-
Elektronenröhre Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre,
welche wenigstens folgende Elektroden enthält: eine Glühkathode, drei diese umschließende
Gitterelektroden und eine Anode. Röhren dieser Art werden unter anderem so, ausgebildet,
daß das innerste; der Kathode zunächst liegende Gitter als Steuerelektrode dient,
das darauffolgende Gitter das Schirmgitter darstellt und das dritte Gitter als Bremsgitter
wirkt und den Sekundärelektron.enaustausch zwischen Anode und Schirmgitter unterbindet.
Der Zweck des Schirmgitters. besteht in der Entkopplung von Anode und Steuergitter,
d. h. in einer möglichst weitgehenden Verringerung der Kapazität zwischen den beiden
genannten Elektroden.
-
Wenn solche Röhren in Schaltungen mit regelbarer Verstärkung verwendet
werden, pflegt man den Durchgriff der Anode bzw. des Schirmgitters durch das Steuergitter
ungleichmäßig zu machen, um einen flauen Verlauf der auf die Steuergitterspannung
bezogenen Anodenstromkennlinie zu erzielen. Der ungleichmäßige Durchgriff wird im
allgemeinen durch Änderung der Steigung der Gitterwendel herbeigeführt, und zwar
ist es üblich, die Gittersteigung über der Mitte der Kathode am größten zu wählen
und gegen die Kathodenenden abnehmen zu lassen. In erster Linie wird die Steigung
des Steuergitters ungleichmäßig gemacht, jedoch ist man vielfach dazu übergegangen,
,auch dem Schirmgitter eine ungleichmäßige Stromdurchlässigkeit zu geben, und in
gewissen Fällen erhält sogar das Bremsgitter eine ungleichmäßige Steigung. Wenn
die Steigung bei mehr als einem Gitter veränderlich gewählt wird, trifft man die
Anordnung im allgemeinen so, da,ß auch das Schirmgitter bzw. das Bremsgitter über
die Kathodenmiste
die größte' Steigung besitzt, falls dies beim
Steuergitter der Fall ist. In vielen Fällen kann man selbst Schirmgitter mit gleichmäßiger
Steigung nicht so eng wickeln, wie es die kapazitive Entkopplung von Steuergitter
und Kathode wünschenswert erscheinen läßt. Ist das Schirmgitter engmaschig, so "nimmt
es viel Strom auf; dadurch wird ein starkes Röhrenrauschen erzeugt. Um die Röhre
rausebarm zu machen, ist es notwendig, die Stromverteilung zwischen Schirmgitter
und Anode so zu gestalten, daß wenig Strom zum Schirmgitter übergeht. Dies @erreicht
man eben durch weitmaschige Wicklung des Schirmgitters, indem z. B. die Steigung
der Schirmgitterwichlung etwa doppelt so groß gewählt wird wie die des Steuergitters:
"die Drahtstärke des Schirmgitters beträgt dabei etwa nur ein Zehntel der Steigung.
In einem Beispielsfall betrug die Steigung des Steuergitters o,27 mm, die Steigung
des Scbirmgitters o,6 mm und die Drahtstärke der Scbirmgitterwicklung o,o5 mm.
-
Wenn man die Steigung der Steuergitterwicklung über die Kathodenmitte
größer wählt als an den Enden, muß man einen ähnlichen Steigungsverlauf auch beim
Schirmgitter vorsehen, da sonst die Schirmgittermitte unzulässig viel Strom abfangen
würde. In einem Beispielsfall wurde die Steigung des Steuergitters von o,27 mm an
den Enden bis auf o,5 mm in der Mitte vergrößert; das dazugehörige Schirmgitter
war an den Enden mit einet: Steigung von o,6 ntm und in der Mitte mit einer Steigung
von t,o mm gewikk-elt. Die Steigungsänderung erfolgte also bei beiden Gittern ungefähr
im gleichen Verhältnis.
-
Vom Bremsgitter kann man einen Ausgleich für die mangelhafte Abschirmwirkung
des weitmaschigen Schirmgitterteiles nicht erwarten. Das Bremsgitter muß dort, wo
das Schirmgitter weitmaschig ist, ebenso ausgebildet werden, weil sich sonst vor
dem Bremsgitter eine zu dichte Raumladung ansammeln würde. Man muß also das Bremsgitter
zumindest in der Mitte so weitmaschig machen, daß .es wenig zur Abschirmung beiträgt,
oder wickelt es mit dieser großen Steigung gleichmäßig weiter.
-
Um die durch die ungleichmäßige oder gleichmäßige, aber weitmaschige
Bewicklung des Schirmgitters hervorgerufene Vergrößerung der Steuergitter-Anoden-Kapazität
auszugleichen, wird :erfindungsgemäß zwischen dem Schirmgitter und der Anode, vorzugsweise
zwischen dem Bremsgitter und der Anode, wenigstens ein Abschirmblech vorgesehen,
welches sich über den nicht vom Entladungsstrom erfüllten Sektor des Elektrodenzwischenraumes
erstreckt. Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung dargestellt.
Abb. r zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein Elektrodensystem
mit einer Kathode r, einem Steuergitter 2, einem Schirmgitter 3 und einem Bremsgitter
4. Diese Gitter besitzen beispielsweise einen ovalen Querschnitt und sind an je
zwei an den Enden des größten Durchmessers angebrachten Haltestreben befestigt.
Die Gitter werden von einer Anode 5 umschlossen-, deren Querschnitt ebenfalls oval
oder auch kreisförmig sein kann. Es wird vorausgesetzt, daß das Schirmgitter 3 zumindest
teilweise mit verhältnismäßig großer Steigung bewickelt ist. Der Entladungsstrom
verteilt sich nicht gleichmäßig auf den Umfang der Kathode, sondern wird einerseits
durch die ovale Form der Gitter und anderseits durch die Gitterstege bis zu einem
gewissen Grad gebündelt, so daß -zwei senkrecht zu der durch die Haltestreben der
Gitter gelegten Ebene gerichtete Elektronenbündel zustande kommen. In Ausführung
der Erfindung sind zwischen der Anode 5 und dem Bremsgitter 4 zwei Abschirmbleche
6 angeordnet. Die Breite dieser Abschirmbleche, die sich im übrigen der Krümmung
des Elektrodensystems anp.a:ssen, ist so gewählt, daß sie sich nur Tiber denjenigen
Raumsektor erstrecken. der von den beiden Elektronenbündeln frei gelassen wird.
Die Abschirmbleche werden auf konstantes Potential gebracht, indem sie beispielsweise
mit der Kathode oder dem Bremsgitter innerhalb der Röhre verbunden werden. Da sich
die Abschirmelektroden außerhalb der Entladungsbahn befinden, beeinflussen sie den
Entladungsvorgang praktisch überhaupt nicht. Andererseits aber schneiden sie den
Übergang von elektrischen Kraftlinien zwischen der Anode 5 und dem Steuergitter
2 in dem von ihnen eingenommenen Raumsektor vollkommen ab. Daher wird die Kapazität
zwischen Anode und Steuergitter verkleinert und die in dieser Hinsicht durch die
ungleichmäßige Bewicklung des Schirmgitters verschuldete Verschlechterung wieder
wettgemacht.
-
In Abb.2 ist ein Querschnitt durch ein Elektrodensystem gezeichnet,
welches die gleichen Bestandteile wie das System der Abb. t enthält. Die Abschirmbl:eche
6 sind jedoch in diesem Falle unmittelbar an den Haltestreben des Bremsgitters befestigt
und führen infolgedessen zwangsläufig das Potential des Bremsgitters. Es ist auch
möglich, die Abschirmbleche selbst als Haltestreben für die Bremsgitterwicklung
zu verwenden.
-
Der Gedanke, ein Abschirmblech in dem elektronenfreien Raum zwischen
Bremsgitter und Anode vorzusehen, läßt sich natürlich
auch dann
verwirklichen, wenn die Elektrodenformen von den dargestellten Ausführungsbeispielen
abweichen. Wenn beispielsweise die Gitter nur an einer Seite von je einer Haltestrebe
,getragen werden, so wird man nur auf dieser Seite ein Abschirmblech vorsehen. Umgekehrt
wird man drei oder vier Abscllirmbleche auf dem Umfang verteilen, falls durch eine
gleich große Anzahl von Gitterstreben an jedem Gitter ebenso viele entladungsfreie
Räume geschaffen sind.
-
Die Anordnung des Abschirmblechs zwischen Bremsgitter und Anode ist
der Anordnung kathodenwärts vom Bremsgitter vorzuziehen, da das Abschirmblech an
dieser Stelle den Entladungsvorgang praktisch überhaupt nicht beeinflußt, während
es innerhalb des Bremsgitters in manchen Fällen Elektronenraumladungen hervorrufen
könnte.