DE634237C - Entladungsgefaess fuer die Zwecke der Gleichrichtung, Verstaerkung und Erzeugung vonSchwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entladungsröhre zur Gleichrichtung, Verstärkung und Erzeugung elektrischer Schwingungen, bei welcher die Steuerung der Entladung mittels elektrostatisch wirkender Außenelektrode erfolgt.

Es sind bereits Elektronenröhren mit einer elektrostatisch steuernden Außenelektrode bekanntgeworden, welche nur eine einzige Entladungsstrecke und bloß eine Außenelektrode enthalten. Um eine wirksame Steuerung zu erzielen, ist es erforderlich, die Kapazität zwischen der Außenelektrode und der Kathodenoberfläche wesentlich größer als die Kapazität zwischen Anode und Kathode zu machen. Zu diesem Zwecke wurde bereits vorgeschlagen, den Abstand der Kathode von jenem Teil der Gefäßwand, auf dem die Steuerelektrode aufliegt, kleiner zu machen als den Abstand von der Anode. Diese Wirkung kann durch entsprechende Formgebung des Entladungsgefäßes und durch Verwendung einer Kathode mit großer Oberfläche unterstützt werden, indem gemäß einem älteren Vorschlag die Kathode in der Nähe einer Wandstelle, deren Krümmungshalbmesser klein ist, angeordnet wird.

Die Erfindung besteht darin, daß mehrere voneinander unabhängige Elektronenentladungsstrecken zwischen innerhalb der isolierenden Gefäßwand angeordneten Elektroden vorgesehen sind, deren jeder eine besondere Außensteuerelektrode zugeordnet ist, und daß die Kapazität zwischen jeder Außenelektrode und der zugehörigen, elektronenemittierenden Kathode dadurch wesentlich größer als die Kapazität zwischen der Kathode und der Anode ist, daß die Kathode sich näher der Gefäßwand als der ihr zugeordneten Anode befindet. Gegenüber den bekannten Außensteuerröhren sind die aus der Erfindung hervorgegangenen Ausführungsformen durch das gemeinsame Merkmal ausgezeichnet, daß mehrere Kathodenflächen, welche entweder miteinander verbunden oder auch getrennt sein können, in dem gleichen Vakuumgefäß untergebracht sind. Durch diese Maßnahmen wird einerseits eine Erhöhung der Leistungen solcher Außensteuerröhren und andererseits eine vielseitige Verwendbarkeit derselben ermöglicht.

Ein Beispiel einer Verstärkerröhre gemäß der Erfindung ist in Abb. 1 dargestellt. Innerhalb des Vakuumgefäßes E befindet sich eine Anode A, die als geschlossener Zylinder ausgebildet ist; ringsherum um diese Anode sind in der Nähe der Glaswand vier elektronenemittierende Kathodenteile /C₁, K%> Ks und /C₄ angeordnet. Diese Kathodenteile können zweckmäßigerweise Glühfäden sein. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die einzelnen Teile /<_x, K& K3 und /<₄ innerhalb des

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Günther lobst, Dr. Johann Richter und Dr. Waldemar Wehnert in Berlin.

Gefäßes miteinander verbunden, und zwar sowohl oberhalb als auch unterhalb, des Anodenzylinders, so daß sie parallel geschaltet sind, und demgemäß in das Gefäß nur drei Zuführungs'drähte führen, H₁ und H₂, durch die der Heizstrom den einzelnen Kathoden^ teilen zugeführt wird, und A der Anoden^ anschluß. Bei der in der Zeichnung angegebenen Verbindung der einzelnen Kathodenteile handelt, es sich gewissermaßen um eine Zweielektrodenröhre, bei der die Kathodenoberfläche vergrößert ist, indem vier Elemente, welche die Elektronenemission liefern, zueinander parallel geschaltet sind. Die eine gemeinsame Zuführung verläuft dabei innerhalb des Anodenzylinders.

