DE700054C

DE700054C - Discharge vessel for amplification, rectification or generation of vibrations

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Publication number: DE700054C
Application number: DE1932N0033507
Authority: DE
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Priority date: 1932-03-25
Filing date: 1932-03-25
Publication date: 1940-12-12

Description

Entladungsgefäß zur Verstärkung, Gleichrichtung oder Erzeugung von Schwingungen Es ist bekannt, in Entladungsgefäßen zur Verstärkung, Gleichrichtung und Erzeugung von elektrischen Schwingungen die gewöhnlich verwendete Glühkathode durch eine sog. Gaskathode zu ersetzen. Unter Gaskathode sei eine Entladungsstrecke verstanden, in welcher sich ionisiertes Gas öder Dampf befindet, also beispielsweise eine Glimm- oder Bogenentladung. Aus dieser Entladung werden Elektronen herausgezogen und durch Hilfselektroden gesteuert; genau wie in einer Hochvakuumröhre. Das Problem bei , allen derartigen Gasverstärkern -liegt darin, eine Trennung der Elektronen und Ionen zu erhalten, d. h. zu erreichen, daß man möglichst reine Elektronen, nicht aber positive Ionen zu der Steuerelektrode bekommt. Die Fig. i zeigt eine der bekannten Lösungsformen. In einem Entladungsgefäß r befindet sich eine Glimmkathode 2, beispielsweise eine Hohlkathode. Es handelt sich dabei um eine unterteilte Kathode, bei welcher die einzelnen Teile derart und in einem derartigen Ab-Stande einander gegenüber angebracht sind, daß die von einem Kathodenteil durch Auftreffen positiver Ionen -frei werdenden Elektronen in den Kathodenfallraum des gegenüberliegenden Kathodenteils hineingeschossen und in diesem Fallraum abgebremst werden, bevor in den Hohlräumen der Kathode eine Anreicherung an Elektronen und damit eine Herabsetzung des Kathodenfalles stattfindet. Die Oberfläche der Kathode kann beispielsweise mit elektronenemittierenden Stoffen überzogen sein, und es erweist sich unter Umständen als vorteilhaft, zusätzliche Mittel zur Erzeugung von Elektronen in den Hohlräumen der Kathode vorzusehen. Anstatt der Hohlkathode kann auch eine Glühkathode gebräuchlicher Bauart verwendet werden. Ferner ist eine gitterartig gebaute Anode 3 vorgesehen, welche im folgenden als Emissionsgitter bezeichnet werden soll. Dieses Emissionsgitter schließt den Elektronenerzeugungsraum, in dem sich die Glimmentladung von der Kathode-- zur Anode 3 erstreckt, in zweckmäßiger Weise völlig vom Verstärkerraum ab. In dem Verstärkerraum befinden sich eine Verstärkeranode q. sowie ein Steuergitter 5. Die Kathode 2 ist über einen Begrenzungswiderstand 6 und eine Batterie 7 mit dem Emissionsgitter 3 verbunden. Bei geeigneter Bemessung der Spannung der Batterie 7 wird die Gas- oder Dampffüllung der Entladungsröhre, beispielsweise eine Edelgasfüllung, in dem Raum zwischen 2 und 3 ionisiert, d. h. es treten positive Ionen und freie Elektronen auf. Inwieweit Ionen und Elektronen durch die Maschen oder öffnungen des Emissionsgitters 3 in den oberen Raum des Entladungsraumes eintreten, hängt stark von der Wahl der Spannungsverhältnisse ab. Die Elektrode 3 ist deswegen Emissionsgitter genannt, weil sie einmal zweckmäßig gitterartig ausgebildet ist und dann gleichsam als der Punkt zu gelten hat, an dein die Emission erfolgt. Auch scheidet sich hier der Elektronenerzeugungsraum vom eigentlichen Verstärkerraum. Man kann das Emissionsgitter, rein schaltungstechnisch betrachtet, mit der Oberfläche einer Glühkatliode vergleichen. Für die Verstärkerschaltung usw. kann man das Emissionsgitter auch als Bezugspunkt (Null) betrachten. Mit dem Emissionsgitter ist über eine Batterie 8 und einen Verbraucherwiderstand 9 die Verstärkeranode .l verbunden. In den Weg zwischen Emissionsgitter 3 und Verstärkeranode q. ist das Steuergitter 5 gelegt, welches über die Sekundärspule 1 o eines Übertragers 11 an die Batterie 7 derart gelegt ist, daß es eine negative Vorspannung gegenüber dem Emissionsgitter 3 aufweist, beispielsweise die Spannung von minus 1 o V. Die Wirkungsweise einer derartigen Anordnung ist nahezu identisch mit der einer normalen Verstärkerröhre.Discharge vessel for amplifying, rectifying or generating Vibrations It is known in discharge vessels for amplification and rectification and generation of electrical vibrations the commonly used hot cathode to be replaced by a so-called gas cathode. Let there be a discharge path under the gas cathode understood in which ionized gas or vapor is, for example a glow or arc discharge. Electrons are extracted from this discharge and controlled by auxiliary electrodes; just like in a high vacuum tube. The problem in all such gas amplifiers there is a separation of the electrons and obtain ions, d. H. to achieve that you get as pure electrons as possible, not but gets positive ions to the control electrode. Fig. I shows one of the known Solution forms. A glow cathode 2 is located in a discharge vessel r, for example a hollow cathode. It is a subdivided cathode in which the individual parts in such a way and at such a distance from one another are attached that of a cathode part by impinging on positive ions -released electrons in the cathode drop space of the opposite cathode part shot into it and slowed down in this case space before entering the cavities the cathode an enrichment of electrons and thus a reduction of the cathode fall takes place. The surface of the cathode can, for example, with electron-emitting Fabrics can be covered, and it may prove beneficial to add additional To provide means for generating electrons in the cavities of the cathode. Instead of the hollow cathode can also be a conventional type of hot cathode. Furthermore, a grid-like anode 3 is provided, which in the following as Emission grating is to be designated. This emission lattice closes the electron generation space, in which the glow discharge extends from the cathode to the anode 3, in an expedient manner Disconnect completely from the amplifier room. There is an amplifier anode in the amplifier room q. as well as a control grid 5. The cathode 2 is via a limiting resistor 6 and a battery 7 are connected to the emission grid 3. With suitable dimensioning the voltage of the battery 7 is the gas or vapor filling of the discharge tube, for example an inert gas filling, ionized in the space between 2 and 3, d. H. positive ions and free electrons appear. To what extent ions and electrons through the meshes or openings of the emission grating 3 into the upper space of the discharge space occur depends heavily on the choice of tension. The electrode 3 is called emission grating because it is useful latticed is developed and then has to count as the point at which the emission occurs he follows. The electron generation space is also separated here from the actual amplifier space. From a purely circuitry point of view, the emission grating can be combined with the surface compare to a hot cathode. For the amplifier circuit etc. you can use the emission grating also consider it as a reference point (zero). With the emission grid is via a battery 8 and a load resistor 9, the amplifier anode .l connected. In the way between emission grid 3 and amplifier anode q. the control grid 5 is in place, which via the secondary coil 1 o of a transformer 11 to the battery 7 in such a way is placed that it has a negative bias with respect to the emission grating 3, for example, the voltage of minus 1 o V. The mode of operation of such a The arrangement is almost identical to that of a normal amplifier tube.

