang aufrechterhalten, auch wenn diese Hohlkörper nicht wie üblich aus einem Glasgefäß, sondern einem Keramikgefäß bestehen.

Diesen Konstruktionen gegenüber unterscheidet sich die Elektronenröhre nach der Erfindung durch die Einfachheit ihres Aufbaus und insbesondere durch ihre Stabilität auf Grund der Tatsache, daß die großen Hohlräume grundsätzlich vermieden werden und nur noch ein einfacher Durchtrittskanal für die Elektronen verbleibt.

Man erhält in einfacher Weise eine Triode, wenn eine der Abstandsplatten mit einer Schicht aus leitendem Material versehen ist, die an einem Gitterpotential liegt, oder man erhält bei mehreren Abstandsplatten mit darauf befindlichen Schichten aus leitendem Material Tetroden, Pentoden od. dgl.

Das Erfindüngsprinzip läßt sich auch auf fotoelekirische Einrichtungen anwenden, indem man als Anode einen leitenden Überzug aus fluoreszierendem Material auf der Innenfläche der Anodenplatte verwendet. Diese ■ und weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt sind. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Diode vor der Verbindung der einzelnen Teile,

Fig. 2 eine Ansicht einer Triode,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer gittergesteuerten Indikatorröhre;

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 2 im zusammengebauten Zustand;

Fig. 5 ist ein Ausschnitt aus einer Mehrfachelementanordnung von Indikatorröhren mit Doppelgittern für S teuer ζ wecke;

Fig. 5 a zeigt ein Schaltbild der Einzelelemente der Anordnung nach Fig. 4;

Elektronenröhre,

die zur Bildung von Elektroden

mit überzügen versehene Plattenkörper

aus elektrisch isolierendem Material

aufweist

Anmelder:

Corning Glass Works,
Corning, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne, Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. April 1955

Theodore K. Riggen, Elmira, N-. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 6 zeigt ein Schaltbild mit einer Triode nach Fig. 2 und 4 in einem widerstandsgekoppelten Verstärkerkreis, wobei zur Vereinfachung der Darstellung die Träger für die verschiedenen Elemente dieser Triode weggelassen sind, und

Fig. 7 ein der Fig. 6 entsprechendes Schaltbild unter Verwendung einer üblichen Triode.

In Fig. 1 ist mit 11 ein Träger aus einem stabilen Isolationsmaterial, beispielsweise Glas, bezeichnet. 12 ist ein auf der Vorderseite des Trägers aufgebrachter, Elektronen emittierender Überzug. Es kann sich beispielsweise um einen halbdurchlässigen, Photoelektronen emittierenden Überzug handeln, der das erregende Licht durch den Träger 11 von dessen anderer Seite aus erhält. Es kann sich auch um einen thermisch emittierenden Überzug handeln, der über das Trägerglied Infrarotstrahlung aufnimmt. Gegebenenfalls kann man auch einen thermisch emittierenden Überzug verwenden, der von einer auf der gleichen Seite des Trägers sitzenden, nicht gezeichneten Widerstandsschicht beheizt wird. An dem Elektronen emittierenden Überzug ist eine leitende Folie 13 befestigt, sie dient als Kathodenanschluß der Diode. Die Kathode 12 wird von einer Trennplatte 14 von einer die Anode 17 tragenden Platte 16 im Abstand gehalten. Die Bohrung 15 in der Platte 14' ermöglicht den aus der Kathode 12

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austretenden Elektronen den Durchgang zu der an der Teilelektroden 410 umgebenen Bohrungen 49 ist im Platte 16 sitzenden Anode. Zusammenhang mit Fig. 2 erörtert, wobei jedoch hier Nach Fig. 2 ist zwischen die Platten 21 und 24, die eine Vielzahl solcher Bohrungen mit den sie umgebenden Platten 11 und 14 entsprechen, eine Platte .28 ein- den, in der gezeichneten Lage in vertikaler Richgesetzt. Die Platte 28 weist eine mit der Bohrung 25 5 tung zusammengeschalteten Teilgittern, vorgesehen ist. in der Platte 24 fluchtende Bohrung 29 auf und trägt Die Platte 414, die im wesentlichen der Platte 48 eine die Bohrung 29 umgebende und sich über eine entspricht, ist gegenüber dieser jedoch um 90° ver-Kanteder Platte28 hinaus erstreckende Folie20. Liegt dreht, so daß die Gitterstreifen 416 in der Zeichnung die Folie 20 an einem negativen Potential, dann wirkt horizontal zu liegen kommen. Es ist selbstverständsie als Gitter zur Steuerung der von der Kathode 22 io lieh, daß die verschiedenen Bohrungen in den Platten zur Anode 27 an der Platte 26 wandernden Elektronen. 48, 414 und 41, ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt, mit-Man erhält somit eine Triode. Fügt man ein zweites, einander fluchten, so daß die von der Kathode 412 den Elementen 20, 28 und 29 entsprechendes Glied zu, emittierten Elektronen zu der auf der Innenseite der so erhält man eine Tetrode usw. Platte 46 angebrachten fluoreszierenden Anode 42

Nach Fig. 3 ersetzt eine Platte 36, die einen fluores- 15 wandern können.

zierenden, pulvrigen Überzug 32 auf der der Platte34 Diese Mehrfachröhre läßt sich für die selektive

gegenüberliegenden Seite trägt, die Platte 26 nach Fig. 2. Darstellung verschiedener Indikatorbildpunktsignale

Dieser Überzug ist leitend, und die Verbindung ist über verwenden. In ähnlicher Weise kann eine einzelne

eine Folie 33 hergestellt. Die Elemente 31, 34 und 38 Anoden 27 aufweisende Röhre in einem selektiven

entsprechen den Elementen 21, 24 und 28 der Fig. 2. 20 Steuerkreis Verwendung finden.

In Fig. 4 ist die in Fig. 2 in ihren Einzelteilen ge- Bezüglich selektiver Indikatorsignale soll als Beizeigte Röhre zusammengebaut dargestellt, wobei die spiel auf Fig. 5 a verwiesen werden, wo die Platte 414 aus Fig. 2 ersichtlichen Teile die gleichen Bezugs- 49 Löcher, unterteilt in sieben Reihen von sieben zeichen tragen. Diese Figur kann auch zur Erläute- Löchern, aufweist, wobei die Gitter 416 horizontal rung und Veranschaulichung aller anderen dargestell- 25 miteinander verbunden sind. Jede Gitterreihe 416 ist ten Ausführungsformen, unabhängig davon, ob es sich bezüglich der Kathode 412 (Fig. 5) so stark negativ, um Einzel- oder Mehrfachelemente handelt, dienen. daß der Durchtritt von Elektronen aus dem Elektro-Zur Abdichtung der einzelnen Platten nach der Evaku- nen emittierenden Überzug 412 auf der Platte 414 ierung dient ein Glaslot 50. Die einzelnen Platten durch das negative Potential verhindert wird, welches können jedoch auch unmittelbar miteinander abgedich- 30 auf das Gitter über die Ruhekontakte der Druckknopftet werden, vorausgesetzt, daß das verwendete dielek- schalter Bl bis Bl zugeführt wird. In ähnlicher Weise irische Material eine ausreichend niedrige Erwei- sind die Gitter 410 der Platte 48 in sieben Reihen chungstemperatur hat, um die Abdichtung auf den auf- negativ über die Unterbrecherkontakte der Druckeinanderliegenden Flächen ohne Zerstörung der darauf knopfschalter B 8 bis B14 verbunden. Man erkennt, befindlichen Überzüge vorzunehmen. Verwendet man 35 daß ein oder mehrere Druckknopfschalter der entverschiedene Arten von Überzügen, dann muß man zur sprechenden Gruppen zur wahlweisen Ausschaltung Erzielungeines hermetischen Abschlusses zwischen den der negativen Vorspannung von einer oder mehreren überzogenen und nicht überzogenen Platten dafür Sorge Lochreihen entweder auf der Gitterplatte 48 oder auf tragen, daß die Außenränder der Überzüge ein kurzes der Gitterplatte 414 betätigt werden können, so daß Stück innerhalb der Plattenkante enden, so daß man 40 die Elektronen durch die entsprechenden, miteinander überall eine Berührung von Glas an Glas erhält. in Flucht liegenden Löcher, an denen keine Gitter-Aus Fig. 4 erkennt man außerdem, daß das innere spannung mehr liegt, wandern können. Werden bei-Ende der Anode 27 in einer Tasche 51 in der Platte 26 spielsweise die Knöpfe B1 und B 8 betätigt, dann endet. Selbstverständlich kann man gegebenenfalls können die Elektronen durch die Löcher X und Y auch eine der Platte 26 entsprechende Platte mit der 45 wandern und treffen auf die Anode oder den fluoreszusätzlichen Dicke einer Abstandsplatte 24 an Stelle zierenden Überzug 42 auf, so daß die diesen Löchern der Platten 24 und 26 verwenden und derart die An- gegenüberliegenden Teile aufleuchten und eineAnzeige zahl der abzudichtenden Verbindungen reduzieren. der nicht an der Gittervorspannung liegenden verti-Die Wirkungsweise einer Einzelröhre läßt sich am kalen oder horizontalen Gitterreihen geben. Selbstbesten an Hand von Fig. 4 erläutern. 50 verständlich ist die Betätigung der Gittersteuerkreise Das durch die Platte 21 (Fig. 4) einfallende Licht durch Druckknopfschalter lediglich illustrativ. Beläßt Elektronen aus der Photoelektronen emittieren- kanntlich gibt es viele Möglichkeiten, die Gitterden Kathode 22 austreten. Diese Elektronen, bewegen vorspannung in jeder gewünschten Kombination zusich mit verschiedenen Geschwindigkeiten und in ver- sammenfallen zu lassen, um eine Vielzahl von nur schiedenen Richtungen von der Kathode 22 in den 55 durch die Anzahl der in jeder Anordnung vorhandurch die Bohrung 29 in der Platte 28 und die Boh- denen, getrennten Elektronenröhren begrenzten Anrung 25 in der Platte 24 und/oder die Tasche 51 frei zeigen zu erhalten.

gelassenen evakuierten Raum. Liegt an der Anode 27 Man kann die Vielfachröhre auch mit Einzelanoden bezüglich der Kathode 22 ein positives Potential, dann 27 versehen und eine mit der gewünschten Kreiswerden die emittierten Elektronen zur Anode 27 ge- Bo steuerung in Übereinstimmung stehende Schaltung zogen, und in der Röhre fließt Strom. Ein an die erhalten. So kann beispielsweise die Röhre eine ein-Gitterfolie 20 gelegtes Potential steuert den Elek- zelne Reihe von Zellen aufweisen, die mit den Löchern tronenfluß von der Kathode 22 zur Anode 27. Die in einem Fernschreiberstreifen fluchten, so daß das Wirkungsweise dieses kreisförmigen Gittergliedes ist durch die Streifenlocher hindurchtretende Licht die an sich in der Röhrentechnik allgemein bekannt. 65 Zellen wahlweise erregen kann, wodurch wahlweise In Fig. 5_ trägt die Platte 411 den Elektronen emit- Drucksteuerrelais des Gesamtsystems erregt werden, tierenden Überzug 412 und die Folie 413. Die Platte Eine weitere Anordnung besteht darin, daß man so-41 mit ihren Bohrungen 45 hat im wesentlichen die wohl Einzelanoden 27 als auch fluoreszierende Übergleichen Funktionen wie die Platte 14 in Fig. 1. Die züge 42 verwendet, die ein sichtbares Signal der Platte 48 mit ihren von den streiienförmigen· Gitter- 70 Kreissteuerung liefern.

Zum Vergleich einer üblichen Schaltung unter Verwendung einer Triode nach der Erfindung mit einer Photokathode mit einer Schaltung unter Verwendung einer üblichen Triode wird auf die Fig. 6 und 7 verwiesen.

Nach Fig. 6 sendet eine von der Batterie 6A gespeiste Lichtquelle L Strahlen auf die Photokathode 22. In Fig. 7 heizt eine von einer Batterie 7A gespeiste Wärmequelle H eine Kathode K. Tn Fig. 6 hält eine Batterie 6 B über einen Belastungswiderstand 6 i?² an der Anode 27 bezüglich der Kathode 22 ein positives elektrisches Potential aufrecht. Nach Fig. 7 wird die Anode P von einer Batterie 7 B über einen Belastungswiderstand 7 R² in ähnlicher Weise auf einem gegenüber der Kathode K positiven Potential gehalten. In Fig. 6 liegt am Gitter 20 von einer Batterie 6 C über einen Gitterwiderstand 6 R¹ bezüglich der Kathode eine optimale negative Vorspannung. In Fig. 7 beeinflußt eine Batterie 7 C über einen Widerstand 7R¹ das Gitter G in ähnlicher Weise. Wird nunmehr ein Wechselspannungssignal auf den Eingang 6 B oder 7 E aufgebracht, dann zeigt die Messung am Ausgang 6 bzw. 7, daß dieses Signal entsprechend der Gesamtverstärkung der Schaltung verstärkt wurde.

Im Falle des Triodenkreises nach Fig. 7 ist die Gesamtverstärkung des Systems zum Teil eine Funktion der angelegten Potentiale, der Kennwerte der Einzelteile, der Geometrie der Triode und der Emissionsfähigkeit der Triodenkathode. Dieselben Parameter gelten auch für die in der Schaltung nach Fig. 6 verwendete Triode.

Die Geometrie der neuen Röhre läßt sich durch Änderung der Abmessungen der Bohrungen, durch Vergrößerung des inneren Endes des Anodendrahtes zu einer Scheibe entsprechend den Abmessungen der Bohrungen und durch Regelung der Dicke der Gittertragplatten und der Abstandsplatten ändern.

Wünscht man eine mit verhältnismäßig hohen Strömen belastbare Röhre, die entsprechend große Platten erfordert, dann wird die Gittertragplatte mit nur einer einzigen Bohrung durch eine Gittertragplatte mit einer Vielzahl von kleinen Bohrungen ersetzt, die in ihrer Gesamtheit jedoch nur von einer einzigen Folie umgeben sind.

Claims (8)

45 PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronenröhre, die zur Bildung von Elektroden mit Überzügen, Folien od. dgl. versehene Plattenkörper aus elektrisch isolierendem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine einen Überzug (12) aus Elektronen emittierendem Material aufweisende und mit einer seitlichen Zuleitung (13) versehene Abschlußplatte (11) wenigstens eine mit wenigstens einer Öffnung (15) für den Elektronendurchtritt versehene Abstandsplatte (14) und darauf eine die Anode (17) tragende Abschlußplatte (16) aufgelegt und die Platten (11, 14,16) zu einem Stapel vereinigt sind, der gleichzeitig die Vakuumhülle der Röhre ist.

2. Elektronenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abstandsplatte (28) eine Schicht (20) aus leitendem Material trägt, die an einem Gitterpotential liegt.

3. Elektronenröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anode ein leitender Überzug (32) aus fluoreszierendem Material auf der Innenfläche der Anodenplatte Verwendung findet.

4- Röhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode in einer Tasche (51) in der der Kathodenplatte (21) gegenüberliegenden Oberfläche der Anodenplatte (26) sitzt und einen die Anodenplatte durchdringenden Zuführungsdraht (27) aufweist.

5. Röhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsplatte eine Vielzahl von Durchlässen aufweist und zwei weitere, Gitterelektroden tragende Platten mit mit den Durchlässen auf der Abstandsplatte in Flucht liegenden Durchlässen zwischen der Abstandsplatte und der Kathodenplatte eingesetzt sind und daß die Gitterelektroden aus zueinander senkrecht angeordneten, in einzelne streifenförmige Teilgitter aufgeteilten leitenden Belägen gebildet werden, die wahlweise an ein elektrisches Potential gelegt werden können, so daß die Elektrodenwanderung jeweils durch besonders ausgewählte Durchlässe der entsprechenden Reihen von der Kathode zur Anode ermöglicht bzw. verhindert werden kann.

6. Röhre nach Anspruch5, gekennzeichnet durch eine allen Einzelröhren zttgeordnete gemeinsame Anode aus fluoreszierendem Material sowie eine gemeinsame Kathode.

7. Röhre nach Anspruch5, gekennzeichnet durch eine allen Einzelröhren gemeinsame Kathode und eine Einzelanode für jede Einzelröhre.

8. Röhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einem halbdurchlässigen, Photoelektronen emittierenden Überzug besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 911 305;
»Electronics«, Dezember 1954, S. 259 bis 261.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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