DE431220C

DE431220C - Gluehkathoden-Oszillograph (Braunsche Roehre) mit Elektronenbrennpunkt

Info

Publication number: DE431220C
Application number: DER59954D
Authority: DE
Original assignee: W GROESSER DR; W ROGOWSKI DR ING
Current assignee: W GROESSER DR; W ROGOWSKI DR ING
Priority date: 1923-12-21
Filing date: 1923-12-21
Publication date: 1927-02-04
Also published as: US1605781A

Description

AUSGEGEBEN AM
4. FEBRUAR 1927

(R 59954

Bei Elektronenröhren mit Glühkathode ist es. im allgemeinen belanglos, auf welchem Wege und an welchem Punkte die Elektronen die Anode erreichen. Es kommt nur darauf an, daß sie überhaupt zur Anode gelangen. Bei Braunschen Röhren mit Glühkathoden ist es erwünscht, daß möglichst alle von den Glühdrähten austretenden Elektronen in einem einzigen Punkt konzentriert werden. In solchen Glühkathoden - Oszillographen (BTaunschen Röhren) ist es zum Teil üblich, die Elektronen durch eine ebene Blende mit kleiner Öffnung hindurchzuschicken und durch ein hinter dieser angebrachtes longitudinales Magnetfeld auf die gewünschte Stelle zu konzentrieren. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß ein verhältnismäßig nur sehr kleiner Teil der vom Glühdraht ausgesandten Elektronen durch die Blendenöffnung hindurchdringen. Denn die von der Glühkathode ausgehenden elektrischen Kraftlinien wrU'ik'U sich auf die ganze Fläche der ebenen Blende und bilden so ein mehr oder weniger divergentes Feld. Infolgedessen fliegen die Elektronen im allgemeinen direkt auf das Blendenmetall und nur ausnahmsweise durch die Blendenöffnung hindurch.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die von der Glühkathode austretenden Elektronen in einen möglichst kleinen Punkt zu konzenfrieren. Sie besteht darin, daß durch geeignete Anbringung und Gestaltung von Haupt- und Hilfselekrroden und Blenden und durch geeignete Wahl der Spannungen zwischen ihnen ein elektrisches Feld geschalten wird, das von der Glühkathode aus nach einem Punkt konvergiert. Dieser Punkt ist als Blendenöffnung ausgebildet, so daß die Elektronen in großer Zahl die öffnung durchfliegen und hinter ihr durch ein longitudinales Magnet- i feld wieder in einem scharfen Punkte konzentriert werden können.

Das konvergente Feld besteht in dem Felde einer scharfen oder mehr oder weniger abgerundeten, durchbohrten Spitze, die dem Heiz- < draht und den Hilfselektroden als Anode gegenübergestellt ist.

Im folgenden wird ein Glühkathoden-Oszillograph, bei dem die Elektronen in einem Punkte konzentriert werden, als »Glühkatho- ,

den-Oszillograph mit Elektronenbrennpunkt« bezeichnet.

Abb. ι zeigt eine einfache Ausführungsform einer Röhre nach der Erfindung. Die Blende, die als Anode dient, besteht aus einer kegelförmigen Spitze a, die die Bohrung b trägt und der die Glühkathode c gegenüberstellt. Die Spitze erzeugt, wenn zwischen ihr und der Kathode eine Beschleunigungsspannung ίο liegt, das konvergente elektrische Feld, und es wird daher durch die Bohrung der Spitze ein großer Teil der Elektronen abgeführt.

