DE469595C

DE469595C - Discharge vessel with two or more anodes

Info

Publication number: DE469595C
Application number: DEH76095D
Authority: DE
Original assignee: Dr Erich F Huth GmbH
Current assignee: Dr Erich F Huth GmbH
Priority date: 1919-02-07
Filing date: 1919-02-07
Publication date: 1928-12-17

Description

Entladungsgefäß mit zwei oder mehreren. Anoden Zur Beeinflussung des Entladungsvorgangs, besonders in Hochvakuumröhren, wurden bisher außer den Hilfselektroden (Steuergitter) noch weitere Hilfselektroden (Hilfsgitter) angewandt; welch letztere an ein konstantes positives Potential gelegt wurden. Hierdurch wurde das Spannungsgefälle in der Röhre beeinflußt, entweder in der Weise, daß durch eine nahe der Kathode angeordnete Hilfselektrode den Elektronen eine hinreichende Anfangsgeschwindigkeit erteilt wurde, oder daß durch eine Hilfselektrode zwischen Steuergitter und Anode das Gefälle zwischen Kathode und der Hilfselektrode, zwischen denen das Steuergitter liegt, möglichst konstant erhalten wurde.Discharge vessel with two or more. Anodes To influence the Discharge process, especially in high vacuum tubes, were previously except for the auxiliary electrodes (Control grid) still further auxiliary electrodes (auxiliary grid) applied; what the latter were applied to a constant positive potential. This created the voltage gradient Affected in the tube, either in such a way that by a near the cathode arranged auxiliary electrode gives the electrons a sufficient initial velocity issued, or that by an auxiliary electrode between the control grid and anode the slope between the cathode and the auxiliary electrode, between which the control grid is kept as constant as possible.

Durch beide Anordnungen wird bei Entladungsgefäßen der in Betracht ikommenden Art der Nachteil nicht beseitigt, daß außer den Schwankungen der Elektronenstromstärke, welche durch die Spannungsschwankungen an der Steuerelektrode veranlaßt werden, sich auch noch jene Stromschwankungen im äußeren Elektrodenstromkreis zwischen Kathode und Anode geltend machen, die dadurch hervorgerufen werden, daß beim Absinken der Stromstärke im Entladungsgefäß eine Erhöhung der Spannungsdifferenz zwischen Kathode und Anode eintritt, während beim Ansteigen der Stromstärke im En-tladungsgefäß die Elektrodenspannung sinkt. Diese Erscheinung beruht darauf, daß in den Elektrodenstromkreis außer der Stromquelle, welche die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden schafft, auch noch ein Verbrauchsapparat irgendwelcher Art geschaltet ist, so z. B. die Primärwicklung :eines Transformators, an den ein Telephon angeschlossen ist oder mit dem weitere Entladungsgefäße hintereinandergeschaltet sind. Diese Verbrauchsapparate in dem elektrischen Stromkreis weisen :einen bestimmten Widerstand auf, der ein Spannungsgefälle verursacht, dessen Größe mit dem durchfließenden Entladungsstrom schwankt.With both arrangements, the This kind of disadvantage does not eliminate the fact that apart from the fluctuations in the electron current strength, which are caused by the voltage fluctuations at the control electrode, there are also those current fluctuations in the external electrode circuit between the cathode and anode assert, which are caused by the fact that when the Current intensity in the discharge vessel increases the voltage difference between the cathode and anode occurs, while when the current strength increases in the discharge vessel, the Electrode voltage drops. This phenomenon is due to the fact that in the electrode circuit apart from the power source, which creates the potential difference between the electrodes, also a consumption apparatus of some kind is connected, so z. B. the primary winding : a transformer to which a telephone is connected or with which further Discharge vessels are connected in series. These consumables in the electrical circuit have: a certain resistance, which is a voltage gradient the size of which fluctuates with the discharge current flowing through it.

