Elektronenröhre für Verstärkungszwecke mit einer Elektronen praktisch
gleicher Austrittsgeschwindigkeit emittierenden Kathode Die vorliegende Erfindung
betrifft Elektronenröhren für Verstärkungszwecke, bei denen auf eine möglichst geringe
Streuung der Elektronenanfangsgeschwindigkeit Wert gelegt ist. Es ist bereits bekannt,
daß zur Vermeidung einer großen Streuung der Geschwindigkeit der aus der Kathode
austretenden Elektronen Photokathoden verwendet werden, und zwar insbesondere solche,
die mit monochromatischem Licht bestrahlt sind.Electron tube for amplification purposes with one electron practical
same exit velocity emitting cathode The present invention
relates to electron tubes for amplification purposes, in which on the lowest possible
Scattering the initial electron velocity is important. It is already known
that in order to avoid a large spread in the speed of the cathode
escaping electrons photocathodes are used, in particular those
which are irradiated with monochromatic light.
Auch ist es bereits bekannt, annähernd einheitliche Elektronengeschwindigkeiten
durch Aufspaltung eines Elektronenstrahls in ein Spektrum mit Hilfe elektrostatischer
oder elektromagnetischer Felder zu erzielen.It is also already known to have approximately uniform electron velocities
by splitting an electron beam into a spectrum with the help of electrostatic
or electromagnetic fields.
Unter Anwendung dieser Maßnahme gelingt es bekanntlich, eine praktisch
einheitliche Geschwindigkeit der emittierten Elektronen zu erzielen. Ein Nachteil
dieser Anordnungen liegt jedoch darin, daß die Photokathoden und auch andere Kathodenarten,
die Elektronen einheitlicher oder annähernd einheitlicher Geschwindigkeit liefern,
im allgemeinen außerordentlich wenig ergiebig sind. Da nun für viele Fälle diese
geringe Ergiebigkeit nicht ausreicht, ist bei Elektronenröhren für Verstärkungszwecke
mit einer Elektronen praktisch gleicher Austrittsgeschwindigkeit emittierenden Kathode
gemäß der Erfindung ein den von der Kathode emittierten Primärelektronenstrom verstärkender
Sekundärelek- , tronenvervielfacher und eine den verstärkten Primärelektronenstrom
im Rhythmus von zu v erstärkenden.Impulsen beeinflussende Steuervorrichtung angeordnet.Using this measure, it is known that a practical one succeeds
to achieve uniform speed of the emitted electrons. A disadvantage
of these arrangements, however, is that the photocathodes and other types of cathodes,
the electrons deliver a uniform or nearly uniform speed,
are generally extremely unproductive. Since now for many cases this
low yield is insufficient for electron tubes for amplification purposes
with a cathode emitting electrons with practically the same exit velocity
in accordance with the invention, a primary electron current which amplifies the primary electron current emitted by the cathode
Secondary electron, electron multiplier and an amplified primary electron stream
arranged in the rhythm of to amplifying.Impulsen influencing control device.
Eine beispielsweise Ausführungsform zeigt die Abbildung. An Stelle
der Photokathode K, die hier eine kegelförmige Gestalt hat, kann jede beliebige
andere Primärelektronenquelle treten, die für die Erzeugung von Elektronen mit einheitlicher
Austrittsarbeit geeignet ist.The figure shows an exemplary embodiment. Instead of
the photocathode K, which has a conical shape here, can be any
other primary electron source occur, which is responsible for the generation of electrons with more uniform
Work function is suitable.
Die in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Abbildung vorgesehene
besondere Photokathode K wird durch eine Lichtquelle L über eine Sammellinse beleuchtet.
Durch ein besonderes Filter oder durch entsprechende Färbung der Sammellinse kann
mehr oder minder monochromatisches Licht
geschaffen «-erden. Durch
Farbwechsel der Beleuchtungsquelle oder durch wechselnde Filter ist man dann in
der Lage, nach Wunsch den Bereich der Anfang.geschwindigkeiten zu variieren, was
für die Herbeifiihrttng bestimmter Effekte von Nutzen sein kann. Die aus der Kathode
K austretenden Elektronen werden auf die im Ausführungsbeispiel konzentrisch angeordnet
gedachten Prallelektroden S1. S.., S3 gelenkt; diese Elektroden erhalten zweckmäßig
Vorspannungen. Zur Führung der Elektronen in gewünschten Bahnen können alle an sich
bekannten elektronenoptischen Hilfsmittel benutzt werden. Die Prallelektroden S1,
S2, S3 sind wenigstens an den Flächenteilen, die von den Elektronen getroffen werden,
durch die Austrittsarbeit erleichternde Substanzen, wie z. B. Barium, Cäsium u.
