DE740693C

DE740693C - Elektronenroehre mit mindestens vier Elektroden zwischen Kathode und Anode, insbesondere Mischroehre

Info

Publication number: DE740693C
Application number: DEN41655D
Authority: DE
Inventors: Johannes Wilhelmus Ma Adrianus; Johan Lodewijk Hendrik Jonker
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1937-02-12
Filing date: 1938-02-09
Publication date: 1943-10-27
Also published as: US2203221A

Description

Elektronenröhre mit mindestens vier Elektroden zwischen Kathode und Anode, insbesondere Mischröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elek-

tronenröhre mit mindestens vier Elektroden

zwischen Kathode und Anode und befaßt sich

insbesondere mit einer Mischröhre, also einer

Hexode, Pentagrid oder einer Oktode.

Es wurde bereits die Notwendigkeit er-

kannt, die Elektroden @ solcher Röhren weit-

gehend voneinander abzuschirmen; bei Hexo-

den und ähnlichen Röhren ist zu diesem

Zweck zwischen den Oszillatorelektroden und

dem Eingangssteuergitter ein Schirmgitter

angeordnet, andererseits ist es bekannt, in

einer Mischröhre die z. B. in Form einiger

Blättchen oder Stäbchen ausgebildete Osziila-

toranode innerhalb des Oszillatorsteuergitters

anzuordnen und Teile dieses Steuergitters zur

Verbesserung .der Abschirmung aus massivem

Material herzustellen.

Bei .derartigen Röhren, mit der sich die Er-

findung befaßt, wird der aus der Kathode aus-

tretende Elektronenstrom in wenigstens vier

Bündel aufgeteilt. Es ist nun dafür Sorge zu

tragen, @daß die Bündel einander nicht beein-

flussen können. Dies könnte durch Verwen-

dung einer flachen Kathode erreicht werden,

die nur an zwei einander gegenüberliegenden

Seiten benutzt werden und bei der-die auf der

einen .Seite austretenden Elektronen für die

eine Aufgabe und die auf der anderen Seite

austretenden Elektronen für die andere Auf-

gabe der Röhre dienen könnten. Dieses Ver-

fahren ist jedoch unwirtschaftlich, da nur ein

Teil der Kathodenoberfläche benutzt wird,

ganz abgesehen davon, daß sich diese Elek-

tronenströme nur dann nicht beeinflussen

würden, wenn. zwischen beiden, z. B. neben

der Kathode, eine vollkommene elektrosta-

tische Abschirmung vorgesehen wäre. Bekannt

ist es an sich, Schirme derart anzuordnen, daß

die Teilströme verschiedene Abteilungen der

Röhre durchlaufen. Hierbei kann jedoch nicht

vermieden werden, daß die Teilströme, wenn

sie .die Abteilungen zu den Schirmen ver-

lassen haben, sich ungehindert miteinander

mischen. Diese Bündel sind somit nicht

unabhängig voneinander, so daßa sie nicht,

für verschiedene Zwecke verwendet werden

können.

Das genannte Ziel wird erfinduhgsgemäß

bei der eingangs erwähnten Elektronenröhre

dadurch erreicht, daß parallel zu -der Längs-

richtung der Kathode angeordnete und einen

Teil der Kathode zunächstliegenden Elek-

troden bildende oder sich in der unmittelbaren

Nähe dieser Elektrode befindende Organe zur

Bündelung des Elektronenstromes in vier oder

mehr Bündel vorgesehen sind und in unmittel-

barem Anschluß an die bündelnden Elemente

oder als Teile derselben Schirme derart ange-

ordnet sind, daß die Elektronenströme in den

verschiedenen Bündeln einander nicht beein-

flussen können.

Gemäß einer bestimmten Ausführungsform

der Erfindung besteht eine der zwischen Ka-

thode und Anode befindlichen Elektroden aus

Vollblech und hat nur einige Öffnungen, durch

die hindurch eine Anzahl von scharf begren7_-

teii Bündeln hindurchtreten kann; während

eine Anzahl anderer Bündel nur innerhalb

dieser als Schirme dienenden Vollblechelek-

troden verläuft und die erstgenannten Bündel

nicht beeinflussen kann.

