DE591464C

DE591464C - Entladungsroehre mit Steuerelektrode und lichtempfindlicher Elektrode

Info

Publication number: DE591464C
Application number: DEA55219D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-08-31
Filing date: 1928-09-01
Publication date: 1934-01-22
Also published as: GB296411A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Entladungsgefäße 'und im besonderen auf eine Anordnung zur Steuerung von Dreielektrodenröhren mittels Lichtstrahlen. Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Dreiclektrodenröhre, bei der kein Einführungsdraht von dem Steuerorgan der Röhre durch die Glaswand der Röhre führt.

Die besonderen Merkmale der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung näher auseinandergesetzt werden.

, Abb. ι zeigt die Ansicht einer Dreielektrodenröhre gemäß der Erfindung mit einem teilweisen Einblick in das Innere der Röhre.

Abb. 2 zeigt schematisch eine Anwendung der Entladungsröhre der Abb. 1, während

Abb. 3 und 4 abgeänderte Ausführungsformen der Röhre nach Abb. 1 darstellen.
In der Zeichnung bedeutet 10 ein evakuiertes Gefäß mit dem üblichen einspringenden Sockel 11 und einem Glasfuß 12, durch den die Zuführungsdrähte 13, 14, 15, 16 hinausragen. Die Drähte 14 und 15 sind mit der Hcizclektrode 17 verbunden, während der Draht 16 mit einer gitterförmigen Elektrode 18 in Verbindung steht, die im vorliegenden Fall die Anode darstellt. Der kappenförmige Teil 19, der das Steuerorgan der Entladungsröhre bildet, wird von zwei Elektroden 20 und 21 gehalten, die mit einer lichtempfindlichen zylindrischen Elektrode 22 zusammenwirken. Die Elektrode 22 ist mit dem Zufuhrüngsdra'ht 13 verbunden. Die Elektroden 20 und 21 werden durch ein Paar Isolierkügelchen 23 und 24 aus wärmebeständigem Material, wie Quarz oder Tonerde oder einer anderen geeigneten Substanz von hohem Isolations vermögen, getragen. Die Isolierkügelchen sitzen an kurzen Drahtstücken 25 und 26, die in den Glasfuß 12 eingeschmolzen sind.

Einen lichtempfindlichen Überzug auf der Elektrode 22 und ebenso auf den anderen Elektroden erhält man durch Verdampfen einer geringen Menge von Cäsium oder ernes anderen Alkalimetalls in dem ■ Gefäß ι ο oder durch geeignete Behandlung der Oberfläche der Elektrode 22.

Infolge der angegebenen Anordnung der Elektroden wird das Potential der kappenförmigen Elektrode 19 durch die Elektroden 20 und 21, die von der Außenwand des Gefäßes 10 vollständig isoliert sind, gesteuert, wobei kein Leitungsdraht der Steuerelektrode 19 aus dem Glasgefäß herausragt. Auf diese

Weise werden eine elektrische Ableitung oder

, Kriechströme längs der Außenfläche des Glasfußes oder des Röhrensockels 11 vermieden. Obwohl Kügelchen aus Quarz oder Tonerde, wie bei 23 und 24 angegeben, unter gewöhnlichen Vakuumverhältnissen eine ausgezeichnete elektrische Isolation ge\vährleisten, kann es angezeigt erscheinen, falls ein Überschuß von freiem Cäsium in der Röhre benutzt wird, die Kügelchen mit Spulen 27 und 28 zu umgeben, die in den Heizstromkreis geschaltet sind, wie in Abb. 3 angegeben ist. Die in diesen Spulen erzeugte Stromwärme erhitzt die Kügelchen genügend, um ein Niederschlagen von Cäsium auf den Kügelchen zu verhindern. Gegebenenfalls können auch becherförmige Schutzschirme 28' über die Isolierkügelchen geschoben werden, wie in Abb. 1 angegeben.

co In der Anordnung der Abb. 4 enthält der obere Teil 29 des Entladungsgefäßes die lichtempfindliche Zelle, die von der unteren Drcielektrodenröhre'3o durch eine Glasscheibenwand getrennt ist. In dieser Abbildung ist die Steuerelektrode der Dreielektrodenröhre das übliche Gitter 18'. Dies Gitter ist mit . der Kathode 32 der lichtempfindlichen Zelle 29 durch die Drähte 33 und 34 verbunden, während die Anode 19' der Röhre mit der Elektrode35 in Verbindung steht. Die Wirkungsweise dieser Form der Entladungsröhre ist ähnlich der in Abb. 1 und 3 angegebenen. Die Trennung des Gefäßes in zwei Teile gestattet, das lichtempfindliche Material lediglieh auf den Teilen der lichtempfindlichen bzw. photoelektrischen Zelle anzubringen. Der Heizfaden des Verstärkers kann deshalb beliebig gewählt werden, z. B. als thorierter Wolframdraht, ohne eine zu große photoelektrische Einwirkung des von ihm ausgehenden Lichtes auf das Gitter befürchten, zu müssen.

Eine Anwendungsmöglichkeit der Röhre nach Abb. 1 ist in Abb. 2 angegeben. Diese Abbildung zeigt das Schaltungsschema eines automatischen Temperaturreglers für einen elektrischen Ofen mit Hilfe des von dem Ofen ausgestrahlten Lichtes. Der Heizfaden 17 der Rohre wird durch eine geeignete Energiequelle 36 über die Vorschaltlampe 37, die die Temperatur des Glühfadens im wesentlichen konstant hält, gespeist. Die Lichtstrahlen von dem zu regulierenden Ofen werden durch die Öffnung 38 auf die licht empfindliche, zylindrische Elektrode 22 gerichtet und bewirken, daß diese Elektrode an die Drähte oder Elektroden 20 und 21, die mit der plattenförmigen bzw. Steuerelektrode 19 verbunden sind, Elektronen abgibt. Diese haben das Bestreben, die Platte 19 weniger positiv zu machen. Gleichzeitig fällt nun Licht von dem Heizfaden 17 auf das mit Cäsium überzogene Steuerorgan 19, setzt damit Elektronen in Freiheit und macht es dadurch positiver, so daß sich normalerweise ein Gleichgewicht einstellt zwischen dem photoelektrischen Effekt, der durch das Licht des Heizfadens 17 und durch das auf die Elektrode 22 gerichtete Licht hervorgerufen wird. Ist das Licht des Ofens schwach, so wird die Steuerelektrode 19 positiv, und es fließt im Anoden- oder Ausgangskreis der Entladungsröhre ein Strom. Im Ausgangskreis dieser . Röhre liegt nun ein Widerstand 39. Der Spannungsabfall an diesem Widerstand wird zur Steuerung des Gitters 40 einer zweiten Entladungsröhre benutzt. Wenn der volle Ausgangsstrom der Entladungsröhre ι ο fließt, ist das dem Gitter 40 zugeführte Potential so negativ, daß die Röhre 41 nicht arbeitet; es fließt unter diesen Umständen im Ausgangskreis dieser Röhre kein Strom, und das Relais 42 im Ausgangskreis der Röhre 41 wird nicht erregt. Wenn die Temperatur des zu regulierenden Ofens etwas steigt, so daß das von ihm ausgehende Licht eine bestimmte Stärke überschreitet, wird die Steuerelektrode 19 negativ, unterbricht dadurch den Anodenstrom, bringt infolgedessen das Gitter 40 der Röhre 41 auf das Potential der Kathode und bewirkt damit, daß im Ausgangskreis der Röhre 41 ein Strom fließt, der das Relais 42 erregt, das seinerseits den Widerstand des Ofens einstellt.

In der Anordnung der Abb. 4 erhält das Gitter, wenn der Heizfaden zum Glühen gebracht ist, Elektronen und wird dadurch negativ, während die mit dem Gitter verbundene zylindrische Elektrode unter dem Einflüsse des auffallenden Lichtes Elektronen abgibt, wodurch das Gitter positiv wird. Infolgedessen stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der Wirkung des von dem Heizfaden ausgehenden Lichts und des auf die lichtempfindliche Zelle gerichteten Lichts ein.

Die Wirkungsweise der Anordnung dieser Abbildung ist also ähnlich der, die bei der Röhre der Abb. 1 und 3 eintritt, jedoch erfordert die Anordnung der Abb. 4 einen Zuführungsdraht weniger als die Anordnung der no Abb. ι und 3 und macht die Verwendung von Tonerde- oder Quarzisolierkügelchen überflüssig.

Claims

Patentansprüche:

i. Entladungsröhre mit Steuerelektrode und lichtempfindlicher Elektrode mit Gegenelektrode zur Umwandlung von Lichtenergie in verstärkte elektrische Energie, bei der die Steuerelektrode mit der lichtempfindlichen Elektrode oder der Gegenelektrode verbunden ist, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die Steuerelektrode in der Röhre von der Außenwand isoliert an-. gebracht ist derart, daß kein mit der Steuerelektrode leitend verbundener Teil die Röhrenwand durchdringt.
2. Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die lichtempfindliche Elektrode (22) bzw. deren Gegenelektrode (20, 21) tragende Steuerelektrode (19) unter Zwischenschaltung hochwertiger Isolationsstückc (23, 24) auf dem Glasfuß der Röhre befestigt ist.
3. Entladungsröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung von Isolationsfehlern die Isolierstücke (23, 24) durch geeignete Mittel, z. B. becherförmige Schutzschirme (28'), oder vorzugsweise im Ilcizstromkreis liegende Heizwicklungen (27, 28) gegen das Ansetzen eines leitenden Niederschlages geschützt sind.
4. Entladungsröhre nach Anspruch 1, bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Elektrode (32) und ihre Gegenelektrode (35) in einem gegen die übrigen Elektroden, vorzugsweise durch eine isolierende Scheidewand (31), abgetrennten Teile der Röhre untergebracht sind,.
5. Entladungsröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Elektrode (32) so ausgebildet ist, daß sie durch das von der Glühkathode (17) ausgehende Licht getroffen wird.
6. Entladungsröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (19) ebenfalls mit lichtempfindlichem Metall bedeckt und so ausgebildet ist, daß sie von dem von der Glühkathode (17) ausgehenden Licht getroffen wird, dagegen die lichtempfindliche Elektrode (22) gegen das Licht der Kathode abschirmt. .
7. Entladungsröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (19) als eine die Glühkathode (17) und die gitterförmige Anode (18) umgebende Kappe ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen