DE395914C - Gluehkathodenroehre, z.B.fuer die Verstaerkung von elektrischen Stroemen, bei welcher die Arbeitskathode durch eine Entladung zwischen ihr und einer Hilfskathode, der gegenueber sie als Anode wirkt, geheizt wird - Google Patents

Description

Es sind bereits Glühkathodenröhren bekannt, diie für die Verstärkung von elektrischen Strömen dienen und bei denen die Arbeitskathode durch eine Entladung zwischen ihr und einer Hiifskathode geheizt wird, der gegenüber sie als Anode wirkt. Von den bekannten Anordnungen unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß Hauptentladungsraum und Hilfsentlädungsraum durch die Arbeitskathode gasdicht voneinander getrennt sind. Das Auftreffen der negativen Zonen der Hilfsentladung gegen die Rückseite dier Verstärkungskathode dient zur Erhitzung der letzteren, und da der Heizstrom demnach rechtwinklig zu der Kathodenfläche fließt, findet auf ihrer Oberfläche kein .Spannungsabfall statt.

Die Abb. 1 bis 5 zeigen verschiedene Röhrenformen, die gemäß der Erfindung ausgeführt sind, und die Abb. 6 zeigt eine beispielsweise Schaltung einer derartigen Röhre.

In Abb. ι ist dlie Vakuumröhre mit r bezeichnet, sie kann von beliebiger Form sein. Die Röhre ist in zwei Abteilungen 2 und; 3 geteilt, die durch die Verstärkerkathode 4 voneinander getrennt sind. Die Kathode 4 ist scheibenförmig und vollständig dicht in die Röhre eingesetzt. Sie ist mit den Drähten 5 und 5¹ verbunden, welche aus der Röhre herausführen. Die Abteilungen der Röhre sind stark evakuiert, und zu diesem Zweck sind kleine Pumpstutzen 6 und 7 vorgesehen.

Das Gitter ist mit 8 bezeichnet; es kann ge-

wohnlicher Bauart sein. Seine Maschen werden durch die gewünschte Verstärkung bestimmt. Das Gitter wird durch Anne 9 und 10 in der richtigen Lage gegenüber der Kathode gehalten. Ein Draht 11 ist mit dem Gitter verbunden und führt aus der Röhre heraus.

In dem Raum 3 sind eine Quecksilberkathode 14 und eine Hilfselektrode 15 vorgesehen, denen durch die Leiter 16 und 17 Strom zugeführt wird. Zwischen der Quecksilberkathode 14 und der unteren Fläche der Verstärkerkathode 4 kann ein Ouecksilberbogen aufrechterhalten werden, bei welchem die untere Fläche der Elektrode als Anode dient und erhitzt wird. Die obere Fläche der Elektrode 4 dient als Kathode für die reine Elektronenentladung in dem: Raum 2. Die Temperatur der Elektrode 4 kann durch Regeln der Stromstärke des Quecksilberlichtbogens geregelt werden. Falls erwünscht, kann man die obere Fläche der Elektrode 4 mit Oxyden von alkalischen Erden bedecken, um ihre Eignung zum Aussenden von Elektronen- erhöhen. Die Wände der Röhre unter der Kathode 4 können, wie bei 45 gezeigt, eine Einbuchtung erhalten, so daß sie den Strom einengen und auf den mittleren Teil der Hauptelektrode beschränken. Hierdurch wird eine übermäßige Erhitzung desjenigen Teiles der Kathode verhindert, der imBerührung mit der Wandung der Röhre steht.