dgl. oder deren Verbindungen, aktiviert. Die Oberflächenteile der Prallelektroden,
die nicht von Elektronen getroffen werden sollen, können durch isolierende Überzüge
geschützt sein. Durch die an jeder Prallelektrode fortschreitend ausgelösten Sekundärelektronen
läßt sich die schließlich erhaltene Elektronenzahl sehr erheblich steigern, so daß
ganz geringe Anfangsemissionen auf eine Höhe gebracht werden können, die für alle
praktischen Bedürfnisse ausreicht. Die aus der Prallelektrode S3 austretenden Elektronen
können in an sich bekannter Weise durch ein Gitter G gesteuert werden und gelangen
dann zur Anode .3. Da hier zur Erzeugung verhältnismäßig erheblicher Emission keine
Kathodenheizung benötigt wird, so kann man auf diese Weise eine sogenannte kalte
Hochval.uumverstärkerröhre bauen. Doch kann es auch zweckmäßig sein, größere oder
geringere Gasmengen zuzulassen. Da infolge der gegebenenfalls an die in vorliegendem
Ausführungsbeispiel den Kathodenkegel K als konzentrisches zylinderförmiges Gebilde
umschließenden Elektroden S1, S., S3 gelegten Beschleunigungsspannungen die Elektronen
mit ziemlich hoher Geschwindigkeit in den vom Steuergitter G durchsetzten Raum eintreten
können, was bekanntlich- eine Verminderung der Steuerwirkung zur Folge hat, kann
es zweckmäßig sein, mehrere Gitter anzuordnen, die durch Erteilung geeigneter Vor-Spannung
virtuelle Kathoden bilden. Diese könnet- dann .ihrerseits gut gesteuert «-erden.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn man infolge der erzielten einheitlichen
Geschwindigkeit die Erstreckung der virtuellen Kathode in Richtung des Anodenfeldes
außerordentlich gering machen kann, so daß die virtuelle Kathode dann in unmittelbare
Nähe des steuernden Gitters heranrückt. Auch magnetische oder elektrische Steuerfelder
vor oder zwischen den Prallelektroden SI, S@, S3, deren Zahl und Anordnung aber
keineswegs auf das hier gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, können vorgesehen
sein.The ones provided in the embodiment of the figure described here
special photocathode K is illuminated by a light source L via a converging lens.
You can use a special filter or appropriate coloring of the converging lens
more or less monochromatic light
created «-earth. By
Changing the color of the lighting source or changing filters is then in
able to vary the range of starting speeds as desired, whatever
may be useful for inducing certain effects. The one from the cathode
K exiting electrons are arranged concentrically on the in the exemplary embodiment
imaginary impact electrodes S1. S .., S3 steered; these electrodes get expediently
Biases. To guide the electrons in the desired orbits, everyone can
known electron optical aids can be used. The impact electrodes S1,
S2, S3 are at least on the surface parts that are hit by the electrons,
by the work function facilitating substances such. B. barium, cesium u.
Like. Or their connections, activated. The surface parts of the impact electrodes,
that should not be hit by electrons can be through insulating coatings
be protected. By the secondary electrons progressively released at each impact electrode
the number of electrons finally obtained can be increased very considerably, so that
very low initial emissions can be brought to a level that works for everyone
practical needs are sufficient. The electrons emerging from the impact electrode S3
can be controlled in a manner known per se by a grid G and arrive
then to the anode .3. Since there are no emissions to generate relatively significant
Cathode heating is needed, so you can use a so-called cold one in this way
Build high-voltage amplifier tube. But it can also be useful, larger or
allow smaller amounts of gas. As a result of the possibly to the in the present
Embodiment the cathode cone K as a concentric cylindrical structure
Accelerating voltages applied to the electrons surrounding electrodes S1, S., S3
enter the space penetrated by the control grid G at fairly high speed
can, which is known to result in a reduction in the tax effect, can
it may be useful to arrange several grids, which by issuing suitable pre-tension
form virtual cathodes. These can then be “well controlled” on their part.
This is especially the case when one as a result of the achieved uniform
Speed the extension of the virtual cathode in the direction of the anode field
can make extremely small, so that the virtual cathode then in immediate
Approaching the controlling grid. Also magnetic or electric control fields
in front of or between the impact electrodes SI, S @, S3, but their number and arrangement
is in no way limited to the embodiment shown here, can be provided
be.
Der nach der Abbildung geschilderte Röhrenaufbau läßt sich in Elektronenröhren
verwenden, die bei Verstärkeranordnungen in Reihe geschaltet sind. Es können auch
mehrere Systeme innerhalb eines Rohres in Serienschaltung angebracht werden.
Auch
können Elektronenröhren der vorliegenden Art in Reihe geschaltet «-erden,
mit solchen Röhren, bei denen eine als virtuelle Kathode wirkende Primärelektronenquelle
vorgesehen ist.The tube structure shown in the figure can be used in electron tubes which are connected in series in amplifier arrangements. Several systems can also be connected in series within one pipe. Electron tubes of the present type can also be connected in series with those tubes in which a primary electron source acting as a virtual cathode is provided.