Wenn auch mit der Anordnung nach Abb. ι bereits ein bedeutend besserer Wirkungsgrad erzielt wird als bei den Röhren mit der üblichen flachen Blende, so läßt sich derselbe noch weiter dadurch erhöhen, daß, wie bei Röntgenröhren üblich, die Glühelektrode, wie \ es Abb. 2 zeigt, mit einer metallenen Hilfszb elektrode d versehen wird und der Abstand von Spitze und Hilfselektrode in bestimmter Weise eingestellt wird. Denn offenbar muß man es vermeiden, daß auf dem der Glüh- , kathode zugewandten TeE der Blende (der Vorderseite) solche elektrische Kraftlinien endigen, die von dem Glühdraht selber ausgehen, da dann die Gefahr besteht, daß die ^J erzeugten Elektronen auf das Blendenmetall fliegen und verlorengehen. Man muß vielmehr ο danach streben, daß sämtliche Kraftlinien, die an dem Glühdraht angreifen, durch die Blendenöffnung ihren Lauf nehmen und im Blendenkanal oder auf der Blendenrückseite endigen. Offenbar wird die Erfüllung dieser ^; Forderung erleichtert, wenn man den Glühdraht mit einer metallenen Hilfselektrode umgibt. Das günstigste Verhältnis von Blenden- 1 öffnung, Abstand der Hilfselektrode von Glühdraht und Blende und Ausdehnung des Glüh- : drahtes ist durch Versuche bestimmbar. ■

Je feiner die Blendenöffnung und je aus- | gedehnter die Glühkathode gemacht wird, um i so schwieriger ist die Forderung zu erfüllen, ; die an der Glühkathode angreifenden Kraft- j > linien durch die Blendenöffnung auf die Blen- ; denrückseite zu führen. Man kann sich da- ' durch helfen, daß man den Glühdraht, wie in Abb. 3 dargestellt ist, in bekannter Weise mit einer engen metallenen Schutzröhre e umgibt und ihn im Innern dieser Schutzröhre anbringt. Offenbar kann man bei passender Tiefe der Schutzröhre die eben genannte Forderung immer erzielen und die erzeugten Elektronen durch die Blendenöffnung zwingen.

Umgibt man die Schutzröhre mit einer metallenen Hilfselektrode und le°rt man nun an Hilfselektrode und Schutzröhre veränderliche Spannungen gegen die Blende an, so ■ kann das Verhältnis der von der Heizspirale zu den von den Hilfselektroden ausgehenden Kraftlinien dadurch geändert werden. Man erreicht dadurch, daß man auf bequeme Weise den besien Wirkungsgrad bei einer gegebenen Röhre einstellen kann. Günstigste Abstände, Form und Abmessungen sämtlicher Elektroden und günstigste Spannungen zwischen ihnen sind durch Versuche festzustellen. Abb. 4 zeigt eine Braunsche Röhre der besprochenen Art.

Es ist natürlich, daß die Schwierigkeiten der Konzentration vermindert werden, wenn die glühende Fläche der Kathode von vornherein möglichst klein gehalten wird.

Die beschriebenen Elektronenanordnungen sind nicht nur dann wirksam, wenn sie in Kathodennähe gebracht werden, sondern wenn sie irgendwo in den Gang der Elektronenbahn eingefügt werden. Sinngemäß kann die Überlegung auch auf Elektronenröhren ohne Glühkathode übertragen werden.

Claims

Patentansprüche:

I.Glühkathoden-Oszillograph (Braunsche Röhre) mit Elektronenbrennpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkathode gegenüber als Beschleunigungselektrode eine durchbohrte, als scharfe oder abgerundete Spitze ausgeführte Elektrode angebracht wird.
2. Glühkathoden-Oszillograph mit Elek- go ironenbrennpunkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. wie bei Röntgenröhren bekannt, der Glühdraht noch von einer auf gleichem oder verschiedenem Potential gehaltenen metallenen Hilfselektrode umgeben wird.
3. Glühkathoden-Oszillograph mit Elektronenbrennpunkt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühdraht in der bei Röntgenröhren üblichen Weise mit einem Schutzrohre umgeben wird.
4. Glühkathoden-Oszillograph mit Elektronenbrennpunkt nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wie bei anderen Elektronenröhren bekannt, Schutzrohr, metallene Hilfselektrode und Glühkathode von außen her gleiche oder verschiedene Spannungen gegen die Beschieunigungselektrode erhalten, und daß der positive Pol alk-r Spannungen an der Beschleunigungselektrode liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.