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Elektrisches Entladungsgefäß, bei dem die Steuerelektrode außerhalb
der Strecke Glühkathode-Anode liegt Die Erfindung betrifft ein elektrisches Entladungsgefäß
zur Umformung und Verstärkung elektrischer Ströme, insbesondere elektrischer Wechselströme,
bis zu den höchsten Frequenzen. Insbesondere kann das Entladungsgefäß in Empfangs-
und Schwingungserzeugerschaltung verwendet werden.
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Die Erfindung beruht auf folgenden Erwägungen: Wird in einem Entladungsgefäß
ein Glühfaden r (Schema der Abb. z im Schnitt durch ein Entladungsgefäß) gegenüber
einer kalten AnodeT2 angeordnet und in bekannter Weise auf der anderen Seite des
Glühfadens eine Steuerelektrode 3 angebracht, welche Plattenform besitzen mag, so
wird ein verhältnismäßig großer Strom vom Glühfaden z zur plattenförmigen Steuerelektrode
3 fließen, dessen Ursache die verhältnismäßig große Fläche und notwendige Nähe der
Steuerelektrode zum Glühfaden z ist. Wenn man nun die Oberfläche der Steuerelektrode
3 verringert, indem man sie mit Schlitzen versieht (Abb. 2), also rost-oder gitterartig
ausbildet, so wird die Aufnahmefähigkeit der Steuerelektrode für den Elektronenstrom
verringert. Durch die Verkleinerung der Oberfläche der Steuerelektrode wird wohl
der Gitterstrom herabgesetzt, jedoch der andere Nachteil hervorgerufen, daß die
Steuerwirkung (Feldwirkung) der Steuerelektrode herabgesetzt wird, wenn man, wie
bisher, den Umfang von Anode und Steuerelektrode bei Ausbildung als Platten höchstens
einander gleich wählt. Die wirksame Oberfläche der Steuerelektrode hinsichtlich
dieser Feldwirkung muß aber wiederum hergestellt werden, und dies geschieht dadurch,
daß man den Umfang der Steuerelektrode vergrößert. Erfindungsgemäß ragt die Projektion
der in bekannter Weise mit Aussparungen ver= sehenen, z. B. Bitter- oder rostförmig
ausgebildeten Steuerelektrode auf die Ebene, in der die Anode liegt, zum mindesten
seitlich der Längsachse der Glühkathode über die Anodenfläche hinaus.
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Man gelangt hierdurch zu einer Ausführungsform gemäß Abb. 3, bei der
die Steuerelektrode 3 in zwei elektrisch verbundene Plätten 3°', 3b zerlegt ist,
die mit ihrer Kante dem Glühfaden gegenüberliegen und demnach die geringste Stromaufnahmefläche
darbieten, während sie gegenüber der Anode eine große Fläche besitzen. Insbesondere
ist die Summe der Flächen der Platten 3a, 3b, welche der Anode 2 gegenüberliegen,
einschließlich der Fläche des Schlitzes zwischen!den Kanten q:, 5 größer als die
Fläche der Anode 2. Zeichnet man also in Abb. q: eine beispielsweise rechteckige
Anode 2, in der Pfeilrichtung der Abb. 3 gesehen, ein und darunter in gleicher Ansicht
die Flächen der Steuerplatten 3", 3b, so wird die Fläche der Anode 2 kleiner
sein als die Summe der Flächen der
Platten 3#x, 3b plus der schraffierten
Zwischenfläche, gebildet durch den Schlitz zwischen den beiden Platten 3a, 3b.
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Natürlich ist es auch nicht nötig, die Platten 32, 3b in einer Ebene
mit dem Glühfaden i anzuordnen, sondern man kann auch diese Steuerplatten im Schema
der Abb. 3 etwas nach rechts, also hinter den Glühfaden verschieben.
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Man sieht also hieraus, daß gemäß der Erfindung einerseits eine Verringerung
der zur Stromaufnahme dienenden Flächenteile der Steuerelektrode gegenüber der Kathode
stattfindet, anderseits aber trotzdem eine ausreichend große Fläche gegenüber der
Anode vorhanden ist, um eine gute Steuerwirkung zu erzielen.
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Insbesondere ist es hierbei möglich, die beste Güte der Röhre einzustellen.
Die Güte G ist bestimmt durch das Verhältnis der Steilheit der Charakteristik der
Röhre S zu dem Durchgriff D. Variiert man bei konstanter Lage der Steuerelektrode
gegenüber dem Glühfaden den Abstand der .Anode vom Glühfaden, so erhält man bei
einem bestimmten Abstand der Anode vom Glühfaden ein Optimum der Güte der Röhre,
d. h. also, daß das Verhältnis S : D am größten wird, wie das Diagramm der Abb.
5 zeigt, indem als Abszisse der veränderliche Abstand der Anode vom Glühfaden a
und als Ordinate die Güte S : D eingetragen ist; das Optimum befindet sich dann
bei ina.
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Bei Schwingungserzeugerröhren kommt es oft darauf an, ohne in erster
Linie auf die Steilheit Rücksicht zu nehmen, den Druchgriff möglichst gering zu
gestalten. Man wird dann den Anodenabstand so variieren, daß man ein Minimum des
Durchgriffs m i erhält, wie aus dem Diagramm der Abb. 6 ersichtlich ist,
in welchem der veränderliche Anodenabstand a als Abszisse und der Durchgriff D als
Ordinate eingetragen ist.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die
Montage bedeutend erleichtert wird, indem man insbesondere eine Glühkathode mit
Oxydschicht durch den Zwischenraum zwischen den Teilen der Steuerelektrode oder
die Schlitze in dieser leicht hindurchziehen kann, ohne daß der Faden die Steuerelektrode
berührt und hierbei die Oxyd schicht abbröckelt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß
die Leistung der Röhre auch bei Ausbildung zeit einer einzigen Anode gleich hoch
ist wie bei Anordnungen mit zwei Anoden und zwei Steuerelektroden gegenüber einer
gemeinsamen Glühkathode. Der Steuerstrom (Gitterstrom) ist außerordentlich herabgesetzt.
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Überraschenderweise kann man auch eine positive Vorspannung (beispielsweise
2 bis 3 Volt bei einer Anodenspannung von q.o bis 50 Volt) anwenden, ohne
daß hierbei etwa nur reine Detektorwirkung erzielt würde; dies beruht darauf, daß
durch die Ausbildung gemäß der Erfindung der Gitterstrom (Elektronenstrom von der
Glühkathode zur Steuerelektrode) derart herabgesetzt wird, daß er erst bei einer
positiven Vorspannung im Gitterkreis von einigen Volt wiederum merkbar wird; natürlich
ist hierbei Voraussetzung, daß hierbei unterhalb des Sättigungsknicks der Charakteristik
gearbeitet wird.