Gemäß einer abgeänderten Ausführungs-

form ist hei der Verwendung der oben be-

schriebenen Schirmelektrode die erste die

Kathode vollkommen umgebende gitterför-

inige Elektrode an einer Anzahl von stab-

oder plattenförmigen Stützorganen befestigt,

die zugleich eine scharf begrenzte Bündelung

der aus der Kathode tretenden Elektronen be-

wirken; unmittelbar an diese Stützorgane

schließen sich die Teile einer Schirmelektrode

an. Die Stützorgane können jedoch auch durch

radial angeordnete Plättchen gebildet «werden,

welche die Lücken dort füllen, wo sich das

Schirmgitter nicht befindet.

Die hier beschriebene Steuerelektrode

braucht jedoch nicht gitterförmig zu sein; für

die gute Wirkung der Röhre genügt es in

manchen Fällen, um die Kathode herum nur

eine Anzahl von Stäben oder Plättchen allzu-

ordneil, die gleichzeitig die Steuerung und die

Bündelung herbeiführen.

Es ist hingegen auch möglich, in diesem

Fall ein selbsttragendes Gitter anzuwenden,

d. h. ein Gitter, das gar keine Stützorgane be-

sitzt. Die oben beschriebene Scliirinelektrode

schließt in diesem Fall unmittelbar an das

Steuergitter an.

Gemäß einer bestimmten Ausführungsform

der vorliegenden Erfindung enthält eine elek-

trische Entladungsröhre eine Kathode, die

von einem Steuergitter umgeben ist, das z. B.

Aine der beschriebenen Gestaltungen aufwei-

sen kann, und .das dafür Sorge trägt, daß die

-tus der Kathode austretenden Elektronen zu

vier vollkommen getrennten Bündeln verei-

nigt werden. Dieses Steuergitter ist von einer

Schirmelektrode umgeben, die aus inassivein

Material besteht und in der nur zwei öffnun-

gen freigelassen sind, durch die zwei einander

diametral gegenüberliegende Bündel austreten

Izönnen und die hinter diesen C)ffnungen lie-

genden Elektroden, die aus mehreren Gittern

und einer Anode bestehen, erreichen können.

Es können sich in diesem Fall innerhalb der

Schirmelektrode mehrere Leiter befinden, die

zusammen eine Elektrode bilden und die nun

von den Elektronen derjenigen Bündel ge-

troffen «-erden, die nicht durch die Üffnungen

in der Schirmelektrode austreten und von den

Bündeln, die wohl durch diese Öffnungen tre-

ten, nicht beeinflußt werden. Eine derartige

Röhre ist mit Vorteil als Mischröhre in Cber-

lagerungsempfangsschaltungen anwendbar, in

,lenen das erste die Kathode umgebende

Steuergitter und die innerhalb der Schirm-

elektrode befindliche z. B. aus einigen Stäben

bestehende Elektrode als Oszillatorele'ktrorleii

benutzt werden, für welche in diesem Fall von

z_. B. zwei einander gegenüberliegenden Bün-

deln der Strom geliefert wird, während andere

Bündel durch Öffnungen in der Schirmelek-

trode_austreten und das außerhalb derselben

befindliche System durchlaufen. t m in dein

beschriebenen Fall eine größtmögliche Oszilla-

torsteilheit zu erzielen, ist es vorteilhaft, die

Innenseite der massiven Schirmelektrode finit

einem leicht Sekundärelektronen auslösenden

Stoff zu überziehen.

Obwohl in bezug auf die bekannten Röhren

mit den beschriebenen Entladungsröhren Nve-

sentliche Verbesserungen erzielt werden, da

die verschiedenen Elektronenströme einander

nicht beeinflussen, ist es möglich, daß Elektro-

nen, die sich vor einem außerhalb der Schirm- i

elektrode befindlichen Gitter ansammeln könn-

ten, innerhalb der Schirmelektrode in die

Nähe der ersten die Kathode umgebende

Steuerelektrode zurückkehren und dadurch die

Kapazität der dort befindlichen Elektroden in

bezug aufeinander beeinflussen. Diese störende

Umkehrneigung der Elektronen kann man

durch Maßnahmen herabsetzen, die bewirken,

Saß die aus den Öffnungen in der Schirmelek-

trode heraustretenden Elektronen das erste

außerhalb der Schirmelektrode befindliche

Gitter nicht senkrecht treffen. Erfinderin hat

nämlich gefunden, .daß, wenn diese Elek-

tronen senkrecht auf dieses Gitter gelangen,

sie bei etwaiger Rückkehr dieselbe Strecke zu-

rücklegen und daher wiederum durch die Öff-

nungen in der Schirmelektrode hindurch in die

Nähe der innerhalb dieses: Schirmes befind-

lichen Elektroden gelangen. Um ein senkrech-

tes Auftreffen der Elektronen auf das :erste

außerhalb der Schirmelektrode befindliche

Gitter zu verhindern, wird das erste hinter den

Öffnungen der Schirmelektrode befindliche

Gitterobei Verwendung von im übrigen zylin-

drischen Elektroden nicht halbkreisförmig

ausgebildet, sondern es wird an den den Öff-

nungen ®in der Schirmelektrode nicht gegen-

überliegenden Stellen die Krümmung etwas

verringert, oder es wird unter Beibehaltung

der Halbkreisform der Gitter zwischen den

Öffnungen in der Schirmelektrode und dem

nächstliegenden Gitter eine stabförmige Elek-

trode angeordnet, an die entweder eine unver-

änderliche Spannung angelegt wird oder die

mit diesem ersten Gitter, das z. B. als Ein-

gangssteuergitter benutzt.wird, verbunden ist

oder in besonderen Fällen ein Teil desselben

bildet. Die Elektronen, die aus den :Öffnungen

in der Schirmelektrode austreten, treffen in

diesen Fällen nicht mehr senkrecht auf .dieses

erste Steuergitter auf und gelangen daher bei

deren Rückkehr auf die Außenseite der

Schirmelektrode und können die Spannung

bei innerhalb dieses Schirmgitters befindlichen

Elektroden nicht mehr beeinflussen.

Die Erfindung wird an Hand der beiliegen-

den Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. i eine Anzahl von Elektroden einer

Entladungsröhre gemäß der Erfindung sche-

matisch darstellt, während

Fig. a, 3 und q. Ausführungsbeispiele von

Teilen einer derartigen Röhre darstellen.

In der Zeichnung bezeichnet i eine in-

direkt heizbare Kathode, die aus einem zy-

linderförmigen Kathodenkörper besteht, in-

nerhalb dessen ein Heizelement angeordnet

ist. Diese Kathode ist von einer gitterförmigen

Elektrode z . umgeben, die bei den Ausfüh-

rungsformen der Fig. i und q. an sogenannten

Gitterstäbchen 3 befestigt ist und bei der Aus-

führungsform nach Fig. z mit mehreren Plat-

ten 4 verbunden ist, während bei einer Röhre

gemäß Fig. 3 die gitterförmige Elektrode als

selbsttragendes Gitter ausgebildet ist. Diese

Elektroden werden von einer Schirmelek-

trode 5 umgeben, die, wie ohne weiteres aus

der Zeichnung ersichtlich ist, verschiedenar-

tig ausgestaltet sein kann. Innerhalb dieser

Schirmelektrode ist eine Elektrode 6 ange-

ordnet, die, wie .in den Fig. i, a und q. .darge-

stellt ist, aus nur einigen Stäben besteht öder,

wie in Fig. 3 dargestellt ist, .aus zwei dünnen

Plättchen zusammengesetzt sein kann. Die

Elektroden 2 und 6 sind vorteilhaft als Os-

zillatorelektroden in einer Mischröhre zu ver-

wenden, in welchem Fall die Steilheit des Os-

zillators.dadurch erhöht werden kann, daß die

Innenseite des Schirmes 5 mit einem leicht

Sekundärelektronen auslösenden Stoff über-

zogen wird. Wie aus der Zeichnung hervor-

geht, werden die aus der Kathode austreten-

den Elektronen zu vier scharf begrenzten

Bündeln vereinigt. Zwei dieser Bündel, und

zwar jene, die im dargestellten Ausführungs-

beispiel auf der linken und der rechten Seite

der Kathode liegen, werden z. B. dazu benutzt,

dem Oszillator Strom zu liefern. Die Bündel

auf der oberen und unteren Seite der Kathode

treten durch Öffnungen 7 in der Schirmelek-

trode und erreichen außerhalb der letzteren

nacheinander die Elektroden 8, 9 und io, die

z. B. das Steuergitter, das Schirmgitter und

die Anode eines Verstärkersystems bilden

können. Es kann in diesem Fall zwischen den

Elektroden 9 und io noch ein Pentodenfang-

gitter angeordnet werden, und die Röhre ist

in diesem Fall als Oktode verwendbar.

Wie in Fig.4 dargestellt ist, kann in dem

Raum zwischen .der Schirmelektrode 6 und

dem Steuergitter 8, z. B. als Teil dieses

Gitters, ein stabförmiges Organ i i angeordnet

sein, daß die Elektronenbahnen derart beein-

flußt, Üaß die durch die Öffnung 3 hindurch-

tretenden Elektronen nicht senkrecht auf das

Gittei#78 auftreffen und daher, falls sie von

diesem Gitter zurückkehren, gemäß den in

punktierten Linien 1z angegebenen Bahnen

auf die Schirmelektrode 5 gelangen und nicht

die innerhalb dieses Schirmes befindlichen

Elektroden erreichen können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: - i. Elektronenröhre mit mindestens vier Elektroden zwischen Kathode und Anode, insbesondere Mischröhre, dadurch ge- kennzeichnet, daß parallel zu der Längs- richtung der Kathode angeordnete und einen Teil der der Kathode zunächstlie- genden Elektrode bildende oder sich in der unmittelbaren Nähe dieser Elektrode be- findende Organe zur Bündelung des Elek- tronenstromes in vier oder mehr Bündel vorgesehen sind und in unmittelbarem An- schluß an die bündelnden Elemente oder als Teil derselben Schirme 'derart ange- ordnet sind, daß die Elektronenströme in .den verschiedenen Bündeln einander nicht beeinflussen können. Elektronenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zwischen Kathode und Anode befindlichen Elektroden aus Vollblech besteht und nur einige Öffnungen hat, .durch die hindurch eine Anzahl von scharf begrenzten Bün-

dein hindurchtreten kann, während eine Anzahl anderer Bündel nur innerhalb die- ser als Schirm dienenden Voll:blechelek- trode verläuft und die erstgenannten Bün- del nicht beeinflussen kann. 3. Elektronenröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß die erste die Kathode vollkommen umgebende gitterförmige Elektrode an einer Anzahl von stab- oder plattenförmigen Stützor- ganen befestigt ist, die zugleich eine scharf begrenzte Bündelung der aus der Kathode tretenden Elektronen bewirken, und daß die Teile einer Schirmelektrode sich unrnittel:bar an diese Stützorgane an- schließen. 4. Elektronenröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste die Kathode umgebende Gitterelek- trode als selbsttragendes Gitter ausgebil- det ist, in dessen unmittelbarer Nähe sich Organe befinden, welche die aus der Kathode austretenden Elektronen zu einer Anzahl von scharf begrenzten Bündeln vereinigen und an welche die Teile einer Schirmelektrode sich unmittelbar an- schließen. Elektronenröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile einer Schirmelektrode selbst die Bünde- lung der Elektronen bewirken und sich zu diesem Zweck :bis in die unmittelbare Nähe der ersten die Kathode umgebenden selbsttragenden Gitterelektrode erstrecken. 6. Elektronenröhre nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß sich innerhalb der Schirm- elektrode eine aus nur einigen Stäbchen oder Plättchen bestehende Elektrode be- findet. .7 Elektronenröhre nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Schirmelektrode auf der Innenseite wenigstens teilweise mit einem leicht Sekundärelektronen auslösenden Stoff überzogen ist. B. Elektronenröhre nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, :daß eine Schirmelektrode von zwei oder drei gitterförmigen Elektroden und einer Anode umgeben ist, und daß die gitterförmigen Elektroden von Bündeln durchlaufen werden, die aus Öffnungen in dieser Schirmelektrode treten. 9. Elektronenröhre nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß zwischen den in einer Schirmelektröde vorhandenen Öffnungen und der ersten diese Schirmelektrode um- gehenden gitterförmigen Elektrode ein oder mehrere stabförmige Organe ange- ordnet sind. io. Elektronenröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese stabför- tnigen Organe einen Teil der ersten die Schirmelektrode umgebenden gitterför- migen Elektrode bilden. i i. Elektronenröhre nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß .die erste eine Schirmelek- trode umgebende gitterförmige Elektrode über den den Öffnungen in dieser Schirm- elektrode gegenüberliegenden Teil eine ge- ringere Krümmung als über den übrigen Teil dieses Gitters hat.

ZurAbgrenzung desAnmeldungsgegenstan- des `vom Stand der Technik sind im Ertei- lungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... Nr. 69o 854; französische - ...... - 767812, 774703. Zeitschrift z,Funlc-- (1936) Heft 1o. S. 3o2.