In Abb. z ist ein Entladungsgefäß mit einer Kathode r, einer Steuerelektrode z, ,einer Anode 3, einer Stromquelle 4. und einem solchen Verbrauchsapparat 5 im Elektrodenstromkreis schematisch dargestellt. Der Verbrauchsapparat 5 habe einen Widerstand w, die Spannung der Stromquelle q. betrage e Volt. Fließt durch das Entladungsgefäß in Abhängigkeit vom Zustand der Steuerelektrode 2 der maximale Strom ü und der minimale Strom i2, so wird die Anodenspannung im ersten Falle betragen: e-11 # w, im zweiten Falle: e-4 . w. Die Differenz wird im ersten Falle kleiner als im zweiten Falle, d. h. also, daß beim Auftreten des maximalen Stromes im Elektrodenkreis die Elektrodenspannung am kleinsten und beim Auftreten des kleinsten Stromes im Entladungsgefäß die Elektrodenspannung am größten ist. Während die Steuerelektrode also die Herabsetzung des Entladungsstromes herbeizuführen sucht, -wird gleichzeitig eine unvermeidliche Erhöhung der Elektrodenspannung auftreten und der Steuerelektrode entgegenwirken. Bezeichnet man die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Thermionenstrom unter Einfluß des veränderten Anodenpotentials mit i", die Thermionert-Schwankung unter dem Einfluß der Potentialänderung an den Steuerelektroden mit 1v, so stellt das Verhältnis von i" : ia den- Rückwirkungsfaktor der Röhre dar. je größer der Rückwirkungsfaktor ist, desto günstiger ist der Wirkungsgrad des Entladungsgefäßes.In Fig. Z, a discharge vessel with a cathode r, a control electrode z, an anode 3, a power source 4 and such a consumer device 5 in the electrode circuit is shown schematically. The consumer device 5 has a resistance w, the voltage of the power source q. be e volts. If the maximum current ü and the minimum current i2 flows through the discharge vessel depending on the state of the control electrode 2, the anode voltage will be in the first case: e-11 # w, in the second case: e-4 . The difference is smaller in the first case than in the second case, that is, when the maximum current occurs in the electrode circuit, the electrode voltage is lowest and when the smallest current occurs in the discharge vessel, the electrode voltage is highest. While the control electrode tries to reduce the discharge current, an unavoidable increase in the electrode voltage will occur at the same time and counteract the control electrode. If one denotes the difference between the largest and the smallest thermion current under the influence of the changed anode potential with i ", the Thermionert fluctuation under the influence of the change in potential at the control electrodes with 1v, then the ratio of i" : generally represents the reaction factor of the tube The greater the reaction factor, the more favorable the efficiency of the discharge vessel.

Die Erfindung gibt nun ein Mittel an die Hand, um insbesondere diesen Rückwirkungs,-faktor günstig zu gestalten. Sie besteht darin, daß in einem Entladungsgefäß mit zwei oder mehreren Anoden diese in demselben Primärelektronenstromkreise parallel zur gleichen Stromquelle geschaltet sind und durch verschiedene Bemessung ihrer Oberflächen, durch Anordnung in verschiedener Entfernung von der Kathode oder durch Anordnung verschieden großer Widerstände in den äußeren Anodenkreisen oder durch beliebige Kombination dieser Mittel verschiedene Aufnahme. fähigkeit für die ankommenden Elektronen, besitzen und somit in ihren Zweigstromkreise. verschieden starke Ströme fließen.The invention now provides a means to in particular this To design the feedback factor favorably. It consists in that in a discharge vessel with two or more anodes these in the same primary electron circuit in parallel are connected to the same power source and by differently rating their Surfaces, by arrangement at various distances from the cathode or by Arrangement of resistances of different sizes in the outer anode circles or through any combination of these means different reception. ability for the arriving Electrons, and thus in their branch circuits. currents of different strength flow.

Die Anordnung mehrerer Anoden in einem Entladungsgefäß ist zwar an sich -bekannt. Sie wurde aber bisher stets nur in der Weise getroffen, daß jede Anode elektrisch getre=-ten Elektronenströmen angehört, so z. B. für die Gleichrichtung von Wechselströmen, die die Anordnung zweier Anoden :erfordert, und bei Anordnungen, die die Erzeugung von Sekundärelektronen beabsichtigen.The arrangement of several anodes in a discharge vessel is on known. So far, however, it has only been hit in such a way that each Anode electrically getre = -ten electron streams, so z. B. for rectification of alternating currents, which requires the arrangement of two anodes:, and in the case of arrangements, that intend to generate secondary electrons.

Von den bekannten Vorschlägen, die eingangs angeführt wurden, unterscheidet sich die Erfindung in dem wesentlichen Punkt, daß sie nicht eine dauernd gleichbleibende, unveränderliche Beeinflussung des Potentialgefälles, und nur dieses Gefälles als solchen, herbeiführt, sondern daß 'die Anoden, die demselben Elektronenstrom angehören, an der Stromführung selbst wesentlich beteiligt sind. Ferner hat man in Entladungsgefäßen zwei Anoden angeordnet, um die auf die Kathode einwirkenden elektrischen Kräfte auszugleilchen. Etwaige hierbei unbeabsichtigt auftretende Ungleichheiten in der Fläche oder Entfernung der Anoden,;die eine verschieden 1ufnahmefähigkeit der Anoden bewirken würden, berühren nicht die Erfindung. Bei diesen Anordnungen würde eine Ungleichheit der Anoden gerade das Gegenteil der beabsichtigten Wirkung, nämlich des Ausgleichs der elektrostatischen Kräfte, bewirken.It differs from the known proposals mentioned at the beginning the invention is in the essential point that it is not a permanently constant, unchangeable influencing of the potential gradient, and only this gradient as such, but that 'the anodes, which belong to the same electron stream, are significantly involved in the current management itself. Furthermore, one has in discharge vessels two anodes arranged around the electrical forces acting on the cathode to compensate. Any unintentional inequalities in the Area or distance of the anodes, the different capacities of the anodes do not affect the invention. With these arrangements a Inequality of the anodes just the opposite of the intended effect, namely the balancing of the electrostatic forces.

Die Abb. 2 bis q. zeigen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema.Fig. 2 to q. show some embodiments of the invention in the scheme.

In Abb, z ist i eine Glühkathode, z eine Steuerelektrode, 3,eine Anode, q. .eine Strom,-quelle im Stromkreis der Elektroden, 5 ein Verbrauchsapparat. Gemäß der Erfindung ist eine weitere Anode 6 im Entladungsgefäß vor= gesehen, die über reinen geeigneten Wider= stand 7 an die Stromquelle q. ,angeschlossen ist. Die Anordnung wirkt in der Weise, daß der von der Kathode ausgesandte Elektronenstrom in beide Anoden reintreten kann. Durch geeignete Einstellung des Widerstands 7 gegenüber dem Widerstand 5 kann erreicht werden, daß die Spannungsdifferenz zwischen Kathode i und Anode 6 beim maximalen Strom geringer ist als zwischen der Kathode und -der Anode 3. Infolgedessen wird das Potential der Anode 3 durchgreifen, und es wird der letzteren ein bestimmter Hauptteil des Elektronenstroms zufließen. Sinkt nun der Elektronenstrom auf sein Minimum ab, so wird auch der Strom durch die Anode 6 geringer. Infolgedessen verringert sich auch der Spannungsabfall im Widerstand 7, und zwar im größeren Maße, als an der Anode 3 der Fall ist, und es tritt eine Spannungserhöhung an der Anode 6 rein, welche das Durchgreifen des Potentials der Anode 3 herabsetzt und daher einen Zufluß von Elektronen zu dieser Anode infolge Erhöhung ihres Potentials durch Absinken des Stromes im Verbrauchsapparat verhindert. Es wird dann die Anode 3 nur von so viel Elek tronen getroffen werden, als wenn ihr. Potential konstant geblieben wäre. Es kann auch -die Zahl dieser Elektronen weiter herabgesetzt werden, so daß der _ Wirkungsgrad der Anlage wesentlich verbessert wird. Hierdurch kann erreicht werden, daß der früher erwähnte Differenzstrom 1a weitgehend in der Anode 6 aufgenommen wird und nicht der Anode 3 zufließt. Es ist damit ein Mittel an die Hand gegeben, die Strom-Schwankungen im Kreise der Anode 3 unter möglichster Ausschaltung der Rückwirkung des erhöhten Anodenpotentials den Schwankungen der Steuerelektrode anzupassen.In Fig, z i is a hot cathode, z a control electrode, 3, an anode, q. .a current source in the circuit of the electrodes, 5 a consuming device. According to the invention is a further anode 6 in the discharge vessel before = seen that over pure suitable resistance = 7 to the power source q. ,connected. The order acts in such a way that the electron current emitted from the cathode enters both Can enter anodes. By suitable adjustment of the resistor 7 opposite the resistor 5 can be achieved that the voltage difference between cathode i and anode 6 is less at the maximum current than between the cathode and the Anode 3. As a result, the potential of the anode 3 will reach through and it will a certain main part of the electron flow flows to the latter. Sinking now If the electron current falls to its minimum, so too will the current through the anode 6 lower. As a result, the voltage drop across the resistor is also reduced 7, to a greater extent than is the case at the anode 3, and a Increase in voltage at the anode 6, which means that the potential of the Reduced anode 3 and therefore an influx of electrons to this anode as a result Increasing their potential is prevented by lowering the current in the consuming device. The anode 3 will then only be hit by as many electrons as when your. Potential would have remained constant. It can also - the number of these electrons be further reduced, so that the _ efficiency of the system is significantly improved will. In this way it can be achieved that the previously mentioned differential current 1a is largely received in the anode 6 and does not flow to the anode 3. It is with it a means is given to the hand of the current fluctuations in the circle of the anode 3 with the possible elimination of the retroactive effect of the increased anode potential den Adjust fluctuations of the control electrode.

