DE534973C - Elektronenroehre mit einer in der Laengssymmetrieachse des die Anode bildenden prismatischen Hohlkoerpers verlaufenden langgestreckten Kathode und magnetisch gesteuertemElektronenstrom - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
3. OKTOBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 534973 KLASSE 21 g GRUPPE

gesteuertem Elektronenstrom

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Oktober 1924 ab

Elektronenröhren, bei denen der Anodenstrom mit Hilfe eines magnetischen Feldes gesteuert wird (Magnetron), haben die Eigenschaft, daß bei konstantem Magnetisierungsstrom der Anodenstrom von einer bestimmten Anodenspannung an plötzlich sehr steil ansteigt. Das magnetische Feld lenkt bei einem Magnetstrom bekanntlich die aus der Glühkathode radial ringsum austretenden Elektronen in kreisförmige Bahnen ab. Von einer bestimmten Stärke des Magnetisierungsfeldes ab ist die Ablenkung so stark, daß nur sehr wenige Elektronen zur Anode gelangen. Dementsprechend sinkt dann der Anodenstrom sehr rasch auf Null. Andererseits wächst aus denselben Gründen bei konstantem Magnetisierungsstrom der Anodenstrom mit steigender Anodenspannung von einer bestimmten· Stelle an von Null auf fast die ganze Größe des Sättigungsstromes an.

Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung an magnetisch gesteuerten Elektronenröhren mit zylindrischer Anode und in der Zylinderachse liegender langgestreckter Kathode, die es gestattet, die Charakteristik der Röhre in gewünschter Weise flach zu halten. Erfindungsgemäß besitzt der Anodenzylinder im Querschnitt etwa die Form einer Ellipse oder eines Rechteckes oder eines Rhombusses, so daß in einem Querschnitt die einzelnen Teile der die Kathode umgebenden Anode von der Kathode verschiedenen Abstand haben. Das hat zur Folge, daß von einer bestimmten Anodenspannung an, bei der die Ablenkung der Elektronen durch das magnetische Feld noch verhältnismäßig groß ist, die Elektronen bereits zu denjenigen Teilen der Anode gelangen können, die von der Kathode den geringsten Abstand haben, während sie zu den entfernter liegenden Teilen der Anode infolge der Ablenkung nicht mehr gelangen. Mit steigender Anodenspannung und demgemäß geringer werdender Ablenkung der Elektronen gelangen diese dann auch allmählich zu den entfernter Hegenden Teilen der Anode. Abb. 1 zeigt den Verlauf des Anodenstromes in Funktion der Anodenspannung (Charakteristik der Röhre) bei einem nach der Erfindung ausgebildeten Magnetron. Bis zu dem Punkte A ist die Ablenkung durch das magnetische Feld so groß, daß ein Anodenstrom sich nicht ausbilden kann. Von A bis B steigt dann der Anodenstrom in flacher Kurve bis zu einem Sättigungswerte an. Die Form der die Kathode umgebenden Anode kann dabei derart ausgebildet werden, daß, wie dies auch in Abb. 1 der Fall

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Werner Espe in Berlin-Charlottenburg:

ist, die Charakteristik vom Nullstrom bis zum Sättigungsstrom linear verläuft. Ebenso kann durch passende Bemessung der Anode die Steilheit der Charakteristik auf einen beliebigen Wert eingestellt werden.

In den Abb. 2 bis 4 sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die sich insbesondere für die Erreichung einer linearen Abhängigkeit zwischen dem Anodenstrom und der Anodenspannung als zweckmäßig erwiesen haben. In Abb. 2 ist 1 die Glühkathode in Form eines gespannten Drahtes. Sie erstreckt sich normal zur Richtung der Zeichenebene. Rings um die Glühkathode befindet sich die Anode 2 in Form einer Röhre. Der Querschnitt der Röhre ist als Ellipse gewählt. 3 ist das Glasgefäß der Elektronenröhre, das von der Magnetspule 4 zur Erzeugung des Feldes umschlossen wird. Die Ausbildung der Anode in Form eines Rohres von ellipsenförmigem Querschnitt hat zur Folge, daß die Elektronen, wie bereits erwähnt, zuerst nur zu den benachbarten Teilen der Anode gelangen können und dann mit steigernder Anodenspannung auch zu den entfernter liegenden Teilen kommen. Dementsprechend ergibt sich eine Charakteristik, wie sie etwa in Abb. 1 dargestellt ist. Der lineare Verlauf der Charakteristik kann dabei durch passende Wahl des großen und kleinen Durchmessers der Ellipse erreicht werden. Ebenso läßt sich die Steilheit der Charakteristik durch die Größe und die Form der Ellipse auf einen gewünschten Wert einstellen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 besitzt die röhrenförmige Anode 2 einen rechteckigen Querschnitt. Die Ecken des Rechteckes können mehr oder weniger abgerundet sein. In der Mitte des Rechteckes befindet sich wieder die Kathode 1. Es ist nicht notwendig, das Rechteck geschlossen zu halten.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 besitzt das Anodenrohr einen rhombusartigen Querschnitt. In der Mitte des Rhombus ist wieder die Glühkathode 1.

Das nach der Erfindung ausgebildete Magnetron kann für die verschiedensten Zwecke verwendet werden, wo eine flache Charakteristik gerade erwünscht ist. Besonders zweckmäßig ist ihre Verwendung als Vorschaltwiderstand zur Messung von hohen Spannungen oder auch als Vorschaltwiderstand bei Instrumenten für die Aufnahme von oszülographischen Kurven. Die Elektronenröhren haben bekanntlich die Eigenschaft, daß sie vollständig induktionsfrei und nahezu kapazitätsfrei sind, so daß sie sich für diesen Zweck besonders gut eignen. Die Anordnung bei der Messung von hohen Spannungen mittels eines Magnetrons ist dabei derart, daß die Anode des Magnetrons an die hohe Spannung gelegt wird, während die Kathode geerdet ist. Zwischen der Kathode und der Erde ist noch als Meßinstrument ein Amperemeter eingeschaltet. Der das Amperemeter durchfließende Anodenstrom gibt dann, wie aus Abb. ι hervorgeht, bei einem bestimmten Magnetisierungsstrom der Röhre ein Maß für die Höhe der an der Elektronenröhre herrschenden Spannung. Die flache Charakteristik des Magnetrons ermöglicht dabei eine genaue Messung der Spannung in weiten Grenzen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronenröhre mit einer in der Längssymmetrieachse des die Anode bildenden prismatischen Hohlkörpers verlaufenden langgestreckten Kathode und magnetisch gesteuertem Elektronenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenkörper im Querschnitt die Form einer Ellipse oder eines Rechtecks oder eines Rhombusses hat,

2. Elektronenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der die Kathode umgebenden Anode derart ausgebildet ist, daß die Charakteristik der Röhre vom Nullstrom bis zum Sättigungsstrom linear verläuft.

3. Anordnung mit Elektronenröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenröhren in einem elektrischen Stromkreise als Widerstand verwendet _go Werden (insbesondere als Vorschaltwiderstand bei Instrumenten für die Messung oder für die Kurvenaufnahme von elektrischen Spannungen).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen