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Elektronenröhre mit mindestens einem auf das Steuergitter folgenden
Gitter, dessen Elemente in der Richtung von der Kathode zur Anode hinter den Elementen
des Steuergitters liegen Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre mit mindestens
einem auf das Steuergitter folgenden Gitter, in der .eine Beaufschlagung eines solchen
Gitters, also die Entstehung unerwünschter Gitterströme, verhindert werden soll.
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Es ,ist bekannt, daß die Elektronenstrahlung in einer mit Gittern
versehenen Ele'ktronenröhre, wie sie als Verstärket- oder Senderöhre o. dgl. Verwendung
findet, nicht gleichmäßig verläuft, sondern durch die Drähte des ersten Gitters
in Bündel unterteilt wird, die infolge der elektronenoptischen Wirkung der Felder
Fokussierungseigenschaften zeigen.
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Weiterhin ist es bekannt, daß durch eine besondere geometrische Anordnung
eines Gitters und der durch dieses .sich erstreckenden Elektronenbündel !eine Beeinflussung
der Kennlinie der Elektronenröhre erzielt -wird. Hierbei wird jedoch nicht die Aufgabe
gelöst, große Gitterströme, also, eine starke Beaufschlagung -der Gitter drch die
Elektronenbündel zu vermeiden.
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Es ist ferner- bekannt, die übliche Gittersteuerung in Elektronenröhren
durch eine Steuerung gebündelter Elektronen, und zwar insbesondere durch eine Konzentrationssteuerung
der Elektronenbündel zu ersetzen. Hierzu dient eine im Entladungsweg gelegene Linse,
zu welcher auch ein Gitter gehört. Die Steuerung erfolgt durch Brennweitenänderung
dieser Linse, so daß ein mehr oder weniger divergentes Bündel auf die hinter
der
Linse angeordneten Anoden fällt, diese mehr oder weniger beaufschlagt und einen
entsprechend gesteuerten Anodenstrom verursacht. Auch bei diesem Bekannten ist von.
einer Vermeidung der Beaufschlagung ihir Gitter keine Rede. - " Es ist schließlich
bekannt, zwischen der-Kathode und dem Steuergitter bzw. Raumladegitter ein Hilfsgitter
konstanten Potentials anzuordnen. Das letztere bildet mit der Kathode eine Reihe
von Elektronenlinsen konstanter Brennweite; es dient dazu, den von der Kathode kommenden
Elektronenstrom in Bündel zu unterteilen und die einzelnen Bündel so in Richtung
auf die 1.#Jaschen des folgenden Gitters zu .fokussieren, daß das Steuer- bzw. das
Raumladegitter von den Bündeln nicht b:eaufschlagt wird. Mit einer derartigen Anordnung
wird jedoch die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe nicht gelöst. Während beim
Bekannten die Anordnung eines auf konstantem Potential liegenden Hilfsgitters ohne
weiteres genügt, um eine Beaufschlagung des Steuergitters zu verhindern, liegt bei
der Erfindung die Aufgabe vor, -bereits vorhändene Elektronenbündel, die unter der
Einwirkung des Steuergitters entstehen und infolge der schwankenden Steuergitterspannung
Lage und Gestalt ändern, so zu beeinflussen, daß sie die folgenden Gitter nicht
beaufschlagen.
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Es ist auch bereits eine Lösung der der Erfindung zVgrundeliegenden
Aufgabe, den Gitterstrom herabzusetzen, versucht worden, was an Hand der Abb. i
näher erläutert sei. Abb. i zeigt schematisch eine Röhre mit Kathode K, Steuergitter
S und einem weiteren Gitter G, durch dessen Zwischenraum die Elektronenstrahlung
E, die von dem Steuergitter gebündelt wird, geführt werden soll. Die bekannte Lösung
geht dahin, das Steuergitter S und das weitere Gitter G so zueinander anzuordnen,
daß sich jeder Masche des einen eine Masche des anderen Gitters gegenüber befindet.
Diese Lösung ist indessen nur dann befriedigend, wenn konstante Spaimungsverhältnisse
in der Röhre gegeben sind. Wenn dagegen, -wie es beim Betrieb der Fall ist, die
Spannung des Steuergitters schwankt, so -wird die Brennweite der sich am Steuergitter
ausbildenden Linse geändert. Dabei kann es vorkommen, daß infolge -der Verschiebung
des Brennpunktes F die Bündel in der Ebene des zweiten Gitters G so breit werden,
daß ein Teil der Elektronenintensität auch auf die Gitterdrähte gelangt. Bei dem
in der Zeichnung angenommenen Fall, ' daß die Gitter gleichartig ausgebildet sind
und der Brennpunkt F jenseits des Gitters G liegt, ist eire Vergrößerung der Brennweite
nicht schädlich: dagegen ist eine Verkleinerung nur etwa insoweit zulässig, als
der Brennpunkt F nicht die Mitte des Raumes zwischen Steuergitter S und Gitter G
in Richtung zur Kathode K überschreitet.
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:Gemäß der Erfindung ist daher (vgl. Abb. 2: z",iscben dem Steuergitter
S und dem folgenden Gitter G :ein Hilfsgitter TI angebracht, dessen Potential sich
mit dem des Steuergitters derart ändert, daß die Brennweite der durch Steuergitter
und Hilfsgitter gebildeten Zyiinderlinse bei allen -während des Betriebes der Röhre
in Betracht kommenden Steuerspannungen entweder konstant ist und in dem Bereich
liegt, in dem die Bahnen der durch das Steuergitter hindurchtretenden Elektronen
von der Kathode I( auch durch das folgende Gitter führen, oder sich nur in diesem
Bereich -bewegt.
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Dabei sind die Gitterdrähte natürlich wieder richtig anzuordnen. Eine
Masche des Gitters S und des Gitters H (vgl. Abb. -2) bilden nämlich eine Elektronenzylinderlinse,
über deren Brennweite auch bei Festlegung des Potentials einer Elektrode noch durch
Wahl des Potentials der zweiten Elektrode verfügt werden kann. Theoretisch wäre
es das einfachste, beim Steuern, wobei das Potential von S geändert wird, das Potential
von H entsprechend mitzuändern, um die Brennweite konstant oder doch nahezu konstant
zu erhalten. Man braucht jedoch die Konstanz der Brennweite nicht sehr genau ,einzuhalten,
vielmehr kann sich der Brennpunkt in dem oben beschriebenen Bereich verschieben,
ohne daß die angestrebte Wirkung verlorengeht. In dieser- Fällen wird die Breite
des Elektronenbündels bei G nicht größer sein als der freie Zwischenraum zwischen
den Gitterstäben.
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Die 'Erfindung kann in gleicher Weise Anwendung finden bei Röhren
mit ebenen Gittern, ebener Kathode und Anode, -wie sie in den Abbildungen beispielsweise
dargestellt sind, und bei Röhren, bei denen die Elektroden in anderer Weise, z.
B. als einander umgebene Zylinder, ausgebildet sind. Es ist dabei :gleichgültig,
-welchem Zweck die Röhre dienen soll, da die Erfindung sich auf alle mit Gittersteuerung
versehenen Röhren mit mindestens einem Gitter außer dein Steuergitter bezieht.
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Um die erfindungsgemäß gewünschte Regelung der Brennweite zu erzielen,
kann man das Gitter H stets in demselben Sinne -wie S gegenüber der Kathode aufladen,
nur entsprechend stärker. Soll beispielsweise das Gitter H stets dreimal so stark
negativ aufgeladen werden wie das Steuergitter S, dann wird man in einer Verstärkeranordnung
diese Spannung sehr leicht durch eine der bekannten Schaltanordnungen von der nächsten
Röhre des Verstärkers, die sich wieder in
Phase befindet, entnehmen
können. Für Sendeeinrichtungen können schwache Zusatzröhren verwendet werden, die
die gewünschte Spannung für das Gitter H liefern.