Durch die geschilderte Anordnung läßt sich jedoch eine vollständige Trennung von Ionen und Elektronen noch nicht erreichen, so daß immer noch positive Ionen aus dem Elektronenerzeugungsraum in den Verstärkerraum gelangen. Dies ergibt sich aus folgender Betrachtung: Man bringt bekanntlich das Emissionsgitter so nahe an die Kathode heran, daß die positive Säule und der Faradaysche Dunkelraum verschwinden, während das negative Glimmlicht, mindestens jedoch noch ein etwa den Glimmsaum umfassender Teil des negativen Glimmlichtes erhalten bleibt, damit sich das Emissionsgitter an einem Ort geringster Feldstärke befindet. Dann haben einerseits in dem ausgedehnten negativen Glimmlicht die durch den Kathodenfall erzeugten schnellen Elektronen (die schnellsten haben eine Geschwindigkeit, die dem Voltäquivalent des Kathodenfalls entspricht) genügend ?Möglichkeit, ihre gesamte Energie unter Bildung einer positiven Raumladung vor dem Glimmsaum durch wiederholten lonisierungsstoß oder Lichtanregungsstoß abzugeben, da bei einer Länge des negativen Glimmlichtraumes von der 1 oo- bis q.oofachen freien Elektronenweglänge (in reinen Edelgasen ist er meist noch 1 omal länger) selbst bei Annahme einer 3(?,'oigen Ionisierungsausbeute der Elektronenstöße ein 3- bis 12maliger Stoß für jedes Elektron erfolgen muß; andererseits werden die Elektronen nicht mehr beschleunigt, da die Feldstärke hinter dem Glimmsaum (zum Faradayschen Dunkelraum zu) fast Null ist, ja sogar negative Werte annimmt. Daher befinden sich in unmittelbarer Nähe vor dem Emissionsgitter nur noch Elektronen von einer Geschwindigkeit, die nicht nur kleiner ist als die Ionisierungsspannung, sondern auch kleiner als die Anregungsspannung in dem betreffenden Gase (z. B. bei Helium = 20 V; bei Neon = 16 V; bei Argon = 11,5 V; bei Hg = 4,7 V); es könnte also keine bemerkbare Menge positiver Ionen mehr in der Nähe des Emissionsgitters auftreten. Wird aber jetzt ein wesentlicher Teil des Elektronenstromes infolge negativer Steuerspannung nicht mehr in den Verstärkerraum hineingesaugt, so tritt vor dem Emissionsgitter eine Elektronenstauung auf, eine Elektronenwolke, die eine starke negative Raumladung bedingt. Die Elektronen treten jetzt unter Ausbildung eines Anodenfalls zwischen dieser negativen Raumladungsschicht und dem Emissionsgitter in das letztere ein. Die Feldstärke dieses Anodenfalls erhöht die unterhalb der Ionisierungsspannung befindliche Elektronengeschwindigkeit zusätzlich, so daß ein Teil der Elektronen in den Maschen des Emissionsgitters wieder eine Geschwindigkeit von der Größe der Ionisierungsspannung erreicht. Da nun bei Elektronengeschwindigkeiten ein wenig oberhalb der Ionisicrungsspannung beispielsweise in Argon ungefähr erst 1o% der Stöße zu Ionisierung führen, in Helium und Neon sogar nur etwa 20/0, sind in Argon ungefähr zehn freie Elektronenweglängen, in Helium und Neon sogar fast 5o Elektronenweglängen zurückzulegen, bevor alle diese Elektronen von der Geschwindigkeit der Ionisierungsspannung 1 Atom ionisiert haben. Es können also noch in beträchtlicher Entfernung hinter dem Emissionsgitter positive Ionen entstehen, zumal in Augenblicken, in denen die resultierende Steuerspannung nur wenig negativ ist, also die Elektronen nur wenig bremst. Diese positiven Ionen werden von dem meist negativ geladenen Steuergitter angezogen und bedingen einen Gitterstrom, der den Wirkungsgrad der Verstärkeranordnung erheblich herabsetzt, bei einer großen Anzahl positiver Ionen unter Umständen jede Verstärkerwirkung aufhebt.However, with the arrangement described, a complete separation of ions and electrons cannot yet be achieved, so that positive ions still get from the electron generation space into the amplifier space. This results from the following consideration: As is well known, the emission grating is brought so close to the cathode that the positive column and the Faraday dark space disappear, while the negative glow light, but at least a part of the negative glow light that roughly encompasses the glow edge, is retained the emission grating is at a location with the lowest field strength. Then, on the one hand, in the extended negative glowing light, the fast electrons generated by the cathode fall (the fastest electrons have a speed that corresponds to the volt equivalent of the cathode fall) have sufficient ability to give off their entire energy with the formation of a positive space charge in front of the glowing edge by repeated ionization collisions or light excitation collisions , because with a length of the negative glowing light space of 1 oo to q.o. of the free electron path length (in pure noble gases it is usually 1 ohm longer), even assuming a 3 (?, 'above ionization yield of the electron impacts, a 3 to 12-fold collision must take place for each electron; on the other hand, the electrons are no longer accelerated, since the field strength behind the glowing fringe (towards Faraday's dark space) is almost zero, and even takes on negative values Speed that is not just small it is less than the ionization voltage, but also smaller than the excitation voltage in the gas in question (e.g. B. at helium = 20 V; at neon = 16 V; at argon = 11.5 V; at Hg = 4.7 V); so there could no longer be a noticeable amount of positive ions in the vicinity of the emission grating. If, however, a substantial part of the electron flow is no longer sucked into the amplifier chamber as a result of a negative control voltage, an electron congestion occurs in front of the emission grid, an electron cloud, which causes a strong negative space charge. The electrons now enter the latter, forming an anode trap between this negative space charge layer and the emission grid. The field strength of this anode case additionally increases the electron speed below the ionization voltage, so that some of the electrons in the mesh of the emission grating again reach a speed of the magnitude of the ionization voltage. Since at electron speeds a little above the ionization voltage, for example in argon only about 10% of the collisions lead to ionization, in helium and neon even only about 20/0, in argon about ten free electron path lengths have to be covered, in helium and neon even almost 50 electron path lengths before all these electrons have ionized 1 atom of the rate of ionization voltage. Positive ions can still arise at a considerable distance behind the emission grid, especially at moments when the resulting control voltage is only slightly negative, i.e. only slightly slows the electrons. These positive ions are attracted by the mostly negatively charged control grid and cause a grid current which considerably reduces the efficiency of the amplifier arrangement, and if there is a large number of positive ions this may cancel out any amplifier effect.

Man hat die erwähnten Nachteile durch die Anordnung negativ geladener Hilfsgitter, der sog. Ionenfanggitter, zu beseitigen versucht. Es gelingt mit den bekannten Anordnungen zwar, den übertritt der positiven Ionen in -den Verstärkerraum wenigstens teilweise zu verhindern; es hat sich jedoch gezeigt, daß infolge der Wirkung der negativen Ionenfanggitter nur eine verhältnismäßig geringe Ausbeute an Elektronen aus der Gaskathode möglich ist. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, welche unter Wahrung der Vorteile der bekannten Ionenfanggitter eine größere Elektronenausbeute gewährleistet. Erfindungsgemäß wird bei einem Entladungsgefäß zur Verstärkung, Gleichrichtung öder Erzeugung von Schwingungen, bei dem die unter dem Einfluß eines Steuergitters stehenden Elektronen von einer Hilfsgasentladung geliefert werden und der Steuerraum von der als Elektronenquelle dienenden Hilfsentladung durch ein Ionenfanggitter getrennt ist, die Anode der als Elektronenquelle dienenden Gasentladung gitterförmig durchbrochen ausgebildet, derart, daß sie den Gasentladungsraum gegen das der Anode dicht benachbarte, ihr gegenüber schwach negativ vorgespannte Ionenfanggitter in der Weise abschirmt, daß die Kraftlinien des Gasentladungsraumes von der durchbrochenen Anode der Gasentladung (= Emissionsgitter) und der Verstärkeranode und die am Steuergitter endigenden Kraftlinien sämtlich vom Ionenfanggitter und der Verstärkeranode, dagegen nicht vom Emissionsgitter ausgehen. Durch diese Anordnung wird ein mehrfacher Vorteil erzielt. Die den Elektronenstrom schwächende Wirkung des negativen Ionenfanggitters wird durch die besondere Anordnung der Emissionselektrode, welche das Ionenfanggitter abschirmt, beseitigt, so daß die von der positiven Emissionselektrode beschleunigten Elektronen unter dem Einfluß des durchgreifenden Verstärkeranodenfeldes aus dem Hilfsentladungsraum in den Verstärkerraum gelangen können. Ionen dagegen, welche etwa durch die Emissionselektrode hindurchfliegen, werden von dem auf negativem Potential befindlichen Ionenfanggitter aufgefangen und so daran gehindert, in den Verstärkerraum zu gelangen. Dadurch, daß die vom Ionenfanggitter ausgehendn Kraftlinien am Steuergitter endigen, Also nur zwischen diesen beiden Elektroden ein Feld entsteht, welches auf die Elektronen eine bremsende Wirkung ausüben könnte, die negative Spannung oder das negative Potential des Steuergitters also nicht durch das Ionenfanggitter hindurchgreift, wird auch die bremsende Wirkung der negativen Vorspannung des Steuergitters auf den Elektronenstrom aufgehoben.You have the disadvantages mentioned by the arrangement of negatively charged Attempts to eliminate auxiliary grid, the so-called ion trap grid. It works with the known arrangements, the positive ions pass into the amplifier room to prevent at least partially; However, it has been shown that as a result of Effect of the negative ion trap grid only a relatively low yield of electrons from the gas cathode is possible. The present invention relates to an arrangement which while maintaining the advantages of the known ion trapping grid a greater electron yield is guaranteed. According to the invention in the case of a discharge vessel for amplification, rectification or generation of vibrations, in which the electrons under the influence of a control grid from one Auxiliary gas discharge are supplied and the control room from the as an electron source serving auxiliary discharge is separated by an ion trap, the anode of the as Electron source serving gas discharge formed in a lattice perforated, such, that it has the gas discharge space opposite that of the anode, which is closely adjacent to it weakly negatively biased ion trap grids in such a way that the lines of force are shielded of the gas discharge space from the perforated anode of the gas discharge (= emission grid) and the booster anode and the lines of force ending at the control grid all from the ion trap grid and the amplifier anode, but not from the emission grid. This arrangement provides several advantages. The stream of electrons The weakening effect of the negative ion trap is due to the special arrangement the emission electrode, which shields the ion trap, eliminated, so that the electrons accelerated by the positive emission electrode under the influence the sweeping amplifier anode field from the auxiliary discharge space into the amplifier space can get. Ions, on the other hand, which fly through the emission electrode, for example, are caught by the ion trap grid, which is at negative potential and so prevented from entering the amplifier room. The fact that the from Ion trapping grid starting from lines of force end at the control grid, so only between These two electrodes create a field that has a braking effect on the electrons The negative voltage or the negative potential of the control grid could have an effect so does not reach through the ion trap, the braking effect is also the negative bias of the control grid on the electron flow is canceled.

Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung ist schematisch in Fig.2 dargestellt. Zwischen dem Steuergitter 3o und dem Emissionsgitter-35 ist ein Ionenfanggitter 29 angeordnet, welches sich gegenüber dem Emissionsgitter 35 auf schwach negativem Potential befindet. Wie man sieht, enden die vom Steuergitter 3o ausgehenden Kraftlinien sämtlich auf dem Ionenfanggitter 29, während die Kraftlinien von der Kathode 28 sämtlich ihren Ausgangspunkt auf dem Gitter 35 haben. Ein beispielsweise bei -3y entstehendes Ion wird auf der Kraftlinie 38 zur Kathode 28 gelangen. Für den Fall, daß Ionen trotzdem in den Raum zwischen den beiden Gittern 29 und 35 eindringen oder daß in diesem Raum neue Ionen gebildet werden, werden diese von dem Fanggitter 29 aufgenommen. Die Elektronen werden durch das Verstärkeranodenfeld abgesogen, welches durch die Kraftlinie 4o versinnbildlicht ist. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung kann physikalisch genauer in folgender Weise erklärt werden: Die Elektronen haben nach Durchquerung des negativen Glimmlichtes infolge Energieabgabe bei der Ionisierung oder Lichtanregung nur noch Geschwindigkeiten unterhalb der Ionisierungsspannung bzw. unterhalb der Anregungsspannung. Durch den Anodenfall an dem der Kathode benachbarten Emissionsgitter 35 kann ein Teil der Elektronen wieder eine Geschwindigkeit erlangen, die beim Passieren der Maschen dieses Gitters die Größe der Ionisierungsspännung erreicht hat. Da nun bei Elektronengeschwindigkeiten von der Größe der Ionisierungsspannung, beispielsweise in Argon, erst roo;o der Stöße zur Ionisierung führt, im Helium und Neon sogar nur 2%, sind im Argon ungefähr zehn freie Elektronenweglängen, im Helium und Neon sogar fast 50 Elektronenweglängen zurückzulegen, bevor alle diese in den Raum 36 zwischen den beiden Gittern 29 und 35 eintretenden Elektronen ihre Energie durch Ionisierung eines Atoms bis auf einen unschädlichen Rest wieder verloren haben. Man muß also das Gitter 29 in dieser Entfernung hinter dem Gitter 35 anordnen. Da die Elektronenweglänge umgekehrt proportional zum Gasdruck ist, sind die Abstände der beiden Gitter umgekehrt proportional dem Gasdruck zu wählen, und zwar im Argon beispielsweise gleich zehn freien Elektronenweglängen. Im besonderen soll der Abstand der Gitter so viel Elektronenweglängen betragen, als die Zahl ioo, dividiert durch die Stoßausbeute, in dem betreffenden Füllgas ergibt (in Prozent der Stöße, bei einer Spannung, die ein wenig oberhalb der Ionisierungsspannung liegt). Dieser Abstand ist auf der anderen Seite so gering, daß eine selbständige Entladung zwischen Emissions- und Ionenfahggitter nicht entstehen kann. Man erreicht durch diese Anordnung und Abstandsbemessung, daß einerseits das die Elektronen hemmende Feld das lonenfanggitter ausreichend vom Hilfsentladungsraum abgeschirmt wird, andererseits aber das Ionenfanggitter dennoch verläßlich wirkt. Die Potentialdifferenz zwischen Entladungsanode und Ionenfanggitter ist dabei kleiner als die Ionisierungsspannung des betreffenden Gases oder Dampfes bzw. kleiner als die Ionisierungsspannung desjenigen Gas- oder Dampfanteils zu wählen, der die geringste Ionisierungsspannung hat.The electrode arrangement according to the invention is shown schematically in FIG. An ion trapping grid 29 is arranged between the control grid 3o and the emission grid 35 and is at a slightly negative potential with respect to the emission grid 35. As can be seen, the lines of force emanating from the control grid 3o all end on the ion trapping grid 29, while the lines of force from the cathode 28 all have their starting point on the grid 35. An ion formed at -3y, for example, will reach the cathode 28 on the line of force 38. In the event that ions nevertheless penetrate into the space between the two grids 29 and 35 or that new ions are formed in this space, these are absorbed by the catching grid 29. The electrons are sucked off by the amplifier anode field, which is symbolized by the line of force 4o. The effect of the arrangement according to the invention can be explained physically more precisely in the following way: After passing through the negative glowing light due to energy release during ionization or light excitation, the electrons only have speeds below the ionization voltage or below the excitation voltage. As a result of the anode falling on the emission grid 35 adjacent to the cathode, some of the electrons can regain a speed which, when passing through the meshes of this grid, has reached the size of the ionization voltage. Since at electron velocities of the magnitude of the ionization voltage, for example in argon, only roo; o of the impact leads to ionization, in helium and neon even only 2%, in argon about ten free electron path lengths are to be covered, in helium and neon even almost 50 electron path lengths before all these electrons entering the space 36 between the two grids 29 and 35 have lost their energy again through ionization of an atom except for a harmless residue. The grid 29 must therefore be arranged behind the grid 35 at this distance. Since the electron path length is inversely proportional to the gas pressure, the distances between the two grids should be chosen to be inversely proportional to the gas pressure, in argon, for example, equal to ten free electron path lengths. In particular, the distance between the grids should be as many electron path lengths as the number ioo divided by the impact yield in the filling gas concerned (as a percentage of the impacts at a voltage slightly above the ionization voltage). On the other hand, this distance is so small that an independent discharge between emission and ion grid cannot occur. With this arrangement and the dimensioning of the distance it is achieved that, on the one hand, the electron-inhibiting field and the ion trapping grid is adequately shielded from the auxiliary discharge space, but on the other hand, the ion trapping grid still works reliably. The potential difference between the discharge anode and the ion trap is smaller than the ionization voltage of the gas or vapor in question or smaller than the ionization voltage of the gas or vapor portion that has the lowest ionization voltage.

Gegebenenfalls kann die Wirksamkeit der Anordnung auch noch dadurch verbessert werden, daß das durch Entladungsanode und Ionenfanggitter gebildete System eine Tiefenausdehnung in der Richtung der durchschnittlichen Elektronenbewegung erhält, die wesentlich größer ist als die öffnungsweite der von den beiden Elektroden gebildeten Maschen und Schlitze. Im besonderen wird die Tiefenausdehnung des Systems nach der gleichen Regel gewählt, wie sie vorher für den Elektrodenabstand angegeben wurde (so viel Elektronenweglängen, als die Zahl i oo, dividiert durch die Stoßausbeute, in dem betreffenden Füllgas ergibt).If necessary, the effectiveness of the arrangement can also be thereby can be improved that the system formed by the discharge anode and ion trapping grid a depth extension in the direction of the average electron motion which is much larger than the opening width of the two electrodes formed stitches and slits. In particular, the depth expansion of the system chosen according to the same rule as previously specified for the electrode spacing became (as many electron path lengths as the number i oo, divided by the collision yield, in the relevant filling gas).

Die Elektr odenanordnung kann verschieden getroffen werden. Beispielsweise kann man die Elektroden als Rotationskörper ausbilden, wobei man entweder die Kathode oder die Verstärkeranode als Rotationsachse wählt. Denkt man sich die Verstärkeranode als Achse, dann sind das Steuergitter, das Hilfsgitter, das Emissionsgitter und die Kathode Zylinder, welche die Anode konaxial umgeben. Denkt man sich die Hohlkathode als axiales Gebilde, dann sind das Emissionsgitter, das Hilfsgitter, das Steuergitter und die Anode konaxiale Zylinder um die Kathode. Statt zylindrischer Rotationskörper kann man auch die konaxialen Elektroden als elliptische oder kegelförmige Rotationskörper ausbilden.The electrode arrangement can be made in different ways. For example the electrodes can be designed as a body of revolution, using either the cathode or choose the amplifier anode as the axis of rotation. If you think of the amplifier anode as the axis, then are the control grid, the auxiliary grid, the emission grid and the cathode cylinders which surround the anode conaxially. If you think of the hollow cathode as an axial structure, then are the emission grid, the auxiliary grid, the control grid and the anode conaxial cylinders around the cathode. Instead of a cylindrical body of revolution One can also use the conaxial electrodes as elliptical or conical bodies of revolution form.

In Fig.3 ist eine zylindrische Anordnung dargestellt. Fig. q. zeigt einen Schnitt nach A-B einer Röhre nach Fig.3. In dem Entladungsgefäß 87 befinden sich auf Quetschfüßen 88 und 89 eingeschmolzen die Elektroden. Der Quetschfuß 89 trägt die Hohlkathode go, welche im Innern durch Lamellen 9 i in einzelne Räume unterteilt ist. Im Innern des freien Raumes der Hohlkathode sind die übrigen Elektroden angeordnet, die von dem Quetschfuß 88 getragen werden. Es sind dies die Verstärkeranode 92, das Steuergitter 93 und das aus Emissionsgitter und Ionenfanggitter bestehende System 9q.. Die von dem Quetschfuß 88 der Fig.3 getragenen Elektroden können, wie in Fig.5 dargestellt, auch eine rechteckige Querschnittsform aufweisen.A cylindrical arrangement is shown in FIG. Fig. Q. shows a section according to A-B of a tube according to Fig.3. Located in the discharge vessel 87 The electrodes melted down on pinch feet 88 and 89. The pinch foot 89 carries the hollow cathode go, which is inside by lamellae 9 i in individual rooms is divided. The remaining electrodes are in the interior of the free space of the hollow cathode which are carried by the pinch foot 88. These are the amplifier anode 92, the control grid 93 and the emission grid and ion trap grid consisting of System 9q .. The electrodes carried by the pinch foot 88 of FIG shown in Figure 5, also have a rectangular cross-sectional shape.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Discharge vessel for amplification, rectification or generation of vibrations in which the under the influence of the control grid standing electrons are supplied by an auxiliary gas discharge and the control room from the auxiliary discharge serving as an electron source through an ion trap is separated, characterized in that the anode serving as the electron source Gas discharge is perforated in the form of a grid and the gas discharge space against that of the Ion trapping grids that are closely adjacent to the anode and are slightly negatively biased in relation to it shields in such a way that the lines of force of the gas discharge space only from the Anode of the gas discharge (= emission grid) and the amplifier anode and the one in the control grid ending lines of force only from the ion trap grid and the amplifier anode, but not emanate from the emission grid.

2. Discharge vessel according to claim i; characterized, that the distance between the ion trap and the anode of the auxiliary discharge is so is small that no independent discharge occurs between these electrodes can.

3. Circuit arrangement for a discharge vessel according to claims i and 2, characterized in that the potential difference between the discharge anode and Ion trap grid is smaller than the ionization voltage of the gas in question or steam or less than the ionization voltage of the gas or steam component which has the lowest ionization voltage. q ..

Discharge vessel according to claim i and following, characterized in that the discharge anode and ion trap grid system formed a depth expansion in the direction of the average electron movement which is much larger than the opening width of the meshes or slits in the electrodes.

5. Discharge vessel according to claim i and the following, characterized in that that the depth of the formed by the discharge anode and ion trap grid System in the direction of the average electron movement or the distance between the Lattice of the system is as many electron path lengths as the number i oo divides by the impact yield in the relevant filling gas (as a percentage of the impacts at a voltage slightly above the ionization voltage).