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Elektrische Entladungsröhre Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenröhren
und stellt eine Lösung der Aufgabe dar, bei solchen Röhren die Sekundäremission
der Elektroden zu verringern.
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Diese SekundärernIssion hat man bisher auf zwei Arten zu unterdrücken
gesucht: Die eine Art besteht in der Anordnung von Bremsgittern, die auf Kosten
ein-er heträchtlichen Komplikation der Fabrikation und der Montage die Sekundäremission
zu -unterdrücken. gestatten; die andere Art besteht darin, auf den zur SekundäremIssion
neigenden Elektrodenoberflächen eine chemische Verbindung zu bilden, die entweder
einen fremden Stoff oder das Elektrodenmetall selbst enthält. Dieses Mittel hat
den Nachteil, mehr oder weniger instabil zu werden, wenn die Elektrode sich erhitzt;
infolgedessen treten Ändeiungen der Kennlinienauf. Außerdem ist dieses Mittel mit
einer vollkommenen Entsagung der Elektrode unvereinbar, da diese die besagte Oberflächenverbindung
teilweise zerstört.
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Es ist bekannt, zum Abfangen vonUmkehrelektronen bei einer vollzylindrischen
Anode radial nach innen ragende Stege anzuordnen. Da sich zwischen den Steg-en kammeraxtige
Räumeausbilden, besitzteine derartige Anode gleichzeitig die Eigenschaft, etwa entstehende
Sekundärelektronen in diesen Kammern festzuhalten. Die Anode wird also praktisch
sekundäremissionsfrei, obwohl die Stege nur den Zweck hatten, Umkehrelektronen.
abzufangen.
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Eine übertragung dieser Kdristruktion auf stromdurchlässige Elektroden
ist aber nicht möglich. Erfindungsgemäß werden sol-che Elektroden bz-w. deren Elemente
zur Unterdrückung der Sekundäreims:sion mit einem gegen die Primärelektronenquelle
konkaven Querschnitt ausgebildet. Durch diese Profilierung fangen die Elektroden
den größten Teil der von ihnen emittlerten. Sekundärelektronen wieder auf. Versuche
haben gezeigt, daß der von einer Elektrode zu ein-er Sammelelektrode, die beispielsweise
hinter der be-.aufschl,agten Elektrode liegt, übergehende Sekundäremis:sionsstrom
um so geringer ist, je
konkaver bezüglich der Richtung des Primäraufpralles
die Fläche ist, von der die Sekundäremisision ausgeht.
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Zur Erklärung des soeben Gesagten dienen die Fig. 1, 2 und
3.
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Die Quelle A bes,chießt die Elektrode B (große Pfeile) mit
Primärelektronen. Es werden Sekundärelektronea emittiert, deren Bahn durch kleine
Pfeile wiedergegeben ist und die von der ElektrodeC aufgenommen werden. Dies-er
Effekt hat verschiedene Ursachen; die wesentlichsten sind folg-ende: i. Die A#ustrittsrichtungen
der Sekundärelektronen nähern. sich der Tangentialebene.
an die
Oberfläche im Aufprallpunkt. Das rührt von der durch die Elektronen gebildeten Raumladung
her.
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2. Die mit einer gewissen Geschwindigkeit# emittierten Sekundärelektronen
werden von der Elektrode selbst infol-e ihrer konkaven Form wieder aufgenommen.
Das zeigt Fig. 4, in der A die Kathode, B ein Gitt-erelanent und
C die Anode darstellen.
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Erfindungsgemäß erhalten deshalb dieEl#emente der stromdurchlässigen
Elektrode, die zu Sekundäremission neigt, ein solches Profil, daß die Elektronen
sie in Punkten treffen, wo die Oberfläche konkav b#ezüglich der Aufprallrichtung
der Primärelektronen ist. Die Ausführung eines derartigen Gitters ist in Fig.
5 dargestellt, in der die Gitterelemente i, i ein nach der Kathode 2 hin
konkaves Profil besitzen. 3 ist die Anode. Als, Gegenüberstellung zeigt Fig.
6 ein schraubenförmiges und Fig. 7 ein aus Stäben bestehendes Gitter
in üblicher Ausführung.
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Fig. 8, 9 und io zeigen die Kennlinien zum Vergleich.
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Bekanntlich offenbart sich die Sekundäremission einer Elektrode, etwa
des Gitters einer Triode, durch die Tatsache, daß der von dieser Elektrode bei zunehmender
Spannung aufgenommene Strom, wobei die Anode und etwaige andere Elektroden auf konstantem
Potential bleiben, unregelmäßig wächst -und abnehmen oder sogar umkehreii kann.
Die Versuche wurden an Röhren mit identischen Kennlinien vorgenommen, deren Gitter
aus demselben Metall bestanden, aber gemäß Fig. 5 (erfindungsgemäß) und Fig.
6
und 7 (bekannte Konstruktionen) ausgebildet waren. Die Änderung des
Gitterstromes wurde als Funktion der Spannung gemessen, wobei die anderen Bedingungen
(Heizfaden und Anode) dieselben waren. Die Resultate erkennt man aus den Fig.
8, 9 und io, die den Verlauf des Gitterstromes veranschaulichen, und zwar
Fig. 8 für ein orfindungsgemäßes Gitter nach Fig. 5, Fig.
9 für das Gitter nach Fig. 6 und Fig. io für das Gitter nach Fig.
7.
In diesen Figuren ist I, Stärke des Gitterstromes, V, Gitterspannung, V"
Anodenspannung. Durch Vergleich der Kurven erkennt man klar die Vorteile der vorliegenden
Erfindung. Man sieht, daß in Fig. 8 keine Umkehr des Gitterstremes mehr vorhanden
ist und daß die Sektmdäremission so verringert ist, daß sie sich nur noch in einer
leicht-eu Krümmung der Kurven äußert.
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Naturgemäß ist das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Prinzip
auf alle möglichen stromd-urchlässigen Elektroden anwendbar: auf Kathoden mit mehreren
Sch-enkeln, schraubünförmige Gitter mit gegen die Kathode konkavem Profil u.dgl.
Des weiteren ist das Prinzip auch auf andere Elek-
troden als auf Steuergitter
anwendbar. Die Erfindung ist gerade an Han:d eines Gitters beschrieben, weil im
allgemeinen die Gitteremissionen die am meisten störenden sind und weil die Erfindupg
gleichzeitig die Möglichkeit bietet, die Gitter in mechanischer Bezie#-hung sehr
widerstandsfähig auszubilden. Gitterelemente nach der Erfindung haben den weiteren
großen Vorteil, daß sie keine rauhen nach der Anode hin gerichteten Kanten aufweisien;
dadurch wird die Gefahr von Entladungen in Röhren mit hoher Spannung verringert.