Es ist ersichtlich, daß die obere Fläche der Elektrode 4, die als Kathode für den Verstärker dient, eine Fläche gleichen Potentials im Verhältnis zu dem Gitter 8 und der Anode 12 ist, und daß infolgedessen das elektrische Feld zwischen der Kathode und diesen Elektroden gleichmäßig ist. Die Gleichmäßigkeit des Feldes wird auch nicht durch die Stärke der die Heizung bewirkenden Hilfsentladung gestört. Abb. 2 zeigt ein Entladungsrohr, welches nach demselben Grundsatz arbeitet wie das in Abb. ι gezeigte, jedoch werden die Räume 2 und 3 durch eine zylindrische Elektrode 4 voneinander getrennt. Das Gitter 8¹ und die Anode 12 sind ebenfalls zylindrisch ausgeführt und werden durch die Armeo¹ und io¹ in der richtigen Lage gegenüber der Kathode 4¹ gehalten. In Abb. 3 sind Anoden 12, Gitter 8 und Verstärkerkathode 4 in der gleichen Weise gebaut und angeordnet wie in Abb. 1. Es ist nur die für die Heizung bestimmte Hilfsentladung in abweichender Weise ausgeführt. An Stelle eines Quecksilberbogens ist eine Gasentladung angewendet. Zu diesem Zwecke ist in dem Raum ein Glühdraht 18 vorgesehen, dem durch die Leiter 19 und 20 Strom zugeführt wird. Der Raum 3 ist mit Stickstoff, Argon oder einem anderen tragen Gas von geringem Druck angefüllt. Wenn der Glühdraht erhitzt wird, so ionisiert er das träge Gas in dem Raum 3, ⁶<> und es bildet sich eine Hilfsentladung zwischen dem Glühdraht und der Elektrode 4 aus, wenn eine geeignete Spannung zwischen beide geschaltet wird. Der Stoff, aus welchem die Kathode 4 hergestellt ist, und das Gas im Raum 3 müssen so gewählt werden, daß das Gas die erhitzte Kathode nicht durchdringt und das Vakuum in dem Raum 2 zerstört.

Die Abb. 4 zeigt ein Entladungsrohr, welches nach demselben Grundsatz wie das soeben beschriebene arbeitet. Aber die Elektroden sind, wie bei der Anordnung gemäß Abb. 2, zylindrisch ausgebildet. Der Glühdraht 18¹ erstreckt sich iin das Innere der zylindrischen Verstärkerkathode 4¹. '

Abb. 5 zeigt ein Rohr, bei welchem die Erhitzung der Arbeitskathode 4 durch eine selbständige Bogenentladung herbeigeführt wird.

In der Abb. 6 ist eine beispielsweise Schaltung von Röhren gemäß der Erfindung gezeigt, und zwar an Hand einer Röhre, wie sie in Abb. ι dargestellt ist.

Die Pole der Batterie 23 sind mit der Anode 12 und der Kathode 4 durch die Leiter 24, 25 und 26 verbunden. An die Klemmen 27 und 28 wird der Stromkreis angeschlossen, in dem die verstärkten Energieschwankungen auftreten sollen. Das Gitter 8 ist mit dem negativen Pol einer Batterie 29 durch einen Draht 30 verbunden. Der positive Pol der Batterie 29 ist mit einer Klemme 31 verbunden. Die Kathode 4 ist durch einen Leiter ^2 mit einer Klemme 33 verbunden. An die Klemmen 31 und 33 ist der .Stromkreis angeschlossen, in welchem die kleinen Energieschwankungen vorkommen, die verstärkt werden sollen. Die Batterie 34 hält den Ouecksilberbogen zwischen der Quecksilberkathode 14 und der A'erstärkerkathode 4 aufrecht. Tn den Stromkreis ist ein veränderlicher Widerstand'35 eingeschaltet, der die Stärke des ¹Qo Bogens und dementsprechend den Wärmegrad der Kathode regeln soll. Ein Schalter 36 dient dazu, um der Hilfselektrode 15 zeitweise Strom zuzuführen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Glühkathodenröhre, z. B. für die Verstärkung von elektrischen Strömen, bei welcher die Arbeitskathode durch eine Entladung zwischen ihr und einer Hilfskathode, der gegenüber sie als Anode wirkt, geheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Hauptentladungsraum und Hilfsentladungsraum durch die Arbeitskathode gasdicht voneinander getrennt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.