Es wird demnach wesentlich auf die Verhältnisse der Widerstände 5 und 7 ankommen. Daneben kann aber auch die relative Lagerung der Anoden, die Größe der Oberflächen derselben usw. von Einfluß sein. Die Anode 6 kann an .einen geeigneten Punkt der Stromquelle q. oder unter ..Umständen des Verbrauchsapparats. 5 angeschaltet und hierbei wiederum der Widerstand 7 entsprechend abgeglichen werden. Es kann dies ein Ohmscher Widerstand, auch ein induktiver Widerstand oder eine Kombination von beiden sein. Ebenso kann die Zahl der Anoden und deren. untereinander verschiedene äußere Schaltung usw. den jeweiligen Anforderungen an das Entladungsgefäß angepaßt werden.It is therefore essential to the ratios of the resistors 5 and 7 arrive. In addition, however, the relative storage of the anodes, the size the surfaces of the same etc. can be of influence. The anode 6 can be connected to a suitable Point of power source q. or under ..conditions of the consuming apparatus. 5 switched on and here again the resistor 7 is adjusted accordingly. It can do this an ohmic resistor, also an inductive resistor or a combination of be both. Likewise, the number of anodes and their. different from each other external circuit etc. adapted to the respective requirements of the discharge vessel will.

Es ist auch möglich, jeden Teilstromkreis der beiden Anoden für sich auszunutzen, indem etwa entsprechend Abb.3 in beide Teilstromkreise ungleiche Widerstände 5, 7 gelegt werden oder die Induktivität der Widerstände verschieden groß gestaltet wird. Es ist dann möglich, beide Ströme weiter auszunutzen und auf andere Stromkreise wirken zu lassen.It is also possible to separate each sub-circuit of the two anodes take advantage of by approximately in accordance with Fig. 3 in both sub-circuits unequal resistances 5, 7 are placed or the inductance of the resistors is different is made large. It is then possible to continue to use both streams and on to allow other circuits to act.

Abb. 4. zeigt eine solche Anordnung, bei der 5 eine Kombination von Widerstand und Kapazität, 7 ein induktiver Widerstand ist und außerdem die beiden Teilstromkreise der beiden Anoden durch einen beispielsweise regelbaren Kondensator 8 verbunden sind. Durch Resonanz kann hierbei die Wirkung erheblich gesteigert werden. Man kann ferner beispielsweise die Widerstandselemente in den Zuführungen der beiden Anoden auf verschiedene Frequenzen abstimmen und für getrennte Wirkungen verwenden.Fig. 4. shows such an arrangement, where 5 is a combination of Resistance and capacitance, 7 is an inductive resistance and also the two Partial circuits of the two anodes through a capacitor that can be regulated, for example 8 are connected. The effect can be increased considerably through resonance. You can also, for example, the resistance elements in the feeds of the two Tune anodes to different frequencies and use them for separate effects.

Abb.5 zeigt- sine beispielsweise Ausführung für zwei Anoden. Diese Anoden 3 und 6 sind spiralförmig gewunden und ineinandergelegt. Ebenso können die Anoden aus zickzackförmigen, ebenfalls ineinandergelegten Drähten bestehen, die gegebenenfalls verschiadenen Durchmesser oder verschiedene Länge besitzen.Fig.5 shows an example of a design for two anodes. These Anodes 3 and 6 are spirally wound and nested. Likewise, the Anodes consist of zigzag-shaped, also nested wires that possibly have different diameters or different lengths.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Discharge vessel with two or more anodes for electrical oscillations, characterized in that the anodes are in the same Primary electron circuit are connected in parallel to the same power source and by differently dimensioning their surfaces, by arranging them in different Distance from the cathode or by arranging resistors of different sizes in the outer anode circles or any combination of these means Have the ability to absorb the incoming electrons and thus in their branch circuits currents of different strengths also flow. a. Circuit of a discharge vessel according to Claim i, characterized in that the branch circuits of the anodes are connected to one another or one or more oscillation circuits or tuning means are coupled. 3. Circuit of a discharge vessel according to claims i and z, characterized in that that the branch circuits of the anodes are coupled to separate consumption devices or affect separate circuits. q .. switching of a discharge vessel according to claims i to 3, characterized in that resistors in the outer branch circuits the anodes are so measured and connected that in an anode (6) at maximum, electron current flowing in the discharge vessel has a lower number of electrons occurs than with minimal electron flow.