Im Querschnitt ist diese Anordnung in Abb. 2 dargestellt, wo /C₁, /C₂, K₃ und /C₄ die emittierenden Kathodenteile andeuten, A der Querschnitt des Anodenzylinders, E die Gefäßwand und 5" die das Gefäß umgebende Steuerelektrode ist, die entweder auf dem Entladungsgefäß direkt befestigt sein kann, oder aber in der Apparatur vorhanden ist, für welche die Röhre benutzt wird. Diese Röhre hat infolge der vergrößerten Anzahl emittierender Kathodenteile eine erhöhte Gesamtemission und es kann infolge der Anordnung dieser Kathodenteile in bezug auf die Anode und die Gefäßwand und damit die Steuerelektrode eine günstige Beeinflussung des Entladungsvorganges erzielt werden. Eine derartige Röhre eignet sich besonders als Endverstärker in Empfangsanlagen der drahtlosen Telegraphic, so z. B. als Lautsprecherröhre. Bei der in den Abb. 1 und 2 zeichnerisch dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Kathodenteile innerhalb des Gefäßes miteinander verbunden. Für ver-4.0 schiedene andere Zwecke ist es vorteilhaft, die Zuführungen zu den einzelnen Kathodenteilen zu trennen, so daß sie außerhalb des Gefäßes je nach dem Verwendungszweck zu schalten sind. Es kann dann dasselbe Gefäß entweder Φ5 als Zweielektrodenröhre oder als Röhre mit mehreren. Elektrodensystemen verwendet werden.

Ein Querschnitt eines solchen Systems, bei dem also nicht nur eine Trennung der Elektronen emittierenden Teile voneinander vorgesehen ist, sondern die vier Elektroden/C₁, K₂₂ Ks und Ki unabhängig voneinander angeordnet sind, ist in Abb. 3 dargestellt. Dieser Kathode steht eine gemeinsame, wiederum als Zylinder dargestellte Anode gegenüber. Um auch für den Fall, daß die einzelnen Kathodenteile nicht parallel geschaltet werden, sondern getrennt Verwendung finden, eine günstige Steuerwirkung zu erzielen, ist es zweckmäßig, das Entladungsgefäß E nicht kreisförmig auszuführen, sondern mit Nischen zu versehen, in denen die Kathoden angeordnet wurden, wobei die Steuerelektrode um die Nische herum gelegt wird, wie das auch in • Abb. 3 dargestellt ist, welche auch getrennte Steuerelektroden S₁, S₂, S₃ und S₄ zeigt. Die geschriebene Elektronenröhre, bei der die ⁵-'Zuführungen zu den einzelnen Elektronen aussendenden Elektroden getrennt gelegt sind, stellt eine Mehrfachröhre für Außensteuerung dar, die vielfache Verwendung finden kann. In der Abb. 4 ist beispielsweise eine Schaltung einer derartigen Röhre, wie sie in Abb. 3 dargestellt ist, angegeben. Die gemeinsame AnodeA liegt am Pluspol einer Batterie/?, deren Minuspol über Widerstände R₁ bzw. R₂ bzw. R₃ mit den einzelnen Kathoden/C₁, K2, Ks ^un<i über das Telefon T mit der Kathode /C₄ verbunden ist. Die ankommenden Schwingungen werden über eine Spule/., die zwischen der Steuerelektrode S₁ und dem negativen Pol -der Batterie B liegt, dem ersten Elektrodensystem zugeführt. Die Kathode dieses ersten Elektrodensystems ist mit der Steuerelektrode S₂ des zweiten Systems verbunden, dessen Kathode wiederum mit der Steuerelektrode S₃ des dritten Systems und die Kathode/C₃ mit der Steuerelektrode S₄ des vierten Systems verbunden ist. Es handelt sich im vorliegenden Fall, wie ersichtlich, um eine Kaskadenschaltung von vier Elektrodensystemen, die eine gemeinsame Anode haben. Die Zuführung der Steuerschwingungen braucht nicht, wie dargestellt, zwischen einer Steuerelektrode und dem negativen Pol der Anodenbatterie zu erfolgen, sondern sie könnte auch zwischen der Steuerelektrode und der Anode vorgesehen sein. Eine derartige Schaltung läßt sich natürlich für verschiedene Zwecke verwenden, denn von der Dirnensionierung und Anordnung der Elektroden und von der Bemessung der Widerstände hängt es ab, ob die Röhre mehr als Verstärker oder als Gleichrichter arbeitet und ob sie geeigneter für Hochfrequenz oder für Niederfrequenz ist.

Eine weitere Ausführung einer Röhre gemäß der Erfindung ist in der Abb. 5 dargestellt. Bei dieser Anordnung sind nicht nur die Kathoden getrennt, sondern es ist auch jeder Kathode gegenüber eine besondere Anode angeordnet. Eine derartige Außensteuermehrfachröhre kann natürlich wie die entsprechende Anzahl Zweielektrodenröhren mit Außensteuerung verwendet werden. Die einzelnen Kathoden /C₁, K₂, Kz und /C₄ sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen ebenfalls in Nischen angeordnet, um welche die Steuerelektroden gelegt werden. Ihnen gegenüber befinden sich die dazugehörigen Anoden A₁, A₂, A₃ und A^. Die konstruktive Stützung der einzelnen Anoden kann, wie

schematisch angedeutet, durch Verbindungen erfolgen, die aus mittels eines Glaskörpers O voneinander isolierten Drähten bestehen.

Was das Material der Kathode und ihre Beschaffenheit anbelangt, so können die dem Stande der Technik nach bekannten Materialien verwendet werden. Die Kathoden können auch indirekt geheizt sein. Je nach der Verwendung der Röhren sind die Außenelektroden entsprechend zu dimensionieren, jedenfalls mehrere Außensteuerelektroden für jedes Elektrodensystem zu verwenden. Es ist nämlich unter Umständen erforderlich, durch eine Steuerelektrode eine Vorspannung und durch die andere eine Steuerspannung zuzuführen, oder auch eine Steuerelektrode für Hochfrequenzzuführung und eine andere für die Modulation auszunutzen, wobei solche Steuerelektröden natürlich dann isoliert übereinander angeordnet werden. Es ist ferner zweckmäßig, die Anordnung der Elektroden so zu treffen, daß bei Verwendung von Anodenzylindern die Rückführung der Heizung für die Kathoden innerhalb des Zylinders erfolgt, wie dieses auch auf den entsprechenden Abbildungen dargestellt ist, da dadurch Störwirkungen, die durch die Felder des Heizstromes erzeugt werden könnten, wirksam abgeschirmt sind.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Entladungsgefäß für die Zwecke der Gleichrichtung, Verstärkung und Erzeugung von Schwingungen, bei dem die Steuerung des Entladungsvorganges mittels elektrostatisch wirkender Außenelektroden erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander unabhängig!* Elektronenentladungsstrecken zwischen* innerhalb der ■isolierenden Gefäßwand 'angeordneten Elektroden vorgesehen sind, deren jeder eine besondere Außensteuerelektrode zugeordnet ist, und daß die Kapazität zwischen jeder Außenelektrode und der zugehörigen elektronenemittierenjden Kathode dadurch wesentlich größer als die Kapazität zwischen der Kathode und der Anode ist, daß die Kathode sich näher der Gefäßwand als der ihr zugeordneten Anode befindet.
2. 2. Abgeändertes Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Anodenfläche vorgesehen ist.
3. 3. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kathode oder jedem Teilabschnitt einer' gemeinsamen Kathode eine besondere Anode gegenübersteht.
4. 4. Schaltung zur Verstärkung oder zum Empfang von elektrischen Schwingungen unter Verwendung eines Entladungsgefäßes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der ankommenden Schwingungen zwischen einer Außenelektrode und der dazugehörigen Kathode oder Anode erfolgt und jede einzelne Kathode mit der Außenelektrode des folgenden Systems verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen