DE721331C

DE721331C - Electron tubes in which two grids are arranged in such a way that the wires of the grid, which is further away from the cathode and operationally positively biased, lie in the electron shadow of the other grid

Info

Publication number: DE721331C
Application number: DET47836D
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Steimel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1936-12-02
Filing date: 1936-12-02
Publication date: 1942-06-02

Description

Elektronenröhre, in der zwei Gitter -so angeordnet sind, daß die Drähte des von der Kathode weiter entfernten, betriebsmäßig positiv vorgespannten Gitters im Elektronenschatten des anderen Gitters liegen. Die Erfindung betrifft :eine Elektronenröhre, in der zwei Gitter so angeordnet sind, daß die Drähte des von der Kathode weiter entfernten, betriebsmäßig positiv vorgespannten Gitters im Elektronenschatten des anderen Gitters liegen. Solche Röhren sind bekannt; sie sollen durch die Erfindung in der Richtung verbessert werden, daß die einzelnen Drähte des hinteren Gitters unter allen Umständen in der- ihnen zugewiesenen Lage festgehalten werden.Electron tube in which two grids are arranged so that the wires of the grid which is further away from the cathode and which is operationally positively biased lie in the electron shadow of the other lattice. The invention relates to: an electron tube, in which two grids are arranged so that the wires continue from the cathode removed, operationally positively biased grid in the electron shadow of the other lattice. Such tubes are known; they are intended by the invention be improved in the direction that the individual wires of the rear grille be held in their assigned position under all circumstances.

Die Notwendigkeit dieser Forderung soll an einem praktischen Beispiel erläutert werden. Abb. r zeigt den Querschnitt durch ein Elektrodensystem, das aus einer Kathode I(, zwei Gittern 0l und G2 und einer AnodeA besteht. Die beiden Gitter sind so beschaffen und angeordnet, :daß jeder Draht des zweiten Gitters :G2 im Elektronenschatten des ersten Gitters liegt. (Dies schließt natürlich nicht aus, daß das erste Gitter mehr Drähte enthält als das zweite.) Diese Gitterstellung wählt man auf Grund :elektronenoptischer überle;gungen,wobei man davon ausgeht, :daß die beiden Gitter Elektronenlixlsen bestimmen, durch welche die Elektronen in vorausberechenbarer Weise geführt, also beispielsweise gesammelt oder zerstreut werden; :es ist auf diese Weisse möglich, die Elektronen auf bestimmte Elektroden oder Punkte des Entladungsraumes zusammenzudrängen oder auch eine Elektrode, z. B. ein Schirmgitter, trotz ihrer positiven Vo2spannung von Elektronen frei zu halten u..dgl. m. Wenn man nun im Beispielsfalle annimmt, daß das Gitter 02 positiv vorgespannt sei, so wird es wegen seiner Schattenstellung von Elektronen nicht oder nur wenig getroffen. Es kann nun vorkommen, daß ein justierfehler vorliegt und ein einzelner Draht des Gitters l!2 in tangentialex Richtung verschoben ist, also: :etwa an die Stelle F gelangt. Jetzt befindet sich dieser Draht nicht mehr im Elektronenschatten, sondern fängt Elektronen auf, deren Energieinhalt in Wärme umgesetzt wird. Infolge der Erwärmung dehnt sich der Gitterdraht aus, und wenn er an beiden Seiten starr befestigt ist, hängt er durch. Auf diese Weise kommt er aber noch mehr aus dem Elektronenschatten heraus, nimmt mehr Strom auf und verformt sich noch weiter. Wenn der Justierfehler an sich vielleicht noch erträglich gewesen wäre und den Feldverlauf nur wenig ,gestört hätte, so kann doch die Formänderung, die der Fehler in der angegebenen Weise nach sich zieht, eine unzulässige Größe erreichen.The necessity of this requirement should be illustrated by a practical example explained. Fig. R shows the cross section through an electrode system that consists of a cathode I (, two grids 0l and G2 and an anode A. The two grids are designed and arranged in such a way that: each wire of the second grid: G2 in the electron shadow of the first grid. (Of course, this does not preclude the first grid contains more wires than the second.) This grid position is chosen because it is more electron-optical considerations, assuming that: the two grids dissolve electrons determine through which the electrons are guided in a predictable manner, ie for example collected or scattered; : it is possible in this way, to squeeze the electrons onto certain electrodes or points in the discharge space or an electrode, e.g. B. a screen grid, despite its positive voltage to keep electrons free and the like. m. If one now assumes in the example, that the grid 02 is positively biased, it is because of its shadow position not or only slightly hit by electrons. It can now happen that an adjustment error is present and a single wire of the grid l! 2 is displaced in the tangentialex direction is, that is:: reaches about the point F. Now this is wire no longer in the electron shadow, but catches electrons, their energy content is converted into heat. As a result of the heating, the grid wire expands, and if it is rigidly attached on both sides, it will sag. That way comes but it moves even more out of the electron shadow, absorbs more current and deforms even further. If the adjustment error in itself was perhaps still bearable and would have only slightly disturbed the course of the field, the change in shape, which the error entails in the specified manner is an impermissible size reach.

Ein weiterer Nachtexil der Formänderung besteht darin, daß die Stromaufnahme und die Stromverteilung zwischen Anode und Schirmgitter sich während der ganzen Zeit, in der die Formänderung vor sich geht, ebenfalls ändert; führt man die Schirmgitterspannung über einen Vorwiderstand oder von einem hochohmigen Spannungsteiler zu, so ändert sich gleichzeitig auch die Schirmgtterspannung und die Lage der Anoden.strom-Steuergitterspannungs-Kennlinie. Es würde in diesem Falle nichts nutzen, das Gitter G. als Ganzes zu spann-en, da dann der kürzeste Gitterdraht maßgebend bleiben würde, während gerade der am längsten gedehnte Draht die Störungen herbeiführt.Another aspect of the change in shape is that the current consumption and the current distribution between anode and screen grid changes throughout the whole Time in which the shape change takes place also changes; one leads the screen grid voltage via a series resistor or from a high-resistance voltage divider, so changes the screen voltage and the position of the anode current control grid voltage characteristic curve. In this case it would be of no use to tension the grid G. as a whole, there then the shortest lattice wire would remain decisive, while just the longest stretched wire which causes disturbances.

Es ist bekannt, die Drähte eines dicht an der Kathode angeordneten und sich durch die von der Kathode zugestrahlte Wärme @erhitzenden Steuergitters einzeln abzuspannen, um einen Durchhang von Gitterdrähten mit Rücksicht auf die Gefahr eines Elektrodenkurzschlusses und der Durchgriffsänderung zu verhindern. Diese Gesichtspunkte spielen bei einem im Elektrodenschatteneines anderen Gitters befindlichen Gitter keine Rolle, heil dieses Gitter weder durch Wärmestrahlung von der Kathode her noch bei richtiger Anordnung durch Elektronenaufnahme wesentlich erwärmt werden kann. Es liegt daher nicht nahe, daß diese Maßnahme geeignet ist, Störungen, die durch während des Betriebes auftretende Schwankungen der Stromaufnahme des Schirmgitters entstehen, zu vermeiden.It is known that the wires are arranged close to the cathode and through the heat @heating of the control grid from the cathode to be tensioned individually to avoid a slack of wire mesh with consideration for the To prevent the risk of an electrode short circuit and change in penetration. These considerations play a role in one in the electrode shadow of another grid The grid does not matter, this grid does not heal due to thermal radiation from the cathode, even if it is correctly arranged, is essential due to the uptake of electrons can be heated. It is therefore not obvious that this measure is suitable Faults caused by fluctuations in power consumption that occur during operation of the screen grid.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Elektronenröhre, in der zwei Gitter so, angeordnet sind, daß die Drähte des von der Kathode weiter entfernten, betriebsmäßig positiv vorgespannten Gitters im Elektronenschatten des anderen Gitters liegen, das im Elektronenschatten stehende Gitter in an sich bekannter Weise aus zueinander parallelen draht- oder bandförmigen Leitern besteht, die durch Federn einzeln gespannt gehalten werden. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß ein Bestandteil des zweiten Gitters, dei zufällig nicht genau im Elektronenschatten steht, daran gehindert wird, seine Form zu `'ändern und gleichzeitig mit der Formänderung immer mehr Strom aufzunehmen.The invention consists in that in an electron tube in which two grids are arranged so that the wires of the farther away from the cathode, operationally positively biased grid in the electron shadow of the other grid lie, the grid standing in the electron shadow in a manner known per se there is parallel wire or ribbon-shaped conductors, which are supported by springs individually held taut. This measure ensures that a component of the second lattice, which happens to be not exactly in the electron shadow, on it is prevented from changing its shape and always at the same time as changing shape draw more electricity.

Die Erfindung soll an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert «-erden. Abb. 2 zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens auf das Gitter G. der Ahb. i ; die übrigen Elektroden wurden der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Das Gitter besteht aus einzelnen zueinander parallelen Drähten i, die, am unteren Ende starr befestigt. beispielsweise an einem Blechring von gleichem Durchmesser wie die Gitterfläche festgeschweißt sein mögen. Am anderen Ende des Elektrodensystems ist ein flacher Ring 2 angeordnet, dessen Ebene zur Systemachse senkrecht steht. An diesem Ring sind radial gestellte Blattfedern 3 befestigt, deren freies Ende mit je einem Gitterdraht 3 verbunden, z. B. verschweißt ist. Der Ring 2 kann aus Metall bestehen, und die Blattfedern 3 kÖnnen mit ihm durch Löten oder Schweif)))en verbunden werden. Wenn sich der Ring 2 außerhalb des Entladungsraumes befindet, also aus dem Elektrodensystem herausragt, und das an ihm befestigte Gitter auf einem konstanten Potential gehalten wird (Schirmgitter), wirkt der Ring gleichzeitig als Abschirmung und trägt zu einer besonders guten Entkopplung der beiderseits von dem betreffenden Gitter gelegenen Elektroden bei. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Blattfedern 3 an einem Isolierring 2 etwa aus Glimmer zu befestigen, z. B. anzunieten, oder den Ring samt den Federn aus einem Stück herzustellen, also z. B. aus einer Blechscheibe auszustanzen. Man sieht ohne weiteres ein, daß ein Gitterdraht jetzt nicht mehr durchhängen kann, sondern auch im Falle einer Wärmedehnung straff gespannt wird.The invention is to be explained in more detail using a few exemplary embodiments "-earth. Fig. 2 shows the application of the inventive concept to the grid G. the Ahb. i; the other electrodes have been omitted for the sake of clarity. The grid consists of individual parallel wires i, the, at the bottom Rigidly attached end. for example on a sheet metal ring of the same diameter how the grid surface may be welded. At the other end of the electrode system a flat ring 2 is arranged, the plane of which is perpendicular to the system axis. On this ring radially placed leaf springs 3 are attached, the free end each connected to a grid wire 3, e.g. B. is welded. The ring 2 can be made Metal are made, and the leaf springs 3 can with it by soldering or tail))) s get connected. If the ring 2 is outside the discharge space, so protrudes from the electrode system, and the grid attached to it on one constant potential is kept (screen grid), the ring also acts as a Shielding and contributes to a particularly good decoupling of both sides from the electrodes located in the grid in question. Of course it is also possible to attach the leaf springs 3 to an insulating ring 2 made of mica, for. B. to rivet, or to make the ring together with the springs in one piece, e.g. B. from a Punch out sheet metal disc. One can see without further ado that a grid wire is now can no longer sag, but is also taut in the event of thermal expansion will.

Die Abb.3a und b zeigen die Anwendung des Erfindungsgedankens auf ein flaches bzw. kastenförmiges Gitter. Die Glühkathode K soll aus drei einzelnen Drähten bestehen, wie dies bei Röhren größerer Leistung vielfach üblich ist. Das innere Gitter G, auf dessen Aufbau hier nicht näher :eingegangen zu werden braucht, besitzt einen rechteckigen Querschnitt, dem sich der des äußeren Gitters G-# anpaßt. Die Gitterdrähte 3, die untereinander parallel sein sollen, sind an dem einen Ende an einen Blechsteg q. angeschweißt. Auf der anderen Schmalseite des Gitters befindet sich ein zweiter Blechsteg 5, auf dem ein kaminartig ausgebildetes Spannglied 6 befestigt, etwa angenietet ist. Abb.3 zeigt dieses Spannglied in der Draufsicht und läßt erkennen, daß es beiderseits mit federnden Zähnen 7 besetzt ist. An jedem Zahn wird nun das freie Ende eines Gitterdrahtes 3 befestigt, z. B. angeschweißt. Dadurch, daß jeder Zahn in bezug auf seine Federwirkung vön seinem Nachbar unabhängig ist, kann die Wärmeausdehnung jedes einzelnen Drahtes in angemessener Weisie ausgeglichen werden.Figures 3a and b show the application of the inventive concept a flat or box-shaped grid. The hot cathode K should consist of three individual There are wires, as is often the case with tubes of greater power. That inner grid G, the structure of which does not need to be discussed here in detail, has a rectangular cross-section to which that of the outer grid G- # adapts. The grid wires 3, which should be parallel to one another, are at one end to a sheet metal web q. welded on. Located on the other narrow side of the grille a second sheet metal web 5, on which a chimney-like clamping member 6 attached, about riveted. Figure 3 shows this tendon in plan view and shows that it is occupied with resilient teeth 7 on both sides. Everyone Tooth now becomes the free one End of a grid wire 3 attached, for. B. welded. Because each tooth is different from its own in terms of its spring action Neighbor is independent, the thermal expansion of each individual wire can be reasonable Wisie to be balanced.

Eine Einzelheit einer ähnlichen Gitterform zeigt die Abb. q:. In diesem Falle soll auch der andere Blechsteg q. mit Zähnen. 8 versiehen, also ähnlich wie das Sp,annglled 6 ausgebildet sein; die Zähne 8 brauchen jedoch nicht zu federn, können es aber auch tun. Der Gitterdraht 3 wird nun im Zickzack über die einzelnen Zähne 7 und 8 ,gewickelt, wie es die Abbildung zeigt. Dabei ist ebenfalls erreicht, daß eine Längenänderung irgendeines Gitterdrahtabschnittes sofort durch die Federwirkung des betreffenden Zahnes durch Nachspannung ausgeglichen wird, wobei der Gitterdraht etwas über den Zahn gleiten kann. Es soll darauf besonders hingewiesen werden, daß dieser Erfolg nicht eintritt, wenn man z. B. zwei Gitterdrahtenden an den beiden Seiteneines Querballens starr befestigen würde und an der Mitte des Querbalkens eine Feder angreifen ließe. In diesem Falle könnte ;eine Dehnung des Beinen Gitterdrahtes allein niemals völlig durch Nachspannung ausgeglichen werden. Man muß die Anordnung vielmehr so wählen, daß entweder jedem Gitterdraht eine besondere Feder zugeordnet ist oder, wenn man schon zwei oder mehr Drahtabschnitte durch dieselbe Feder spannen will, zwischen den zusammengefaß.ten Drähten eine Ausgleichsmöglichkeit biesteht.A detail of a similar grid shape is shown in Fig. Q :. In this The case should also be the other sheet metal web q. with teeth. 8, so similar to the Sp, annglled 6 be formed; the teeth 8 do not need to be springy, but can also do it. The grid wire 3 is now in a zigzag over the individual Teeth 7 and 8, wound as shown in the picture. It is also achieved that a change in length of any grid wire section immediately by the spring action of the tooth in question is compensated for by post-tensioning, the grid wire something can slide over the tooth. It should be noted that this success does not occur if one z. B. two grid wire ends on the two Sides of a crossbone would be rigidly attached and to the center of the crossbeam attack a feather. In this case it could be; a stretching of the legs of wire mesh can never be completely compensated for by post-tensioning alone. You have to make the arrangement rather choose so that either a special spring is assigned to each grid wire is or if you are already tensioning two or more wire sections with the same spring want, there is a possibility of compensation between the combined wires.

Eine weitere Abänderung der Abb. 3 könnte darin bestehen, daß U-förmig gebogene Gittexdrähte 3 verwendet werden, deren Enden an gegenüberliegenden Zähnen festgeschweißt sind, während die Schmalseite auf dem Blechsteg q. aufliegt. Um ein seitliches Veiruts:chen der Drähte zu verhindern, kann der Blechsteg q. mit Kerben versehen sein, in welche die Gitterdrähte 3 eingelegt werden. Auf diese Weise erspart man eine besondere Biefeistigun;g der Gitterdrähte an der Blechstrebie q..Another modification of Fig. 3 could be that it is U-shaped bent Gittex wires 3 are used, the ends of which are on opposite teeth are welded, while the narrow side on the sheet metal web q. rests. To a The sheet metal web q. with notches be provided, in which the grid wires 3 are inserted. In this way saved one special sub-contract; g of the lattice wires on the sheet metal brace q ..

Für Röhren mit verhältnismäßig großen Abmessungen und Gitter aus wenigen Drähten kommt auch eine Ausführung nach Abb. S in Frage, gemäß welcher an dem beweglichen Drahtende eine Endfläche 9 befestigt ist und für jeden Draht eine Schraubenfeder io vorgesehen wird, die sich deinerseits an .die Endfläche 9 und andererseits an leine scheibien-oder ringförmige Gegenfläche i i, welche die Stelle des Ringes 2 in Abb. ?, einnimmt und mit dem Elektrodensystem fest verbunden ist, abstützt.For tubes with relatively large dimensions and grids from a few Wires is also a design according to Fig. S in question, according to which on the movable Wire end an end surface 9 is attached and a coil spring for each wire io is provided, which on your part at .die end surface 9 and on the other hand at leash disk-shaped or ring-shaped counter surface i i, which is the location of the ring 2 in Fig.?, occupies and is firmly connected to the electrode system.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electron tube in which two grids are arranged are that the wires of the farther from the cathode, bioperationally positive prestressed lattice lie in the electron shadow of the other lattice, thereby , characterized in that the grid standing in the electron shadow is known per se Way consists of parallel wire or ribbon-shaped conductors that-. are kept tensioned individually by springs.

2. Electron tube according to claim i, characterized by an outside of the discharge path. perpendicular to the axis of the electrode system arranged metal ring, on the inner edge of the voltage the wires of the lattice standing in the electron shadow serving springs arranged are.

3. Electron tube according to claim 2, characterized in that the springs and the metal ring are made in one piece.